编者按：本文来自 青山资本（ID：cyanhillvc），头图来自图虫创意
引子 - 代糖火热的背后
“糖”在消费者印象中以前一般与白砂糖、糖果联系在一起，日常并不会太提到。但近几年，“糖”“蔗糖”“代糖”这样的词汇突然充斥在消费者耳中。食品饮料品牌在美味之外，纷纷将健康作为另一个关键的研发方向和宣传卖点，而健康食品大部分都与减糖有关，代糖是其中最重要的一种实现方式。
然而，糖在我们日常食物中的比重远高于我们想象。我们观察了超市里的货架发现：
这个观察加剧了我们对糖的好奇心，为什么糖在我们的日常生活中如此普及？从什么时候开始的？这有什么坏处？
如今代糖的应用愈发普遍，消费者真正关心的是什么？
2021年淘系饮料销量前十的产品，7个关键词是“低糖/无糖”。抖音的代糖类商品中，“0蔗糖”、“0糖”、“零卡糖”的搜索结果和销量是最大的，其次是“木糖醇”、“代糖”、“赤藓糖醇”。
“赤藓糖醇”这样在媒体上出现频率很高的词汇，消费者其实并不是很了解。抖音、小红书代糖相关内容，搜索的高频关键词是“减肥/减脂”，而对糖的真正危害知之甚少。
无糖其实才是消费者最关注的点，其次是“0卡”、“0热量”、“0糖”。消费者对于糖，最在乎的还是热量，而非其他健康问题。
别给我糖，别给我热量，但是我要甜要好喝。
为什么人类如此需要糖？甜对人类为何如此重要？
今天发达的制糖工业是如何在漫漫历史长河中形成的？人类为此付出了多少血泪？
我们吃了多少其实不需要的糖？糖有何坏处？糖又是怎么让我们上瘾的？
人类与“甜”相处了几千年，因此获益，也付出了很多代价。未来会如何？
甜最初的意义
味觉（酸甜苦咸鲜）通过味蕾中的味觉受体细胞接触食物而产生，其本质是快速对入口的物体含有什么物质做一个简单的划分。这是进化机制在人类早期只能靠天吃饭时对人体摄入有益成分、避免有害成分的一种保护。物质产生味觉，味觉产生对大脑的刺激，大脑发号施令来决定是别吃了还是多吃点，从而保证人体的健康存活。
人类喜欢吃甜的食物，因为我们在进化中形成了消耗糖类物质转化为能量的机制。食物消化吸收后变为血液中的葡萄糖（即血糖）给人体供能，尤其是大脑只能使用葡萄糖。人类渴求能量，而天然的甜味来自于易于消化吸收的糖类，甜往往意味着高密度的能量来源。我们的祖先长期处于恶劣的生存环境，糖本是一种罕见的稀缺资源，因此大脑才会通过甜味来犒赏我们迷恋上这种味道。它让我们获取能量、贮存脂肪，得以生存。在甜味的引导下，我们对带有甜味的物质在获得时珍惜、在没有时寻找。它们就像是在人类早期的生存游戏中突然掉落的空投箱，是上天的奖励和自然界的馈赠。爱吃甜的人在能量供给稀缺时更易生存，基因记下了这份偏好。
在消化吸收后能给人带来能量的糖类物质，也就是常说的碳水化合物，分为单糖、双糖、多糖。在人体利用这些物质来供能时，双糖能水解成两个单糖，多糖能水解成多个单糖。结构越简单的糖类物质对人类来说是越高效的能量来源。母乳里的乳糖、水果里的果糖、蜂蜜里的葡萄糖和麦芽糖、甘蔗里的蔗糖，都是单糖或双糖，大脑对于这样的简单糖类摄入给予了极大的奖赏，在味觉系统里把他们与甜做了挂钩。而淀粉这种多糖我们则尝不出甜味来。甜味是大脑给我们的下的命令：找到它们并吃掉。直到人类发展很后期的时候，才开始规模化地种植和摄入谷类及米面加工食品，即多糖类物质。对甜的追求让人类走过食不果腹的年代。
糖的发展史
史前时代，我们从鲜果、蜂蜜、植物中碰巧获得了果糖、葡萄糖。后来从小麦中提取饴糖，俗称麦芽糖。饴糖被认为是世界上最早被人类制造出来的糖。但前者需要运气，后者则非常浪费粮食。
后来人类发现最好规模化获得甜味的方式是种植甘蔗。甘蔗富含蔗糖且易于提炼。蔗糖甜度是麦芽糖的数倍，可制作成白砂糖、赤砂糖、绵白糖、冰糖、黄糖、红糖、黑糖、方糖、糖霜、液体糖浆等，可算是人类“伟大的作品”。我们日常最常接触的“糖”便是“白砂糖”，也简称“白糖”，它是含蔗糖95%以上的结晶体。白砂糖是日常生活中最广泛使用的食糖，占食糖总量的90%左右，是常用的家用、餐饮用调味品，也是最常用的食品工业里的甜味剂。可以说，蔗糖的发展史塑造了今天的糖产业。
甘蔗栽培宜在热带，最早起源于新几内亚或印度尼西亚。在传入印度后，出现了提炼蔗糖与糖蜜的办法。今天的“sugar”，最早在印度的梵文里称为“Sarkara”，指大块的红糖，进入中国的唐朝时翻译为“煞割令”。中国原本只能提炼甘蔗糖浆，在盛唐的李世民派使者从印度学艺归来后，才有了炼制红糖的技术，后在明朝率先升级了提纯红糖的办法，产出了世界上突出的白砂糖。印度自此反而开始从中国进口糖，并称为“cini”，意味“中国的”。不论种族，不论地域，甜味始终驱使着人类寻找最高纯度、最适合保存和运输的糖。
亚欧大陆的另一边，对糖的渴求也在发生。8到13世纪，阿拉伯人及殖民者将甘蔗带到地中海东部、北非和伊比利亚半岛，即“蔗糖随《古兰经》而至”。但欧洲没有适合种甘蔗的地方，长期依赖从东方运过去的蔗糖。即便只是一小撮贵族们能享用，也是供不应求的。为了寻求更低廉的生产要素，“全球扩张”来了。
16世纪，葡萄牙与西班牙人将甘蔗及炼糖产业带到了美洲热带地区各个角落。这里既有适合种植的土地，也有辛勤劳作的奴隶。大国的需求让殖民地产量扩充，蔗糖业的发展日益走向分工化、规范化。
