有朝一日,一條飽含糖分卻不會帶來罪惡感的巧克力棒可能會出現在你家附近的超市裡。
這種巧克力的外觀和味道都很正常,而且含糖量絲毫未減。但是,它添加了一種包裹在可食用物質裡的酶(又稱酵素),這種酶會減少吸收到血液中的糖分,甚至將糖轉化成對腸道有益的纖維。
這個產品是哈佛大學(Harvard University)維斯生物靈感工程學研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)的創意結晶。2018年,卡夫亨氏(Kraft Heinz)請這群科學家幫助開發一種代糖物質,可以讓這家食品巨頭減少食物中的甜味劑又無損其帶來的好處。科學家們另闢蹊徑——他們保留了糖,但想辦法讓它變得更健康。
「問題不在於糖本身,」維斯研究所的商業發展夥伴關係主管薩姆・因韋爾索(Sam Inverso)指出。「問題在於我們吃了太多的糖。」
為了在不放棄糖的情況下解決美國人的嗜糖習慣,一系列最新技術孕育而生,將糖轉化為纖維的酶正是其中之一。另一種解決辦法是飲用含有微型海綿的混合飲料,這些海綿可以在我們進餐時吸收胃裡面的糖分。即使是仍在致力於減糖的研究人員也在兜售新技術,比如對單個糖晶體進行改造,使其在口中溶解得更快,從而讓食物吃起來更甜。
有些糖天然存在於我們的食物當中,比如水果和乳製品中。但是,大部分糖都是由製造商添加到加工食品和飲料中的,比如穀類食物和蘇打水。近年來,美國監管機構開始遏制人工添加的糖,從2016年開始要求食品和飲料製造商在營養成分標籤上披露產品中添加了多少糖。今年,監管機構為學校膳食中的添加糖設定了限制,而且正在考慮增加一項要求:(包括糖在內的)某些成分含量較高的食物必須在其包裝正面說明這一點。
「糖就是新的煙草,」投資於食品公司的私募股權公司Manna Tree Partners的執行合夥人史蒂夫・揚(Steve Young)表示。
隨著消費者越來越清醒地意識到糖的普遍存在(有些產品的含糖量令人意想不到,比如沙拉醬和調味品),食品和飲料公司正在加緊開發少添加甚至不添加糖的新產品,並且正在努力減少現有產品中的糖含量。
但是,「減糖」之路遇到了障礙。糖的作用不僅僅是使食物變甜。它可以充當防腐劑,同時還能改善口感,增加食物的體積,在加熱後往往還能產生焦糖色。替代甜味劑可能會產生後味,有些替代品行不通是因為它們的強度很高,需要添加的量太小,以至於讓食品本身的體積也變小了。「如果你把布朗尼蛋糕中的糖去掉,那就不剩多少東西了,」揚說。
減少糖的用量通常需要重新調整沿用了幾十年的配方,而且替代品可能會帶來更高的成本、監管障礙或消費者的強烈反對。
舉例來說,卡夫亨氏承諾到2025年從其產品中減少6000萬磅(約21,216噸)糖。2022年,該公司對其果汁飲料果倍爽(Capri Sun)進行了一項重大革新,將其所有原味果汁產品的平均糖添加量減少了40%,用羅漢果取而代之。許多消費者不喜歡這種改變,產品的銷量隨之下降。該公司目前正在重新加回一些糖。
在哈佛大學的維斯研究所,高級工程師阿達瑪・塞薩依(身著紅色外套)是正研究如何減少糖分危害的科研人員之一。(The Wall Street Journal)
於是,維斯研究所開始制定計劃,著手減少糖的有害影響。該研究所採用了植物用來長出莖的酶,它被封裝在球形奈米顆粒中——這種顆粒是由果膠製成的微小網狀籠子,可以讓酶以穩定狀態被添加到食物當中,直到進入腸道中才被活化。一旦進入腸道,酸鹼值的變化會讓這些籠子膨脹,將酶釋放出來,從孔隙中鑽出去,然後開始將糖轉化為纖維。
因韋爾索稱,維斯研究所為這種酶產品制定的目標是讓身體對食物中糖分的吸收率降低30%,不過它有潛力去除更多糖分。
參與該項目的維斯研究所高級工程師阿達瑪・塞薩依(Adama Sesay)表示,由於大多數美國人從飲食中攝入的纖維都遠遠不足,因而這種酶能將糖轉化為纖維也是很關鍵的一點。
