赤藓糖醇是一种四碳糖醇，化学分子式为C₄H₁₀O₄，自然界广泛存在，如真菌类蘑菇、地衣，瓜果类甜瓜、葡萄、梨，动物的眼球晶体、血浆、胎液、精液、尿液中也能少量检测到，在发酵食品葡萄酒、啤酒、酱油、日本清酒中也有少量存在。可由葡萄糖发酵制得，为白色结晶粉末，具有爽口的甜味，不易吸湿，高温时稳定，在广泛PH范围内稳定，在口中溶解时有温和的凉爽感，适用于多种食品。

主要生产方法包括微生物发酵法、化学合成法和生物提取法，目前行业内均采用成熟的玉米葡萄糖发酵工艺生产，因此被普遍认为是天然甜味剂，口感风味纯正。与其他糖醇类产品相比，赤藓糖醇不被人体代谢，因此几乎不产生热量，也不引起血糖变化，是正宗的“零热量”天然甜味剂；另外，赤藓糖醇物理属性优异，耐热性较好，性质稳定，易于添加存储，综合优势鲜明突出，获得市场青睐^[1]。

赤藓糖醇进入机体后，由于不能被任何酶系统消化降解，只能通过肾脏从血液中滤去，经尿排出体外。另有10%进入大肠，也几乎不能被细菌发酵利用。赤藓糖醇的男士耐受量约为0.68g/kg体重，女士耐受量约为0.8g/kg体重。赤藓糖醇的耐受量大约是木糖醇的2倍。赤藓糖醇热量极低，这主要是由于人体内没有代谢赤藓糖醇的酶系，赤藓糖醇进入人体后，不参与糖的代谢，大部分随尿液排出体外，几乎不会产生热量和引起血糖的变化。因此，赤藓糖醇被普遍认为是“零热量”甜味剂。

赤藓糖醇作为一种甜味剂，具有零热量、零糖、耐受度高、物理性质良好、抗龋齿等优良特性。

(1)生产方式上，赤藓糖醇采取发酵法，更符合消费者对于天然、安全的需求。赤藓糖醇的生产方法主要有生物提取法、化学合成法和微生物发酵法，目前工业化大规模生产赤藓糖醇使用的是微生物发酵法。目前市场上主流甜味剂如阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖、木糖醇等均为化学合成法生产，而赤藓糖醇为葡萄糖经菌株发酵生产得来，更加天然且安全性高。根据郑建仙2005年出版的专著《功能性糖醇》，研究结果证明赤藓糖醇是安全无毒的，其应用于食品是安全的。同时，赤藓糖醇是主流糖醇甜味剂中人体耐受性最高的，糖尿病患者也可以食用。

(2)热量上，赤藓糖醇因其代谢路径特殊，相较其他糖醇热量极低。由于人体内没有代谢赤藓糖醇的酶系，赤藓糖醇进入人体后，不参与糖的代谢，大部分随尿液排出体外，几乎不会产生热量和引起血糖的变化。因此，赤藓糖醇被普遍认为是“零热量”甜味剂。

(3)口味上，赤藓糖醇具有良好的甜味调和作用。受甜味来源、生产工艺等差异的影响，不同甜味剂呈现不同的甜味特征，高倍甜味剂常伴有不良后味，而赤藓糖醇具有良好的甜味调和作用。利用其甜度低于蔗糖的特点，可以作为填充型甜味剂，将其与高倍甜味剂进行复配混合制作特定甜度的复配糖。赤藓糖醇与其他高倍甜味剂复配的好处在于:一是，通过与赤藓糖醇复配可有效改善口味，模拟蔗糖风味；二是，高倍甜味剂一般需要溶液稀释才可方便食用，精度要求较高，通过复配可以配制甜度适中的颗粒糖，提高食用的便捷性。

低倍甜味剂中赤藓糖醇优势明显。低倍甜味剂以糖醇类为主，除赤藓糖醇为发酵工艺生产外，多为化工合成。赤藓糖醇具有诸多优势还有稳定性强，耐酸耐热，从而适用范围较广；溶解热高，溶于水中时有吸热效果，食用时有清凉感；人体耐受度高，耐受度是木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇等的数倍，不易引起肠胃不良反应；吸湿性低，可用于低水分食品的加工和防潮保质；防龋齿[]。