17世纪以后，工业革命让英国人逐渐后来居上。糖的甜味刺激让英国人每人每年消耗的糖从18世纪的2公斤，增加到19世纪的8公斤，再到20世纪的40公斤。慢慢的这也改变了以前糖对很多普通百姓而言是一种奢侈品的历史，糖逐渐产业化，社会各阶层都买得起，使用量也增长了很多。18世纪欧洲进口商品中，糖占比达到20%。
一方面，人们在甜味的驱使下不断食用糖。当时的俗语说“不加糖的茶喝起来就像淡而无味的酒。”咖啡、茶、巧克力，各种新鲜的成瘾性食品饮料纷纷在全球流行起来，但都少不了糖在其中扮演甜味调节的作用。葡萄牙人在他们喝的巴西咖啡里添加大把的糖，杯子里的汤匙都可以立起来。英国女王伊丽莎白一世每顿饭必有甜食，乃至于一口黑牙并以此为荣。在英国旅行的荷兰人Paul Hemtzner认为黑牙“看上去是英国人的老毛病，全因吃糖太多。”
另一方面，糖能做的事情被人们发现还有很多。酿酒、调制大麻、为烟草保鲜添味与上色。有需求，有利益，再加上当时工业、技术发展带来的武器水平的差距，蔗糖的发现带来了甜蜜的生活，也诞n生了无数的奴役。食糖需求的上升和价格的下降，增加了对劳动力的需求，加剧了万恶的奴隶贸易。
被压迫的制糖业生产者们从事永无止境、耗神劳力的甘蔗采收工作，加上住在热带闷热的房子里，死亡率不断增加，生育率不断下降。为了补充劳动力，战争在世界各地打响，许多甚至与土地侵略无关，而是要获得更多的人力。奴隶船一批批地往甘蔗地开来。
18世纪的蔗糖在经济中所占据的地位，如同钢铁之于19世纪、石油之于20世纪。蔗糖为代表的殖民地利益纠纷甚至直接牵动了欧洲各个宗主国之间的战争，乃至改变了奴隶主们的平衡格局。甜蜜的背后，是血腥。讽刺的是，除了蔗糖，血其实也是甜的。奴隶们、下层劳工们，也养成了吃糖和在饮料里加糖的习惯，因为这是最简单高效的补充体力的办法。
18世纪末至19世纪初，甜菜制糖的成功极大地推动了制糖业的发展，解决了甘蔗只生长于热带、亚热带地区的问题，直接导致了制糖业的机械化。曾经罪恶和黑暗的蔗糖制造也和整个世界的其他方面一起，逐渐从落后的体系迈入了现代化。
甜味指引人类不断追求糖，但是单纯从供能的角度来说，糖早已不再重要。在规模化农业发展起来之后，谷物如小麦、玉米、水稻等成为了人类获取能量的主要来源。有甜味的糖逐渐转为调味为主的作用。
虽然近期因俄乌战争（两国贡献了全球谷物出口的1/3）及全球贸易环境变化，以及短期的粮食及食品的出口禁令，出现了非常多粮价上涨的现象以及对粮食供给不足的担忧；但全球粮食其实是连年增产的，并且每年都有结余。近十年间，主要粮食作物的产品增长了50%。数亿人饥饿的事实更多是发展不均衡导致的社会现状。抛开分配问题，在宏观尺度上，人类在历史长河里已经走到了不再以有甜味的糖为主要能量来源的发展阶段。
当下全球人均食物供应量按照卡路里计算约为2900千卡/天。按照中国居民膳食指南的建议，卡路里摄入量平均应为2000千卡/天。全部的供能中，糖（白砂糖和果葡糖浆为主）贡献约为8%。即便是最低收入的国家群体，糖也没有扮演更重要的角色，而是主食的能量贡献比例会更高，达到70%。
从能量摄入的角度，我们不再需要大脑对甜进行追逐。但“请神容易送神难”，糖已经深入渗透到了人类饮食的各个角落。美国对国民的糖摄入推荐量为每日男性36克，女性25克，实际上他们的摄入平均数为70克。中国居民膳食指南表示，糖的摄入量每天最好不超过25克，但一听可乐就能轻松超过30多克糖。再想想早餐的面包、下午茶的麻薯、夜宵的薯片以及一天的奶茶和果汁……
全球食糖年产量是1.8亿吨，其中5900万吨要参与到进出口贸易，占总产量33%，这反映了今天全球人民对糖的全球化生产的依赖。近年全球食糖的消费增长超过产量增长，粗略推算下，全球人均每天食糖消耗为70克。考虑到部分食糖短缺的落后和战争地区，其他处在正常生活状态的国家人口吃进去的糖远比需要的多。
食品工业已经高度发达，我们可以很容易地获得高密度、高吸收效率的食物，然而写在基因里的对甜味的追求却还没有适应当下的饮食结构。我们吃下这么多的糖，因为现代食品饮料里糖几乎无处不在。糖作为食品中重要的添加剂，不断展示出利于食品加工和品质提高的重要作用。
糖作为基本营养素是发酵工业的主要原料。糖可用于改善蛋糕和冷饮的风味、口感和颜色。糖的易于溶解、调色、结晶的性能对糖果生产十分有利。除了作为甜味剂，糖还被用作冷冻食品的改良剂、结晶改良剂和膨松剂。由于渗透作用，糖还可对果酱、果冻、蜜饯起保藏作用，以延长食品的保质期。糖也在蔬菜保鲜和脱水加工中也发挥着不可替代的作用。
饮料领域是糖作为甜味剂最主要的应用领域。不同浓度的溶液产生不同的粘度，可以提供不同的风味并能保持稳定性。如果仔细查看饮料区域的货架上各类产品的配料表，你会发现不管这个饮料属于什么门类主打什么口味，前三项成分几乎一定是水、白砂糖、果葡糖浆。
糖不仅甜，而且还能产生独特的香味，即焦糖化反应和美拉德反应。
焦糖化反应指没有蛋白质的情况下，糖加热到熔点以上发生脱水、降解，产生褐色物质（主要是焦糖）同时产生香气的过程。焦糖是应用十分广泛的天然着色剂、食品添加剂。做饭常用的酱油、醋、料酒、蚝油等都添加了焦糖。酱油上色、可乐着色，都是靠焦糖。
