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高果糖漿

高果糖漿[1]（英語：high fructose syrup），又屬於果葡糖漿（見下文解釋），是由植物澱粉水解和異構化製成的澱粉糖晶，用作甜味劑；一般要求果糖含量在42%以上。高果糖漿的製備方法，是以α-澱粉酶及γ-澱粉酶水解澱粉而得到糖化液，再經D-木糖異構酶的異構作用，將部分葡萄糖異構成果糖，形成含葡萄糖和果糖的混合糖漿。高果糖漿常分為「42果糖」（含42%果糖）及「55果糖」（含55%果糖）兩種。

高果糖漿
high fructose syrup
每100 g（3.5 oz）食物營養值
熱量
1,176 kJ（281 kcal）
76 g
膳食纖維0 g
0 g
0 g
維生素
核黃素（維生素B2）
(2%)
0.019 mg
菸鹼酸（維生素B3）
(0%)
0 mg
(0%)
0.011 mg
吡哆醇（維生素B6）
(2%)
0.024 mg
葉酸（維生素B9）
(0%)
0 μg
維生素C
(0%)
0 mg
膳食礦物質
鈣
(1%)
6 mg
鐵
(3%)
0.42 mg
鎂
(1%)
2 mg
磷
(1%)
4 mg
鉀
(0%)
0 mg
鈉
(0%)
2 mg
鋅
(2%)
0.22 mg
其他成分
水24 g
Shown is for 100 g, roughly 5.25 tbsp.
參照美國標準的相對百分比
成人每日的參考膳食攝入量（DRI）
來源：（英文）美國農業部營養資料庫
高果糖漿的運輸火車
D-果糖（左）vs. D-葡萄糖（右）
糖和甜味劑的相對甜度

由於高果糖漿的異構製程，其屬於一種葡萄糖異構糖漿（isoglucose）；又最常由玉米澱粉製作，因此常指高果糖玉米糖漿（high-fructose corn syrup，HFCS）。

果葡糖漿（英語：glucose-fructose syrup）則囊括任何果糖和葡萄糖混合的糖漿，也可泛稱一些低果糖含量的果葡混合糖漿；果葡糖漿包括了高果糖漿（包含不來自玉米的，見下文）以及蔗糖水解產生的轉化糖漿等。

在美國，高果糖玉米糖漿比蔗糖便宜，幾乎取代蔗糖而用於增加商業食品的甜味，例如各類飲品、麵包、麥片、零食、煙肉、酸奶、湯料和調味劑等。[2]

生產

過程

在現代的生產過程中，含有澱粉的穀物（一般是玉米；在歐洲也有小麥）先被磨開提取澱粉漿液。澱粉通過「酸酶法」，先加入酸初步水解，再通過一系列耐高溫的酶做成產品。第一步由α-澱粉酶將澱粉轉化為糊精，第二步加入葡萄糖澱粉酶轉化為葡萄糖。[3]:808–813 這一步的葡萄糖經過過濾去除蛋白質成分，再通過活性炭吸附，最後使用離子交換樹脂去除礦物質。得到的提純葡萄糖溶液經過固定的D-木糖異構酶催化劑，形成果糖。葡萄糖異構酶在攝氏60至70度時催化效率最高時，葡萄糖的轉化率可達到53.5%至56.5%，此反應需經較長時間達到反應平衡，因此在實際的催化反應上一次只能將45%左右的葡萄糖轉化為果糖形成高果糖漿，在重複之前的提純過程後得到42糖漿。其中一部分的42糖漿經過液相層析製成90糖漿，用於和42糖漿勾兌為飲料業最常用的55糖漿。[3]:808–813[4]:20–22

非玉米的高果糖漿來源有：

  • 菊芋內含菊粉直接水解也可以製作高果糖漿，[5]果糖含量超過80%。[6]
  • 蔗糖水解得到的轉化糖漿可以通過異構酶製作高果糖漿，可以用於回收糖蜜。[7]

分類

一般的高果糖漿約有24%是水，0–5%為未消化的低聚葡萄糖，其餘是按照標記量指定的果糖和葡萄糖。[8]最常見的高果糖漿有：[9][10]

  • HFCS 42，又稱「42果糖」或F-42，是澱粉直接生產的糖漿。其中42指去除水分後，果糖含量為42%；下同。42糖漿用於飲料、食品、烘焙等。[10][11]
  • HFCS 55，是美國軟飲料最常用的高果糖漿，甜度和蔗糖相當（水分抵消了額外果糖的甜度）。[12]
  • HFCS 70 是一種新興的高果糖漿。[13]

