你應該要知道的食事

羅漢果作為天然甜味劑的來源,正面臨著原料不足的挑戰!每年受土讓、環境、氣候及種植方式的影響,使得羅漢果容易有苦果及落地果的現象發生,且這兩種情況占總掛果量的15~30%。

撰文=劉宜叡

羅漢果皂苷是蔗糖的300倍甜,甜味純正不像甜菊糖有苦餘味,加上低熱量的特性,代糖界的超級瑪利歐非羅漢果莫屬!就連可口可樂公司都使用羅漢果為旗下產品調味。

然而使用羅漢果作為天然甜味劑的來源,正面臨著原料不足的挑戰,因為羅漢果只產於中國桂林一個地區,且一年只產一次。每年受土壤、環境、氣候及種植方式的影響,使得羅漢果容易有苦果及落地果的現象發生,且這兩種情況占總掛果量的15~30%,其實是非常大的浪費。

從新品種培育或是改善農間管理入手並不能有效解決該問題,科學家們想出了新的解決方式,直接將羅漢果苦味皂苷轉變為具經濟價值的甜味皂苷,讓羅漢果苦果和落地果充分再利用。

先來點前導概念!今天文章的主角們:羅漢果皂苷,是「一群」具有甜味的化合物。

皂苷(Saponin)是什麼?
稱作「皂」苷,是因為在水中搖動的時候,會產生肥皂般的泡沫。它們大多是植物的二次代謝產物,如大豆中有大豆皂苷、人參中有人參皂苷、苦瓜中有苦瓜皂苷,以及無患子中有無患子皂苷等。

講到起泡,就要談談皂苷的結構,它們是由親水性與親脂性2部分所組成,更具體的說,皂苷是以親脂性的皂苷元為基礎,再加上不同數目的醣分子所構成。同理,當不同數目的醣分子接在皂苷的不同的位置,就會產生不同形式的羅漢果皂苷,目前研究已分析出16種羅漢果皂苷!

在果實中,羅漢果皂苷的生成路徑先從合成皂苷元開始,逐漸在皂苷元上接醣分子,因此在成熟的羅漢果果實中,最常見且數量最多的皂苷型態就是羅漢果皂苷五醣(Mogroside V, MG V),約佔羅漢果皂苷總量的30%〜40%,如圖1。


(圖1)

科學家說明羅漢果皂苷的結構與味覺的關係,「皂苷元本身是苦味的,當皂苷元接上1~2個葡萄糖時是苦味或是無味的,而當連接3~5個醣分子時則是呈現甜甜的滋味。」也就是說隨著果實成熟度越高,皂苷元上的醣分子數目增加,此時羅漢果果實的味道由苦澀轉為清甜。

科學家是怎麼把苦果中的苦味皂苷變成甜味皂苷的?
將未成熟的羅漢果碾碎後,用水或是食品級乙醇萃取出苦味的羅漢果皂苷。苦味皂苷純化後冷凍乾燥,得到苦味皂苷的粉末。再將這些粉末回溶於水中,並加入澱粉與環狀糊精葡萄糖基轉移酶進行酵素性反應。(葡萄糖基轉移酶,是一種專門將葡萄糖從澱粉上轉移到另一個物質上的酵素,該酵素常作為生產環狀糊精的酵素。)

簡單來說,在酵素適合的溫度下進行反應,環狀糊精葡萄糖基轉移酶會將澱粉中的葡萄糖水解,變成單一的葡萄糖分子,再把葡萄糖分子接到羅漢果苦味皂苷,使得羅漢果皂苷元上的醣分子數目增加。

科學家再以高效液相層析質譜儀(High-performance Liquid Chromatography Mass Spectrophotometer, HPLC-MS)分析不同的反應時間(0、3、10、24、36、48 小時),實驗結果顯示,當加入澱粉和酵素後,隨著反應時間增加,苦味皂苷減少,同時獲得羅漢果甜味皂苷混合物,包括接上3、4、5、6個醣分子的羅漢果皂苷。研究再搭配感官品評試驗的結果,發現羅漢果苦味皂苷由苦轉為甜味。

這項研究結果提供了一個解決辦法,避免羅漢果苦果與落地果面臨被廢棄的命運,科學家讓酵素成為煉金師,將羅漢果苦味皂苷的價值大大的往天上衝!

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參考資料
Cucurbitane Glycosides Derived from Mogroside IIE: Structure-Taste Relationships, Antioxidant Activity, and Acute Toxicity
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