美拉德反应指有蛋白质存在的情况下，糖在加热中产生缩合、聚合反应，生成类黑色素、芳香化合物等物质的过程。该反应的产物同样会引起食物色泽和香味的变化。五花肉加白糖的组合就是最经典的应用。由于大多数食物中都含有糖和蛋白质，因此在加热过程中都可以发生焦糖化反应和美拉德反应，比如烤红薯、烤面包、烤肉、爆米花等等。食物中糖和氨基酸的种类不同，反应产物也不同，从而产生各种风味。烧烤的鸡肉、羊肉和牛肉风味各不相同便是在此。
咖啡的800种香味，包括花香、果香、坚果、奶油、焦糖等，绝大部分也是焦糖化和美拉德反应产生的。蔗糖含量多少与咖啡烘焙后的香气正相关。阿拉比卡比罗布斯塔更香，是因为蔗糖含量更高，一个是6-9%，一个是3-5%。咖啡的深褐色其实也是糖的脱水产物。“咖啡色”其实该被叫做“糖色”。食糖被广泛应用在饮料、乳制品、调味品、烘焙食品、糖果巧克力等多个领域。又因为加热情况下口感更好，很容易被消费者选择，进而使得含糖食品越来越多。
糖的害处
在很长的历史时期内，食糖提炼技术落后。加上纬度较高的地方种不出甘蔗，只有富贵人群能将“甜”作为寻常消费。重糖不仅是饮食习惯，更是身份标志。这也解释了部分地区的口味为何“齁甜”，比如英法之于欧洲，江浙之于中国。但如今现代食品工业的发达以及糖的易得性，使得基因里刻下的对甜味的追求带来的是过量的糖，造成了对生命的损害。
人类发明出的各种精加工食物，由于高效的吸收效率，往往有很高的GI值。GI（glycemic index）值指摄取某种食物后对人体血糖上升影响的速度。低GI食物在肠胃中停留更久，吸收率更低，更能增加饱腹感，降低进食欲望。高GI食物则会让血糖升高更快，胰岛素分泌增加，饿得更快。长此以往，不仅会让胰岛素过于兴奋，还抑制脂肪分解，促进脂肪合成。虽然胃里的食物其实足够了，但饥饿感带来的难以控制的加餐，使得摄入能量远超身体实际需要的。
世界卫生组织建议，成年人每日摄取糖不应超过全部热量的10％。如果摄入过多的糖，有充分的科学论据指向超重、肥胖、蛀牙、骨质疏松、心脑血管疾病、皮肤加速衰老等风险。过去40年里，全球5-19岁儿童青少年肥胖患病率增加了8倍以上，而且还在继续上升。我国的成年人和6~17岁的儿童青少年超重肥胖率也一直在上升。
比肥胖更危险的，是身体大只却零件松散。过度食用含糖食物尤其是饮料后，龋齿风险很高，并且还会影响人体对食物中钙质的吸收，易导致骨质疏松。
强大的心脏主内，良好的肤质主外，但糖作为高密度的能量来源，过量之后却会“大杀四方”，内外皆破坏。糖会影响肠道菌群，提高甘油三酯，增加患心脏病的风险。并且糖会抢走人体内的胶原蛋白，发生糖化反应，使得皮肤弹性变差，出现皱纹和斑点。
吃糖的危害如今已经引起了一些重视，但“喝糖”才是更大的危险。更恐怖的隐患：果糖以及果糖制品，主要以饮料形式存在。我们的身体可以说基本不需要果糖，但果糖的弊端却非常可怕。
简单来说，果糖几乎只在肝脏中代谢，并不会进入血液构成血糖。果糖的调控机制是独立于主体糖代谢机制的。一个70公斤的人在服用100克葡萄糖后，身体的全部即70公斤体重都参与到这100克葡萄糖的代谢中。但服用100克果糖后，只有1公斤会参与代谢。过多的果糖会加重肝细胞的代谢负担，形成异位脂肪分布，即正常的皮下脂肪以外的其他不应该有脂肪的部位，最常见的就是内脏脂肪和腹部脂肪。严重的甚至形成非酒精性脂肪肝。果糖生成脂肪的效率甚至连葡萄糖都只能屈居下风。
各种饮料基本都含果糖，主要是添加了果葡糖浆。果葡糖浆的果糖含量可高达90%。由于果糖不形成血糖，因此也不受胰岛素控制和调节，不会给人饱腹感，也就无法通过调节热量摄入的机制去抑制摄入其他食物的热量。饥饿时喝含糖饮料是无法饱腹的，它们成为了生理需要之外的额外热量。血糖过多就会抑制摄入，但果糖不会，因此很容易没有节制，它的危害的隐蔽性要大大强于葡萄糖、精致碳水这些被密切关注的物质。果汁因为有着高纤维、多水分和天然健康的面具，人们在饮用时毫无负罪感，但这些过量恰恰是更大的危险。
糖瘾难戒
为什么我们很难管住想吃过多含糖食物的欲望？这不怪大家意志力薄弱，而是上瘾的生理机制太强。糖有高度的成瘾性，而其原理可以说与其他的成瘾性物质如咖啡因、酒精等并无根本差异。当今世界论普遍性之广、影响人群之深的成瘾性物质，莫过于糖。而可怕的是，在食品添加剂的管理中，其它成瘾性物质都有严苛的添加上限，但糖却往往被放松对待。
易于成瘾的食品会激活中脑边缘多巴胺系统，产生兴奋感，发出“这就对了”的信号。法国波尔大学、美国普林斯顿大学以及美国国家药物滥用研究所的实验发现，高糖食物刺激大脑中的奖赏系统，就像可卡因等成瘾药物的机制一样，具有相似的生物和神经学原理。
让消费者对糖上瘾的还有口味。糖的甜味与略苦涩的咖啡、茶、酒、可可等的组合，堪称食品零售业最伟大的发明。最成功的例子便是“肥宅快乐水”。在疫情封控中我们也看到了可乐是如何作为生存资料的“硬通货”在以物易物的交易中流转的。
上瘾可以归纳为“刺激”——“行动”——“奖赏”这个不断循环的路径，这个路径由多巴胺影响。大脑中的神经细胞通过神经递质进行信息传递，从而影响人类的行为，多巴胺便是一种神经元之间的神经递质。当我们期待获得奖赏的时候，释放多巴胺的神经元会被激活，多巴胺的释放会产生愉快的感觉，即奖赏效果。拿富含糖的冰激凌举例：“刺激”是我们第一次看到冰激凌，尝一口，感受到了甜味。味觉受体感受到了高密度能量物质，用甜味来刺激大脑，觉得吃冰淇淋是需要鼓励的事情。“行动”是我们继续吃更多的冰淇淋，大脑释放了大量的多巴胺，“奖赏”便完成了。