應用

高果糖漿的甜度可作為甜味劑的重要指標之一。高果糖漿被廣泛作為飲料、果凍、糖果、冰淇淋和調味食品的甜味劑，亦可代替蜂蜜用於製藥工業，或用於化工上生產甘露醇等。

高果糖漿在美國的飲食工業中受到重用，主要是傳統的蔗糖供應短缺和價格高企所導致；美國政府對進口蔗糖徵收關稅及津貼本土玉米產業，讓其產品之一的高果糖漿符合了美國商家的成本效益。而評論就高果糖漿得到廣泛應用表示關注，他們認為高果糖漿本身經過更為複雜的工業處理程序，比起蔗糖對人體健康帶來更多的壞處，包括影響進食者的味覺所導致的體重增加，高果糖漿亦被認為是有某些食品中含有的偏高水銀成份的來源，長期攝取會對神經系統造成損害。[14][15][16]

健康風險

一些研究認為，高果糖漿裡面的葡萄糖跟果糖是分開的、而且果糖量略高於蔗糖，但蔗糖分子則是一個葡萄糖跟一個果糖組成，這樣的不同讓高果糖漿的健康風險高於蔗糖；也有統計認為，光是以高果糖漿取代蔗糖這件事，會明顯提高糖尿病的發病率，也就是說，一個人不用改變飲食及生活習慣，光是用蔗糖來取代高果糖糖漿，就可以減少糖尿病的發病率（或晚幾年發病）。[來源請求]

美國玉米加工協會（英語：Corn Refiners Association）對這些聲音進行反擊並製作網頁及廣告宣傳高果糖漿對比蔗糖沒有特別害處。[17]美國醫學會則表示高果糖漿不大可能引致比蔗糖更嚴重的癡肥現象，因為兩者有相近的葡萄糖／果糖比例，但期望更多其他對該題材的獨立研究。[18]自1976年至2010年為止，美國食品藥品監督管理局還是將高果糖漿與玉米糖漿分類為GRAS的「一般認可為安全」。[19]

一些研究認為，糖的安全食用量很低，即使是天然來源的甘蔗或甜菜也不例外，長期攝入過量甜食會導致成癮並增加患慢性病的風險，減少甜食攝入可能會引發嚴重的戒斷症狀。過去認為用果糖代替砂糖可以在相同甜度下減少熱量攝入，並且在預防和控制糖尿病方面效果更好，但這一觀點已受到挑戰。有研究指出，果糖可能導致新陳代謝紊亂，增加患心臟病和糖尿病的風險，果糖的化學結構會刺激食慾，影響體內鉻元素的正常功能，從而干擾血糖、胰島素和膽固醇的水平。[來源請求]

研究

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果糖主要是由基因改造玉米製造的，因此成本很低。玉米果糖已經上市40年了，由於價格便宜，漸漸為廣大的食品及飲料業者採用來取代高價的蔗糖。

2013年1月美國醫學會雜誌（JAMA）發表的研究發現，老鼠餵食玉米果糖以及餵食葡萄糖，以核磁共振偵測其腦部血流的變化。發現腦部下視丘紋狀體的飽食中樞的血流量，餵食玉米糖漿者老鼠並不會產生任何變化，而餵食葡萄糖血流量會降低。這代表玉米果糖並不會使老鼠產生飽足感，而停止攝取食物，如此很容易造成肥胖。這個觀察，可能解開現代人為何會肥胖的部份答案。[來源請求]這研究的發現也可以解釋，為什麼最近研究發現，使用代糖飲料愈多的人，肥胖愈厲害，且心臟血管疾病風險越高，都可能是代糖無法改變飽足中樞血流，而得到飽足感。

2013年1月的糖尿病照護雜誌（英語：Diabetes Care）（Diabetes Care），在美國青少年女性每天平均攝取玉米果糖132公克，男性每天攝取203公克，成人每天147公克。攝取玉米果糖愈多者，經由肝臟代謝產生的三酸甘油酯血中愈高。玉米果糖甚至干擾肝臟尿酸的代謝，造成血中尿酸的升高越嚴重。[20]

健康人每天攝入高果糖糖漿每公斤體重3公克，吃過量，連續6天，就可能累積成脂肪肝，以60公斤男性為例，每天吃180公克的高果糖，連續6天就可能累積脂肪肝。[21][需要可靠醫學來源]

