（報告出品方/作者：國信證券，楊林、曹熠）

甜味劑種類繁多，按生産方法和甜度倍數劃分為主

糖分的攝取不僅為人體提供必要的能量，還能夠刺激大腦中多巴胺的分泌，使得人産生愉悅的感覺。世衛組織将糖分為内源糖和遊離糖。新鮮水果、蔬菜和牛奶所含有的糖稱為内源糖，對健康無不良影響。遊離糖指廠商、廚師或消費者添加到食品中的單糖和雙糖，加上蜂蜜、糖漿和果汁中天然存在的糖，主要形式包括蔗糖、果糖、葡萄糖等。根據世衛組織建議，成年人每日攝取遊離糖不應超過當天攝取全部熱量的5%（2015年指南）。随着社會對糖引起的健康問題的重視，甜味劑（代糖）進入快速發展的時期。全球甜味劑市場發展較為成熟，種類豐富，大緻可分為人工合成甜味劑和天然甜味劑。人工合成甜味劑是指通過化學合成方法生産的，甜度數百倍高于蔗糖的甜味劑。天然甜味劑可根據生産方式不同分為兩類，一類為通過植物萃取得到的甜味劑，甜度多為蔗糖的200倍或更高；另一類為通過生物發酵法得到的糖醇類或稀有糖類甜味劑，甜度倍數低于蔗糖，其單糖或多糖結構使得在消化分解過程中有少許的熱量釋放。

高倍甜味劑性價比突出，低倍甜味劑口感更豐富

由于原材料或分子結構的不同，各類甜味劑有不同的口感。早期的糖精和甜蜜素在口感上欠佳，阿斯巴甜、安賽蜜和三氯蔗糖等新型的人工合成甜味劑口感純正，與蔗糖口感接近。天然甜味劑如甜菊糖苷和羅漢果甜苷從植物中萃取得到，因此具有獨特風味。赤藓糖醇則在入口後具有清涼口感，因此多用于氣泡水等飲料中。人工合成甜味劑通常有人體耐受量的限制，糖精和甜蜜素由于存在緻癌的風險，在以美國為主的大多數國家已經被禁用，我國目前均未禁用，但限制用量，禁止在嬰幼兒食品中添加糖精。第三代人工合成甜味劑阿斯巴甜由于耐熱性差，不适用于烘焙食物中，且不适用于苯丙酮尿症患者使用。天然甜味劑中僅甜菊糖苷有4mg/kg的用量限制。糖醇和稀少類甜味劑由于其極少部分被腸道菌群所利用，因此有少許可忽略的熱量值，如赤藓糖醇有0.2kal/g熱量，阿洛酮糖則有0.4kal/g。選擇甜味劑主要關注其性價比（價甜比），主要以單位甜度價格為衡量标準。甜度倍數高的人工合成甜味劑和植物萃取的天然甜味劑性價比最高，其中紐甜的價甜比為0.06，性價比極高，三氯蔗糖由于其單位價格較高，價甜比略低于安賽蜜。赤藓糖醇和阿洛酮糖由于甜度倍數低，價甜比遠低于其他甜味劑。因此在實際應用場景中，低價甜比的赤藓糖醇通常搭配高倍的三氯蔗糖、安賽蜜或甜菊糖苷使用，從而達到風味和甜度的均衡配比。

甜味劑在人體如何代謝？

甜味劑特征之一為低熱量或無熱量，主要因為其在人體中的代謝方式不同于蔗糖等提供熱量的糖。蔗糖、麥芽糖等在人體内經對應酶分解消化成單糖吸收後，經血液運輸到各組織細胞進行代謝，釋放出大量能量。而甜味劑在人體内的代謝方式可分為兩類：1）通過小腸滲透進入血液循環，經腎髒通過尿液排出；2）通過腸道，不進行任何吸收或發酵分解，直接通過糞便排出體外。因此甜味劑的代謝不會造成血糖升高，熱量值也遠低于蔗糖。赤藓糖醇和阿洛酮糖大部分在小腸中由于滲透壓進入血液，最終通過尿液排出，小部分在大腸中被人體自身的菌群發酵。阿斯巴甜在進入人體後在腸道脂酶和肽酶的作用産生3種常見代謝産物，對于缺乏苯丙氨酸代謝能力的苯丙酮尿症患者而言，阿斯巴甜可能會導緻苯丙氨酸淤積而對大腦造成損傷。目前可口可樂無糖飲料所使用的阿斯巴甜為适用于苯丙酮尿症患者的定制産品。甜蜜素經食品添加劑專門委員會（JECFA）的多項試驗發現，部分未吸收甜蜜素經腸道微生物代謝産生環己胺導緻病變，存在發生膀胱癌的現象，因此已在多個國家被禁止使用，糖精同樣因緻癌性而被廣泛禁用或限制使用。目前市場主流甜味劑在現有的實驗驗證下，不存在明顯有害于人體的現象，在不超過人體耐受量的基礎上可安全應用于食品和飲料産品中。