然而多巴胺分泌的持续时间很短，5分钟之后就会烟消云散8成以上。这也是为什么我们经常在“快乐”之后感到“空虚”的原因。因此，我们又想立刻继续这个循环。在不断地循环加深学习这个奖赏系统之后，多巴胺分泌的时间会越来越提前。“刺激”变成了想到冰激凌包装的时候，这时多巴胺就已经开始分泌了。
在不断循环之后出现的多巴胺提前分泌是它的第一个问题。最初发现多巴胺的时候科学家叫它“快乐分子”，以为多巴胺给我们的是快乐。但后来更多的实验发现，我们获得的其实不是快乐，而是以为自己将要得到快乐的期待。多巴胺承诺你做某事就可以获得快乐，而这种承诺往往不管你到底做了什么。当我们忍不住暴饮暴食、报复性熬夜、挥霍自己时，结果其实并不享受，但行动前的期待让我们产生冲动和快感。
多巴胺的另一个问题是会导向没有节制、无穷无尽的欲望。当我们对糖上瘾之后，再吃同样的糖，已经达不到同样的快乐了。当反复做奖励系统中释放多巴胺的事情时，身体会分泌大量多巴胺，而大脑观察到多巴胺含量过高，就会开始减少多巴胺受体和转运体以保持平衡。简单来说，当多巴胺受体不那么好用了之后，就需要产生更多的多巴胺才能有相同的效果。下一次你需要吃得更多才能达到相同的感受，这就是“多巴胺抵抗/脱敏反应”。与此同时，有类似的刺激出现，我们又会比其他人更加敏感，因为大脑知道它能满足我们。如同学习的原理，神经元突触之间的联结不断强化直至牢固，这一现象又称为“敏化反应”。
在不断的脱敏和敏化反应中，我们越来越想要，想要更多，要到之后又瞬间无比空虚，继续想要。我们吃进去了一包又一包我们的身体已经不需要的甜食，在永无止境的贪婪下埋下无穷的隐患。长期上瘾之后，让我们去做这件事的不再是有益的结果，而只是多巴胺本身。带来甜味、幸福感的东西，比如虚拟的甜味：嗑cp糖，本质也是如此。游戏、香烟、酒等上瘾行为都与此相关。
世界卫生组织自2016年起，多次呼吁各国政府对含糖饮料至少征收20%的特别税。目前全球有50个左右的国家征收糖税。糖税增加的公共收入可以直接用于健康或医疗支出，主要是解决糖尿病、肥胖和龋齿。在此政策趋势引导下，寻找能给人类带来甜味感官但又没有糖的害处的甜味剂来替代糖，成为了全球食品企业共同的目标。企业在糖税的刺激下，通过对上游科研的支持、中游生产的投入和对下游消费者的教育，客观上实现了代糖产业的高速发展。
糖税的施行让食品产业尤其是饮料产业的减糖化就像新能源汽车取代燃油车一样，不再是可有可无的营销噱头，或者一种小范围为垂直用户提供的替代选择，而是成为了全球不可逆转的大势。但对于企业来说，减糖并不是少放点糖就可以了，糖的甜味和成瘾性是畅销的基础，消费者既要健康，也要好吃好喝。推动代糖在成本可控、安全性有保障的情况下，还能有好的口感，成了全球食品饮料企业的战略议题。
代糖
虽然人类广泛而普遍地使用蔗糖的历史并不长，但第一代代糖产品甚至在一百多年前就已经出现了。人类寻找更多的甜味来源的脚步一直没有停歇，一开始甚至不是为了健康，而只是想要更甜的味觉刺激，或是更便宜的甜味供给。在人类追求甜味的历史上，逐渐形成了如下的来源：
其中除了糖之外的，便是所谓“代糖”。“代糖”的本质是“代甜”。我们希望使用其它甜味剂来实现甜味，同时又能减少过量的糖摄入带来的健康问题。
分类与迭代
全球甜味配料市场中蔗糖（产品以白砂糖为主）占8成，果葡糖浆占1成，目前仅有1成为代糖。依照中国国标，允许在食品中添加的非糖类甜味剂一共有20余种，其中高倍甜味剂不过十几种，全球范围也是一样。虽然已发展了一百多年，但能满足食品在加工方面的要求并且能够获得安全评价的甜味剂产品其实并没有多少。
代糖最主要的优点是在提供甜味的同时，去努力实现不参与人体代谢、不易被人体吸收的功能。代糖有不同的技术实现路线，各种尝试之下，哪种更合适也一直在发生变化。主要的一种区分方式是人工合成的还是天然提取的。从代糖发明至今，世界范围内代糖生产还是以人工合成为主。
人工合成的代糖经历了糖精、甜蜜素、安赛蜜、阿斯巴甜、三氯蔗糖、纽甜等六代的发展。人工合成代糖的发展历史是不断放弃的历史，从发明到发现对人体有害或存在争议继而继续发明。
糖精发现于140年前，最早偶然在化学实验中被尝到有甜味，开始被使用。后来被发现可能使人中毒、引起精神和视力障碍、诱发膀胱癌等，逐渐被部分国家禁止。第二代产品甜蜜素也在后续被发现有致癌风险，如今已被50多国禁止使用。但结合成本和应用普遍性的考虑，它们的搭配依然是如今全球使用量最大的代糖产品，中国也是如此。
中国依然是全球甜蜜素最大的生产市场和消费市场。近10年来产量基本维持在7-8万吨/年，产量全球占比80%。近年来，随着代糖产品的代际淘汰和市场竞争，只剩下个位数的企业在生产。
阿斯巴甜依然在全球代糖市场份额占比两成左右，但因为代谢产物已被证明对人体有一定危害，近5年的复合增速保持在接近于-15%。目前安赛蜜和三氯蔗糖在因为相对安全而在高速增长，近5年的复合增速保持在接近20%和10%。由于单价原因，三氯蔗糖的产值显著高， 目前已经超过了上一代王者阿斯巴甜，成为了产值第一。
除了人工合成甜味剂内部的结构在发生变化，整体的甜味剂市场结构也在发生变化。近5年，全球天然甜味剂年均符合增长率10%，超过人工甜味剂增速的两倍。