2015年3月號《營養學期刊》《 Journal of Nutrition 》中美國猶他大學醫學研究指出，食用高果糖漿的實驗母鼠，死亡率比食用一般糖分的母鼠高出1.9倍，一胎生育幼鼠的數量也減少26.4%。並表示約在1970年代中期，美國催動改用高果糖漿的食品潮流，這個改變剛好與糖尿病與肥胖症在美國盛行的開始時間高度吻合。[來源請求]

另見

蔗糖糖漿：也是食品糖類原料，在人體中也同樣會分解為葡萄糖和果糖。

參考來源

  1. ^ 存档副本. [2023-03-08]. （原始內容存檔於2023-03-08）. 
  2. ^ David Wallinga, M.D., Janelle Sorensen, Pooja Mottl, Brian Yablon, M.D. Not So Sweet: Missing Mercury and High Fructose Corn Syrup (PDF). 美國農業與貿易政策研究所（英語：Institute for Agriculture and Trade Policy）. 2009年1月 [2010-10-01]. （原始內容 (PDF)存檔於2010-10-10）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Hobbs, Larry. 21. Sweeteners from Starch: Production, Properties and Uses. BeMiller, James N.; Whistler, Roy L. (編). Starch: chemistry and technology 3rd. London: Academic Press/Elsevier. 2009: 797–832. ISBN 978-0-12-746275-2. doi:10.1016/B978-0-12-746275-2.00021-5. 
  4. ^ 引用錯誤：沒有為名為WhiteChapter2014的參考文獻提供內容
  5. ^ 張光成. 果葡糖浆、玉米糖浆、转化糖浆跟蔗糖有何不同？_生产. www.sohu.com. [2023-02-01]. （原始內容存檔於2023-02-01）. 
  6. ^ 菊芋块茎制高果糖浆的研究 (PDF). [2023-02-01]. （原始內容存檔 (PDF)於2023-03-11）. 
  7. ^ 王卓琳. 甘蔗最终糖蜜制备高果糖浆的工艺研究 - 中国知网 (學位論文). 2019 [2023-02-01]. （原始內容存檔於2023-02-01）. 
  8. ^ Rizkalla, S. W. Health implications of fructose consumption: A review of recent data. Nutrition & Metabolism. 2010, 7: 82. PMC 2991323  . PMID 21050460. doi:10.1186/1743-7075-7-82. 
  9. ^ John S. White. HFCS: How Sweet It Is, Food Product Design. Food Product Design. 2008-12-02 [2010-10-01]. （原始內容存檔於2011-07-11）. 
  10. ^ 10.0 10.1 High Fructose Corn Syrup: Questions and Answers. US Food and Drug Administration. 4 January 2018 [19 August 2019]. （原始內容存檔於2023-07-22）. 
  11. ^ Sugar and Sweeteners: Background. United States Department of Agriculture Economic Research Service. 14 November 2014 [26 May 2015]. （原始內容存檔於2022-04-23）. 
  12. ^ Hanover LM, White JS. Manufacturing, composition, and applications of fructose. Am J Clin Nutr. 1993, 58 (suppl 5): 724S–732S. PMID 8213603. doi:10.1093/ajcn/58.5.724S. 
  13. ^ Japan Corn Starch Co., Ltd. Releasing the New High-Fructose Corn Syrup, "HFCS 70"!!. www.businesswire.com. 17 February 2017 [4 December 2019]. （原始內容存檔於2023-02-02） （英語）. 
  14. ^ Study Finds HFCS Contains Mercury. 華盛頓郵報. 2009-01-28 [2010-10-01]. （原始內容存檔於2011-04-25）. 
  15. ^ Investigates HFCS. 哥倫比亞廣播公司. 2008-10-01 [2010-10-01]. （原始內容存檔於2010-10-09）. 
  16. ^ HFCS Controversy. Stanford Wellsphere. 2009年4月 [2010-10-01]. （原始內容存檔於2010-03-23）. 
  17. ^ 高果糖玉米糖漿官方網頁 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2011-05-11.，美國玉米加工協會
  18. ^ The Health Effects of High Fructose Syrup, Report 3 of The Council on Science and Public Health（A-08） (PDF). 美國醫學會. 2009年9月 [2010-10-01]. （原始內容 (PDF)存檔於2011-03-01）. 
  19. ^ Corn Syrup. 美國食品藥品監督管理局. 1976年 [2010-10-01]. （原始內容存檔於2010-12-10）. 
  20. ^ 少吃玉米果糖 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），腎臟科教授、臨床毒物科主任林杰樑，林口長庚醫院
  21. ^ 吃甜食小心！高果糖糖漿恐傷肝 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），腎臟科教授、臨床毒物科主任林杰樑，張博亭／台北報導，[2013年06月18日]
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