在提供初始資金之後,卡夫亨氏不再資助該項目。維斯研究所目前正在將這項技術授權給一家公司,以幫助其將酶產品推向市場,這個過程需要進行更多測試並努力獲得監管機構的批准。因韋爾索表示,他們為這項產品設定的目標是兩年之內提供給美國製造商使用,然後其他封裝酶產品也可能跟進:可以在人喝完牛奶後減少人體對乳糖吸收的產品,或是在人吃完麵包後減少人體對麩質吸收的產品。
目前這種酶在固體食物中的效果要好於液體食物。因韋爾索表示,要實現低成本量產還有很長一段路要走——目前它的成本比原糖貴100倍。
卡夫亨氏的研發主管約翰・托平卡(John Topinka)稱,該公司正在評估這種酶可能的應用形式,不過該公司不會獲取所有權和專屬權。他說,這種酶可能會帶來翻天覆地的變化,因為它能避免許多替代甜味劑面臨的最大挑戰之一:需要大幅調整經典食品品牌背後久經考驗的配方。托平卡是卡夫亨氏與維斯研究所合作的帶頭人。
其他公司也在嘗試類似的辦法。總部位於舊金山的新創公司Biolumen最近推出了一款名為Monch Monch的產品,這是一種由纖維狀微型海綿製成的混合飲料,旨在吸收糖分並防止其進入血液當中。在用餐的時候,消費者可以將一茶匙無色無味的Monch Monch添加到他們要喝的各種酒水飲料中。Biolumen的聯合創始人兼醫療長羅伯特・ 魯斯提(Robert Lustig)博士稱,這種海綿一旦進入胃中,就會開始膨脹並吸收糖分,從而減輕糖分給身體造成的負擔。
作為一名神經內分泌學家,魯斯提多年來一直在對食品中的添加糖發出警告。他說,一克的Monch Monch可以隔離六克糖。這種產品是作為膳食補充劑推出的,但也可以根據美國食品藥品管理局(簡稱:FDA)「公認安全」的原則作為一種食品配料。網上可以買到小袋包裝的Monch Monch。Biolumen表示,該公司正在與美國食品製造商就使用該產品一事進行談判,但拒絕透露是哪些家製造商。
魯斯提說,有些人擔心這種混合物可能引發腹脹或腹瀉等胃腸道副作用,但臨床試驗表明沒有這樣的問題。Biolumen出資在印度和澳洲進行了兩項雙盲安慰劑對照試驗。
多年前,百事公司(PepsiCo)在部分菲多利(Frito-Lay) 洋芋片中使用了脂肪替代物蔗糖聚酯(Olestra),類似的憂慮引發了人們的強烈反對。百事公司表示,這些產品已停產,並且該公司不再使用這種成分。Biolumen表示,其產品的作用原理與蔗糖聚酯(Olestra)不同。哈佛大學的因韋爾索稱,維斯研究所先前諮詢了一名胃腸病學家,以確定這種酶產品會給消化帶來何種影響。他補充說,這種產品產生的纖維量不足以引發問題。
哈佛大學營養學兼職教授傑羅德・曼德(Jerold Mande)表示,他支持在食品中應用科技,但美國沒有充分的體系來確保許多此類產品的安全性。曼德說:「有很多產品是作為膳食補充劑出現的。它們基本上不受監管。」曼德是FDA和美國農業部(Agriculture Department)的前任官員,他沒有參與這項關於糖的研究。
食品公司目前還在押注其他解決方案。穀類食物新創公司Magic Spoon使用阿洛酮糖,這是一種存在於無花果和葡萄干中的天然糖,由於FDA的指導方針允許將阿洛酮糖排除在營養標籤必須註明的糖或添加糖總含量之外,它已經越來越受歡迎。使用玉米粒生產阿洛酮糖的食品配料公司泰萊集團(Tate & Lyle)表示,這種甜味劑的味道很像糖,還可以增加食物的體積和焦糖色,但又會在不被代謝的情況下被排出體外。
該公司表示,阿洛酮糖的甜度是食糖(或蔗糖)的70%,和甜度最高可達普通蔗糖600倍的高強度甜味劑相比,它是一種更直接的代糖。
總部位於芝加哥的公司Blommer Chocolate最近推出了一系列用Incredo製成的減糖巧克力和甜食產品,這是一種通過礦物載體而經過物理改變的糖,嘗起來更甜,在唾液中溶解得更快,並且可以主動瞄準舌頭上的甜味受體。該公司稱,Incredo的使用可以讓製造商少用最多達50%的糖。