人工合成的代糖虽然减糖性能已满足要求，但健康安全性有部分隐患、且部分口感还原度低，所以天然提取的代糖开始发展。人们往往认为天然的食品添加剂比人工化学合成的安全。对于人工代糖的添加，消费者往往存在排斥心理。并且客观来说，相比于还原蔗糖的完整口感，人工代糖的确还是有很多问题。
天然提取的代糖一般是从自然界中直接提取或经适当修饰得到的一类具有甜味的化学成分，多数为植物或者微生物的次生代谢产物。它们相对溶解性好、味觉良好、稳定性高，且少有安全性问题。
有些代糖逐渐被淘汰，有些被更多的应用，如何简单去判断所谓的“好”的代糖？理化性质、热量、生产成本、安全性都是重要的。另外，最直接的要求是甜味效力，甜度的高低是最基本的，产生甜味的时间和耐久度也很重要。与此同时最好口感纯正，没有不良的回味。
在实际的食品添加场景中，代糖一般不会单一使用，而是多种复配，以达到对蔗糖更还原的口感、多种情景下更好的稳定性以及对总体成本的合理控制。比如赤藓糖醇的甜度为蔗糖的70%，单一使用赤藓糖醇可能成本高、口味淡，因此一般加入极少量高倍甜味剂。比如糖精有后苦味、甜蜜素口味微苦且耐酸性稍差、甜菊糖苷有一定草腥味、安赛蜜糖甜味去得快后甜不足、阿斯巴甜前甜不足且在酸性饮料中的稳定性较差。
人工合成的高倍甜味剂率先发展，近年来天然提取的高倍和低倍甜味剂也增长迅速，这使得甜味剂的复配使用更加常见和丰富。天然低倍甜味剂通常作为复配甜味剂中的填充剂，构成了复配甜味剂的绝大部分组成含量，因此随着复配糖市场的扩张，天然低倍甜味剂市场需求增长更加迅速。目前国内最火的赤藓糖醇便是典型代表。
赤藓糖醇与三氯蔗糖
代糖的内部结构一直在迭代，目前在国内最受关注的便是赤藓糖醇和三氯蔗糖，这也是近几年流行起来的新的无糖气泡水、无糖茶等饮料中最常见的代糖搭配。它们成为当下最火热的代糖选择，有一定的必然性。可口、百事、雪碧、芬达的气泡水逐渐被新兴品牌抢占市场，其中关键的一点就是阿斯巴甜的口感和健康性被赤藓糖醇、三氯蔗糖为代表的新一代产品明显赶超。
糖醇类是天然糖类的加工产物，区别于糖代谢的生理机制，产生热量显著少于糖，同时又能保持一定的甜度，一般略小于蔗糖。因此以木糖醇为代表的糖醇类一度是很好的天然代糖选择，甚至主流的消费端零售的替代白砂糖来使用的代糖就是木糖醇。但由于木糖醇会带来一定的肠道反应，胀肚胀气，因此一直也没有广泛打开市场。
赤藓糖醇由于其安全性高、低热量、肠道反应小、耐受度高、物理性质好、口感清爽等特点，加上国内新兴品牌的大力使用和推动，目前异军突起成为了最受关注的代糖添加剂。进入机体后，它不能被酶系统消化降解，通过肾脏从血液中滤去，经尿排出体外。极少部分进入大肠也几乎不被细菌发酵，其人体耐受量是木糖醇等其他糖醇类的2-4倍。由于几乎不会产生热量或引起血糖变化，被认为是真正无限接近于零热量的天然甜味剂。其他糖醇有的部分参与代谢，热量较低但还是有，但赤藓糖醇则是糖醇类里的唯一的0热量成份。并且它可利用溶解吸热多的特点给饮品增加清凉口感，耐高温使得其在食品工业制作中保持稳定。在制造上，赤藓糖醇是目前市场上唯一经生物发酵法天然转化和提取制备而成的糖醇产品，上游是玉米制成的葡萄糖。
2022年全球需求量近20万吨，预测未来三年复合增长率为22-34%。生产来说，全球近五年的产量复合增长率为25%，其中中国的复合增长率达到47%，全球制造中心逐步转移到中国。
目前使用赤藓糖醇的品牌和产品很多，例如nkdliving的复配方糖，lakanto的调味糖浆和巧克力，natvia的果酱和甜品酱，HALO TOP、Breyers、Rebel的冰淇淋，CELSIUS燃力士的功能饮料，可口可乐、健力宝的气泡水，康师傅、最喜的茶饮，蒙牛真果粒，唐人福的面包蛋糕等。黑芝麻糊、蛋白粉乃至护肤水里也有应用。
赤藓糖醇因其甜度相对于高倍甜味剂较低，因此需要与合适的高倍甜味剂复配，比如三氯蔗糖、甜菊糖苷、罗汉果甜苷等，并且用量往往较大，一般都会超过99%。与高倍甜味剂市场相辅相成的增长，使得赤藓糖醇未来更具优势。
赤藓糖醇目前在国内是绝对的新锐头部，在美国也有很好的增长。作为赤藓糖醇的搭配，国内目前对三氯蔗糖的研究越来越多。
三氯蔗糖作为高倍甜味剂，通常配合赤藓糖醇等低倍甜味剂使用。过去3年全球需求增速15%，过去10年需求量增长5倍。未来预计增速还会保持在15-20%左右。全球的产能集中在中国，超过70%。
由于甜味剂需要多种复配，新型甜味剂之间不会完全替代，而是协同发展。目前使用赤藓糖醇和三氯蔗糖搭配的品牌和产品主要有Monster Energy魔爪的运动饮料、SPLENDA的餐桌和咖啡糖、农夫山泉的气泡水，元气森林的气泡水和茶饮，统一、汉口二厂的茶饮。
甜菊糖苷
天然甜味剂中，除了赤藓糖醇，最有增长潜力的便是甜菊糖苷和罗汉果甜苷。近五年间，甜菊糖的复合增长率为13-16%。21年的美国饮料市场产品数量，甜叶菊相关的上涨10%，销售额则增长了15%。
甜菊糖苷是从甜叶菊中分离出来的甜味物质的统称。日本是最早大规模使用甜菊糖的国家。上世纪70年代可口可乐在其配方中逐渐减少糖精和甜蜜素，甜菊糖作为一种替代品在日本出现。2006年，日本甜菊糖消费量世界第一，甜菊糖占其甜味剂市场约40%的份额。