第五代人工甜味劑，口感與蔗糖基本一緻

三氯蔗糖又名蔗糖素。1976年英國泰萊公司與倫敦大學共同研制并申請專利的一種新型甜味劑，并于1988年投入市場，是唯一以蔗糖為原料的功能性甜味劑，可達到蔗糖的甜度約600倍。三氯蔗糖在人體内不參與代謝，人體吸收，熱量值為零，是糖尿病人理想的甜味代用品。另外三氯蔗糖能夠減少口腔内病菌産生的酸量以及鍊球菌細胞在牙齒表面的黏附，起到有效抗齲齒的作用。三氯蔗糖已經廣泛應用于400多種食品當中，包括碳酸飲料、酒類、調味汁、焙烤食品、乳制品等等。

三氯蔗糖的主要生産工藝有單基團保護法和全基團保護法兩大類，全基團保護法工藝複雜，沒有工業化生産價值。單基團保護法通過化學方法，使蔗糖中葡萄糖分子上的6位羧基生成單酯，再經氯化、脫肽基，提純得到三氯蔗糖。該工藝關鍵是制備蔗糖-6-乙酸酯以及三氯蔗糖-6-乙酸酯的氯代，氯代試劑主要使用氯化亞砜和三氯乙烷。

第四代人工甜味劑，應用面廣泛，複配使用較多

安賽蜜又名AK糖，化學名為乙酰磺氨酸鉀，甜度為蔗糖的200倍，其口味與甘蔗相似，不參與機體代謝、不提供能量、無緻齲齒性，甜度較高，對熱和酸穩定性好，與其他甜味劑混合使用能産生很強的協同效應。1967年德國人發明了安賽蜜，1978年世界衛生組織允許使用，1988年美國FDA批準食品中使用安賽蜜。1992年我國衛生部批準安賽蜜用于食品、飲料領域。1998年美國FDA批準軟飲料中使用，與阿斯巴甜1:1使用有明顯的增效作用。根據《食品添加劑使用标準》規定飲料類、冷凍飲品、糕點、果醬、蜜餞等食品最大使用量為0.3g/kg。國内企業普遍采用雙乙烯酮-三氧化硫法合成安賽蜜，用氨基磺酸在三乙胺作催化劑下與雙乙烯酮縮合反應生産乙酰氨基磺酸，用三氧化硫脫水磺化，再用氫氧化鉀中和制得安賽蜜，經濃縮、脫色、結晶、和烘幹得到安賽蜜成品。（報告來源：未來智庫）

最火爆的天然甜味劑——赤藓糖醇

赤藓糖醇又名原藻醇、赤絲草醇，是一種自然界中廣泛存在的天然活性物質。學名 1,2,3,4-丁四醇，分子式為 C4H10O4，無氣味的白色結晶性粉末，易結晶、易溶于水、對酸和熱穩定性高。為自然界植物和生物體内廣泛存在，常見的發酵食品如醬油、葡萄酒等即含有赤藓糖醇。甜度為蔗糖的70%左右，熱量在0.2kcal/g左右。2008年5月我國正式允許赤藓糖醇按生産需要适量使用。赤藓糖醇的生産方法主要有化學合成法、生物提取法和微生物發酵法，受生産成本經濟性的影響，當前行業生産企業采用發酵法生産赤藓糖醇。所用微生物多為食品級高滲酵母，我國将赤藓糖醇生産用發酵菌株限定為解脂假絲酵母、叢梗孢酵母、類絲孢酵母三類。工藝流程主要以澱粉為原料，經過酵母菌發酵，轉換為赤藓糖醇，并經過分離、結晶、幹燥得到赤藓糖醇。不同菌株合成赤藓糖醇的轉換率和副産物産生率有較大差異，以龍頭三元生物的披露數據，三元生物采用與上海交大合作發明的一種解脂亞羅酵母，其實驗室轉化率可以達53%以上，顯著高于傳統菌株的32.9%-47%；另外公司擁有發酵菌株的培養基專利，經過培養基優化後赤藓糖醇轉化率最高可達61.2%，相較于傳統配方44.4%-46.3%的轉化率高近20%，造就龍頭企業的核心競争力。