甜菊糖苷的优点包括安全性高、溶解性好、耐酸耐热稳定性高等，但问题是天然甜菊糖苷的口感区别于蔗糖，有很多不良的细节，阻碍了其在食品饮料领域的应用。因此在研究不断发现改进其口感的酶法或发酵法之后，才逐渐得以应用。
我国是全球最大的甜菊糖出口国，产量占全球八成，但目前甜菊糖在我国食品饮料中的应用还不多。美国是我国甜叶菊的主要出口目的地，占出口总量的1/3。2018年甜菊糖在美国的零售额仅次于白糖和红糖，成为美国食糖和甜味剂市场的第三大糖类产品，超过了三氯蔗糖、糖精和阿斯巴甜等人工甜味剂。
目前使用甜菊糖苷的代表品牌和产品有truvia的复配糖，Merisant的甜味剂，bai的果汁，国内品牌爱乐甜、享糖等的0卡糖等。美国代糖市场的老二Truvia作为可口可乐和嘉吉联合开发的甜菊糖品牌，超过传统的Equal和Sweet'n Low主要就是依靠对甜菊糖的大量使用。目前Stevia In The Raw和Pure Via也在甜菊糖领域积极布局，虎视眈眈。
甜菊糖苷的天然提取受到产能的限制。已有瑞士公司的研究指向重组基因的方式，通过重组微生物、植物和植物细胞，将其工程化以表达编码UDP-糖基转移酶(UGT)的重组基因，从而产生甜菊醇糖苷，例如Reb A 和 Reb D。
罗汉果甜苷
罗汉果甜苷是另一种潜力无限的天然甜味剂，近年也保持了15-20%的增长态势。21年的美国饮料市场产品数量，罗汉果上涨1.3%，销售额则增长了20%，颇受欢迎。
同样具有甜度高、热量低、溶解性好、稳定性好、安全性高的特点。口味好是罗汉果甜味剂最大的优势，是目前所能找到的最接近蔗糖味道的天然甜味剂，并且带有罗汉果的清香，同时热量仅为蔗糖的2%。目前使用罗汉果甜味剂的零售产品已经超过1000种。
在国外，罗汉果在标签中可直接标注为原材料，而非添加剂，因此罗汉果被认为是一种非常健康、清洁的代糖，不受到添加量的限制。
目前北美地区是罗汉果最大的市场，90%的罗汉果都来自中国广西，中国也是世界上最大的罗汉果甜苷的生产国与出口国。在中国市场罗汉果甜苷有着更特别的属性，它既是中国特产的甜味剂，又是我国特有的药食同源植物。虽然目前在国内代糖的应用还不广，生产以出口为主，但它的未来非常值得期待。目前它的主要问题还是种植对气候要求极为苛刻而带来的产能限制。
罗汉果的特性是相对天然和安全的，因为种植和生产都主要在中国，未来在中国也有巨大的机会。
目前使用罗汉果甜味剂的产品已经超过1000种，包括星巴克、雀巢的无糖咖啡，可口和百事的无糖可乐，日本saraya和lakanto的复配糖，equal的复配糖等，国内品牌伊唐、绿果甜的0卡糖等。
稀少糖
近期阿洛酮糖为代表的稀少糖在国内外兴起，它们和葡萄糖一样属于单糖，但却热量极低，可以起到代糖的作用，是一个非常令人振奋的新方向。
阿洛酮糖在自然界中存在量极其稀少，少量存在于小麦、鼠刺属植物、甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜等物质中。因为在化学意义上本就是糖类物质，因此它的烘焙受热和液体溶解性和蔗糖都很类似，并且可以发生美拉德反应，产生带来食欲的香气和颜色，改善食品质构、风味、色泽及口感等。这彻底解决了其他代糖在烘焙领域难以使用的问题。并且还能在食品加工和贮藏过程中减少氧化损失，延长货架期。而它的供能只有蔗糖的0.3%。不会引起腹泻、对代谢和血糖水平也都没有影响，阿洛酮糖在人类迈入无负担享受甜味的路上又是一个新的里程碑。
阿洛酮糖虽然是糖，但在2019年美国FDA宣布将阿洛酮糖排除在征收糖税的范围之内。此项政策公布后，2020年北美含有阿洛酮糖的新产品数量同比增加了两倍。全球需求量去年相比19年翻了3倍。2021年8月，中国卫健委受理了其作为食品原料的申请，预计国内可能在近几年获批。欧盟也预计会在明后年获批。
稀少糖的得名既是因为它属于糖类，天然存在于植物中；又因为其极为稀有，提取很难。目前产品较少，主要在美韩日等发达国家出售，目前已有13个国家承认其安全使用。
国外品牌revel的植物基酸奶冰棒、fuzemeyer的果汁、zenobars的素食营养棒等都使用了阿洛酮糖。美国代糖市场的老大Splenda近期也推出以阿洛酮糖为原料的糖尿病护理奶昔。火热的希腊酸奶品牌Chobani推出的Chobani Zero Sugar无糖酸奶系列，使用的甜味剂是罗汉果和阿洛酮糖。国外21款使用阿洛酮糖的产品往往搭配甜菊糖、罗汉果等植物萃取的甜味剂复配使用。
阿洛酮糖在韩国和日本有更多年的研究积累和使用经验，也更适合亚洲人的口味，未来在中国前景很大。在餐桌由消费者自己直接添加的代糖产品核心场景是加入饮料、沙拉、烘焙，整体偏西式，中式菜肴目前用得还很少。国外的阿洛酮糖的逐渐广泛应用是一个好的方向，可以实现糖类的“炒糖色”的高温操作。未来在国内会有更多的机会。有趣的是，阿洛酮糖的化学式，与果糖相同（C6H12O6），仅是排列方式不同（果糖的差向异构体），但对人类健康的影响确实天壤之别。
阿拉伯糖也是一种稀少糖。易溶于水，有类似蔗糖的甜味，甜度为蔗糖的0.5倍，耐酸耐热。它广泛存在于多种植物、谷物、水果、蔬菜中，如甜菜、马铃薯、苹果、西红柿、玉米芯、玉米皮。
阿拉伯糖最具代表性的作用是有选择性地影响小肠中的蔗糖酶。通常，人体摄入蔗糖进入小肠后，在小肠蔗糖酶作用下分解成葡萄糖和果糖。但阿拉伯糖对双糖水解酶存在抑制作用，从而会减少蔗糖的吸收。比如在日常饮食添加3%阿拉伯糖，可以抑制60%的蔗糖吸收，并且会对肝脏合成脂肪有抑制作用，同时改善胰岛素抵抗。这种对蔗糖代谢的阻断作 用，可有效控制肥胖、糖尿病等疾病的发生。
其安全性和功能性已在医药和保健品领域有验证，但受限于其生产方法，目前价格昂贵，市场规模较小。部分健康食品品牌也在尝试使用。国外品牌如AdvoCare推出的复合维生素产品，雀巢的Opti奶粉。国内如鲨鱼菲特的欧包系列产品，在常见的糖醇类代糖添加之外，也加入了阿拉伯糖来调节口味和抑制蔗糖吸收。伊利金装婴幼儿配方奶粉也使用了阿拉伯糖。
塔格糖也是一种稀少糖，溶解性好、耐酸性好、吸湿性低、很容易发生美拉德反应，这使得它在固体饮料粉末中、谷物产品中很适合添加。它的甜度为蔗糖的0.9倍，协同增效作用很好，少量添加与人工高倍甜味剂配合即可明显改善饮料口感。其功能性类似于阿拉伯糖，安全性也已经多国验证。
更多可能性
在现有的代糖之外，还有什么方法，能让人类获得甜的快乐，但逃离糖的危害？反思人类获得甜味和消化糖的体系，我们可以在这些方向上对科技的进步有所期待：
前沿的食品科技乃至生物科技研究已经在不断的加深和拓宽各种可能性，以完成对甜味追逐历史上黑暗痛苦的那一面的擦除。是在食物结构上下功夫，还是在特殊成分上精细提取；是影响消化吸收，还是在甜味背后的神经传导机制上做文章。最好的方案不得而知，但我们始终在不同的技术路线上努力尝试，不停突破历史的想象边界。
不摄入糖但感受甜
从这颗追逐甜味的“科技树”上能看到，现有的代糖只是各种解决方案中的一个小分支。对于天然糖类甜味剂，热量通常与甜味正相关。在偶然发现糖精之后，人类至今使用的甜味剂，已经在化学意义上覆盖了很多种类的化合物。21世纪初，人类对于负责甜味感知的受体的鉴定工作完成了对甜味模态理解的重大突破。它为新的甜味化合物的开发打开了全新的角度。
我们把甜味机制说得再详细一点。味蕾是舌头表面下的一簇细胞，通过称为“味觉毛孔”的小开口暴露在口腔内部。味蕾中的不同亚型细胞对特定的味觉品质有反应，酸咸苦甜鲜。反应方式是这些亚型细胞产生对应的受体蛋白，当食物在口腔中经过时，受体蛋白可以感知食物的化学成分。负责检测甜味的亚型细胞产生的受体蛋白称为TAS1R2/3，用于检测糖。检测成功后，便会向大脑发送神经信号，你就感受到甜了。编码TAS1R2/3受体蛋白的一对基因是TAS1R2和TAS1R3，他们在人类以及大多数脊椎动物体内存在了上亿年，如猴子、牛、狗、蝙蝠、蜥蜴、熊猫、鱼等。在自然选择中这一对基因没有衰退，今天要戒掉甜当然不容易。
研究表明，TAS1R2/3受体的结构是一个包含正构结合位点的细胞表面受体结构域（A）和一个七螺旋跨膜蛋白质结构域（B），这两个构域由结构上受分子内二硫键约束的富含半胱氨酸的表层结构域（C）连接，如图所示。甜味受体激活的机制是正构配体结合涉及TAS1R2和TAS1R3细胞外结构域的闭合和旋转，然后化学刺激通过富含半胱氨酸的结构域传递到下游信号效应器结合的跨膜结构域。跨膜结构域拥有一个变构结合位点，富含半胱氨酸的结构域则可以结合甜味蛋白。
简单来说，因为ABC三者的存在，甜味受体可以通过六种不同的方式与甜味化合物相互作用。大部分的单糖（如葡萄糖）和双糖（如蔗糖）能够刺激A，而后我们发现很多其他物质也可以实现甜味。如糖醇类（如赤藓糖醇）物质也可以，一些萜苷、多糖类、氨基酸和多酚也可以。上述图示给了我们理论支持，以及寻找更多甜味剂的可能性。
本质是一种多糖的膳食纤维被称为和蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质与水并列的人体不可或缺的“第七大营养素”。根据国际食品信息委员会 (IFIC)2021年的调查，作为一种成分，消费者对膳食纤维的健康感知度最高，56%的受访者正在积极食用膳食纤维。以膳食纤维为主要成分的甜味剂，也是未来的一个重要研究方向。
BT Sweet推出的Cambya与糖风味相同，以可溶性纤维、罗汉果和甜菊糖、角豆等制作。Supplant推出的来自纤维的代糖，使用玉米、小麦和大米的稻草、茎和芯子来制造，降糖效果接近60%。
以色列食品技术初创公司Resugar推出的Resugarkit使用专有酶促工艺，对纤维原材料进行转化，能将糖含量减少接近80%，卡路里减少50%，而其甜度曲线几乎与蔗糖完全一致。
低聚糖类如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、菊粉、低聚异麦芽糖等也具有膳食纤维的特征，同时因对肠道系统的调节作用也被称为益生元。这类糖对于人体的危害也要远远小于蔗糖。国内巧克力品牌如每日黑巧在使用菊粉来替代白砂糖实现甜味。菊粉作为植物储备性多糖，低热量低升糖，对于控制血糖和血脂都有良好的作用。
甜味蛋白由热带植物自然产生，已鉴定出八种具有强烈甜味的蛋白质。神奇的是有些还具有味觉调节功能，可使其他味道比如如酸味变为甜味，比如奇果蛋白。