新一代健康甜味劑——阿洛酮糖

D-阿洛酮糖（D-allulose）是D-果糖的C-3差向異構體，在自然界中存在量極其稀少，少量存在于小麥、鼠刺屬植物、甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜等物質中。可通過微生物來源的酮糖3-差向異構酶催化D-果糖C-3差向異構化獲得。D-阿洛酮糖晶體為白色粉末狀，無特殊氣味，其分子式為C6H12O6，熔點和沸點較高，不易吸潮，極易溶于水，是蔗糖甜度的70%，熱量為0.4kcal/g，僅為蔗糖的0.3%。阿洛酮糖在經過人體腸道時幾乎不發生代謝、不産生能量，極少被腸道微生物發酵利用，可作為替代性甜味劑。作為一種具有還原性的己酮糖，能夠與蛋白質或氨基酸等發生美拉德反應，改善食品風味、色澤和口感。多項研究結果表明阿洛酮糖不同于蔗糖和其他甜味劑，具有控制肥胖和預防糖尿病的作用，主要是通過調節肝髒中脂肪酸合成酶和肝葡糖激酶的活性來改善胰島素分泌和人體血糖水平，是一種具備低熱量和健康功效的良好功能性甜味劑。

甜菊糖苷：最主要的植物提取天然甜味劑

甜葉菊提取物（又名“甜菊糖苷”或“甜菊糖”）是從甜葉菊葉片中提取的一種天然無糖甜味劑。甜葉菊提取物甜度約為蔗糖的250—300倍，不含熱量，被譽為世界“第三代天然零熱量（零卡路裡）健康糖源”。20世紀70年代由日本從南美洲引進并開展應用。甜菊糖苷類化合物的種類繁多,目前已經發現甜菊糖苷類化合物30多種,主要包括較常見的甜菊苷和萊鮑迪苷 A、萊鮑迪苷M、萊鮑迪D、萊鮑迪苷R和鮑迪苷S等。2008年高純度的甜菊糖苷和萊鮑迪苷A通過了美國GRAS的安全認證，2018年至今,萊鮑迪苷M由于其口感最接近于蔗糖，開始慢慢取代萊鮑迪苷A成為世界的主流。目前已發現的甜菊糖苷化合物的提取技術主要包括熱水提取、超聲輔助提取、酶法、大孔樹脂吸附法等,其中大孔樹脂吸附法的應用最多，而萊鮑迪苷M主要利用基因工程技術獲取。2020年國内甜菊糖産量超過9700噸，萊茵生物擁有産能2000噸。2020年全球甜菊糖市場規模約5.7億美元，預計2027年将達到10億美元左右，年複合增速為8.4%。根據預測，2020年-2027年，我國将成為甜菊糖市場增速最快的國家，年複合增速達12.5%，其次為美國（10.3%）、加拿大（9.1%）等國。

羅漢果甜苷：産地較為集中，複配使用為主

羅漢果提取物（又名“羅漢果甜苷”或“羅漢果甜甙”）是從桂林特産的蔓生植物羅漢果果實中提取的一種天然無糖甜味劑，其功效成份主要為羅漢果甙IV、羅漢果甙V，甜度約為蔗糖的150—300倍，熱量約為蔗糖的1/50。此外，羅漢果作為藥食兩用産品，其提取物還具有清熱、鎮咳、潤腸等藥用功效，被廣泛應用于食品、保健品、醫藥、化妝品行業。受種植環境限制，廣西是我國最大的羅漢果生産地區，此外在湖南、江西等地也有擴展。我國羅漢果甜苷産能在1100噸左右，主要集中在廣西桂林地區，主要生産企業包括萊茵生物、吉福思羅漢果有限公司等，企業生産規模小，龍頭企業在150噸-300噸左右，小企業産能僅幾十噸。2019年全球羅漢果市場規模約為4億美元，預計到2026年将達到5.32億美元，年複合增速約為4.3%。羅漢果甜苷與甜菊糖苷多用于複配，根據三元生物招股說明書，赤藓糖醇與羅漢果糖複配制作1KG一倍蔗糖甜度的複配糖為例，1KG複配糖中羅漢果甜苷重量僅0.19%左右，剩餘99.81%左右為赤藓糖醇。以目前複配糖的應用領域來看，在食品領域以天然高倍甜味劑與天然低倍甜味劑混合使用的場景越來越多，随着國内餐桌糖領域的替代需求增加，甜菊糖苷和羅漢果甜苷的需求增長動力顯著。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

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