与传统代糖相比，甜味蛋白有很多独特优势。基于蛋白质属性，安全、无血糖反应、不龋齿是基础，并且还有极高的甜度，可达蔗糖3000倍，而且没有不良苦味和后味。但是甜味蛋白纯植物提取成本较高而且稳定性较差，长期以来并未有效开发。但随着科技的不断进步，今年开始已经有越来越多的配料企业开始研究和推出甜味蛋白新产品。规模化量产技术的提升以及和其他天然甜味剂的复配，让甜味蛋白未来走入主流变得可期待。
对甜味剂的研究难点主要在于从复杂基质中纯化分子和阐明其化学结构。当一种甜味剂被确定时，通常会寻找具有相似特性的结构类似物，如异构体和衍生物，或者对其做轻微的化学合成修改，以发现新的甜味分子。
除了摄入单一物质以实现甜味刺激外，有一种研究方向是针对味觉专门做添加剂的处理，以实现目前代糖产品对蔗糖的进一步口感还原，解决单一代糖口感不够好的问题，比如苦味、涩味、金属味和生津感等。比如有专利是关于不同情况下糖醇类物质可以通过相应的氯化钠、柠檬皮提取物、L-天冬酰胺等添加来实现口感还原的。
DouxMatok发布的首款直接面向消费者的产品使用了Incredo Sugar，这种新的减糖解决方案可将糖分降低30%至50%。这种成文添加了纤维，由有机榛子制成，不含麸质和人工香料、色素和防腐剂。它基于由真正的蔗糖制成的减糖溶液，通过提高向甜味受体传递糖分的效率，增强了对甜味的感知，从而在不影响味道、口感或质地的情况下大幅减少糖分。
由于甜味受体最终还是向大脑发送神经信号以实现甜味的感受，可以预期在对脑科学领域有更深研究后，可以直接跳过受体感受的部分来实现对甜的感知。
摄入糖但控制危害
继续吃糖，感受甜味，但减缓和阻碍糖分的吸收也是一种办法。近年火热的白芸豆提取物是一种尝试。国内很多品牌都开始尝试使用，比如buffx的白芸豆软糖、intous的白芸豆咖啡片等。
毗黎勒可以抑制双糖转化成单糖的酶，从而防止糖分被吸收。日本近几年已有数十款相关功能性食品申报，如PILLBOX LOVET品牌的酵素产品。
美国的BioLumen推出了一款具有超级扩张结构的天然纤维，可捕获胃中的糖，并阻止它们在小肠中的吸收，帮助减少卡路里的摄入。这种直径为0.1mm的纤维结构会在胃内分散开来，吸收胃里的糖，通过自身膨胀来增加饱腹感。而糖被包裹后会直接略过小肠到达结肠在此释放，为微生物菌群提供食物。1g的BioLumen能消除5g的糖。
对糖的控制最初来自于对糖尿病的警惕，在药物层面，核心的做法是促进胰岛素分泌，降低胰岛素抵抗，实现血糖的正常调节。借鉴医药的科研思路，寻找毒副作用低、可做食品级别的成分，以类似的控糖机制来调节人体对糖的吸收，也是一种尝试的方向。桑叶提取物在实验中发现有类似的效果。
当糖摄入过多时，身体机制会选择将其转化为脂肪存储在人体，以备未来能量摄入不足时的补充。这一点带来的肥胖也是糖的重要危害之一。对于糖向脂肪转化的步骤加以干涉，比如促进外周组织对葡萄糖的利用，增强肝糖原的含量等，都是可能实现的办法。
尾声 - 甜到尽头是忧伤
人类需要“甜”。如薛定谔所言，生命体以负熵为食。吸收能量以维持生命组织的稳固，是我们基因里写下的头号大事。我们进化出了“甜”的味觉感知，从而引导我们发现和珍惜那些高密度的能量来源，并逐步构建了以蔗糖为核心的现代食糖产业。最主要的应用便是我们熟悉的白砂糖。
代糖的出现使人类对甜味的追求走上了新的方向：寻找对身体负担更小的甜味剂。我们期望掀起一场革命，推翻糖过度摄入带来的各种病症的暴政，但革命远未成功。目前热度最高的赤藓糖醇、甜菊糖苷和阿洛酮糖这三种代糖其实也代表着三种完全不同的“代甜”技术路线。而对甜味机制的深入研究，让我们看到了找到更多种类甜味剂的可能。虽然目前绝大部分因为安全性和供给不足的问题还不能普遍使用。
能实现甜味的成分会越来越多，能控制糖消化吸收的办法也会越来越多，虽然技术的进步速度很快，但人类这一两百年的努力，与在自然选择中存活了上亿年的甜味基因的驱使相比，显得颇为挣扎，如同大卫面对着歌利亚。生命体的特征进化是以万年记的，而工业革命和资本主义带来的生产效率提升却让人类在极短的时间获得了极大的糖的供给。甜味这种原始的刺激机制加上糖的成瘾性，还没来得及适应现代食品工业的高速发展，人类走得太快，快到身体来不及适应，跟不上我们的步伐。甜到了尽头，剩下的是忧伤和纠结。
大部分脊椎动物都有甜味基因，但猫科动物例外，老虎猎豹对猎杀的渴望，乃至喵星人对碳水无感对鲜肉嗜好，都来自于他们祖先的一次基因变异。生命体数万年的一举一动，都是基因代码下严格执行的产物。
对于人类而言，发展带来的问题，应该用发展来解决。对甜的追逐和对糖的滥觞只是一个例子，如何与跟不上时代变化的基因相处，如何让我们身体里那个几百万年的原始人习惯今天的世界，也是技术必须要考虑的问题。
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《Sugar Exports by Country》Daniel Workman
《The role of sugar-sweetened beverages in the global epidemics of obesity and chronic diseases》Nature Reviews Endocrinology
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