赤藓糖醇的生产可分为微生物发酵法和化学合成法两种。

发酵法生产赤藓糖醇始于20世纪90年代，国际上均采用微生物发酵法大批量生产赤藓糖醇。生产赤藓糖醇的碳源有烷经、单糖和双糖等，葡萄糖、果糖、甘露糖和蔗糖都是生产赤藓糖醇的良好碳源，其中D-甘露糖的转化率最高，达31.5%。但是由于成本因素，主要以小麦或玉米等淀粉质原料，经酶降解生成葡萄糖，由耐高渗透酵母或其它菌株发酵生产，能生产赤藓糖醇的有假丝酵母属、球拟酵母属、毛孢子菌属、三角酵母属、毕赤酵母属等。赤藓糖醇发酵法工业化生产流程如下:淀粉—液化—糖化—葡萄糖一生产菌株发酵一过滤一色层分离一净化一浓缩一结晶一分离一干燥，最后得到赤藓糖醇，平均收率约50%。研究表明，赤藓糖醇发酵法受多种因素影响，如渗透压的改变明显影响多元醇的生成，无机盐Mn2、Cu能提高赤藓糖醇的产率，氧气、温度都对其产量有影响，与化学合成法相比，发酵法更具有生产优势。

化学合成法可由丁烯二醇与过氧化氢反应，然后将其水溶液与活性镍催化剂混合并加入阻化剂氨水，在0.5MPa左右通氢气，氢化后得赤藓糖醇产品，但化学法的生产效率低，尚未实现工业化生产^[2]。

基于赤藓糖醇的良好物理属性，其适宜应用的领域包括：

(1)利用其热量极低特点，可用于生产低糖低能量的健康食品饮料；

(2)利用其溶解吸热多特点，可用于添加到固体食品或糖果中以提供甜味和清凉口感，可以用作药品的矫味剂和片剂的赋形剂，有效改善药品的口感，甚至可以用于化工产品中作为热能交换中间体材料；

(3)利用其熔点较高的特点，在食品高温加工时更加稳定，有利于保持食物的颜色和外观，可用于烘焙等食品加工；

(4)赤藓糖醇分子量相对最小，添加赤藓糖醇后的溶液具有较高的渗透压和较低的水分活度，有利于低水分食品的加工和防潮保存；

(5)与木糖醇等相同，赤藓糖醇也不能被人体口腔中产生龋齿的微生物利用，而且不像糖类会在口腔中被酶解而生酸，因此赤藓糖醇也具有良好的防龋齿效果^[3]。

目前全球范围内主营业务涉及赤藓糖醇和复配糖等的主要公司，除三元生物外，还有保龄宝、诸城东晓、嘉吉和JBL等。从2020年全球赤藓糖醇市场产量份额来看，竞争格局相对集中，三元生物占39.2%，嘉吉、诸城东晓各占16%，保龄宝占12.8%。三元生物为全球赤藓糖醇产量最大的企业，2020年其产量占国内总产量的56%，具有较为明显的规模优势。三元生物自成立以来聚焦于赤藓糖醇，集中精力于赤藓糖醇的生产研发、工艺管理和市场研判，扩产速度较快。根据Frost&；Sullivan数据，三元生物2020年产量相比19年增长2.1万吨，超过全球其他厂家扩产量之和，三元生物赤藓糖醇的年产能从2017年末的不超过1万吨迅速扩张至2021年6月末的8.5万吨。

赤藓糖醇由葡萄糖发酵制作而成，上游原料主要包括葡萄糖以及用于生产葡萄糖的玉米淀粉糖和玉米，以及铵盐、酵母浸膏等辅料。下游主要包括食品饮料行业如无糖饮料、糖果巧克力、调味糖、餐桌糖等等，另外其也可以用于部分化妆品制品和化工类制品生产。

(1)技术壁垒：生产环节多，技术复杂；产品质量与发酵菌关系密切，需要经验积累；相关行业人才少，技术被严格保密；目前业内公司较少，处于博弈市场；

(2)规模壁垒：需要具有较大规模产量才能赢得客户，而赤藓糖醇生产工艺复杂，新进者往往开工率不高，生产不稳定，且成本较高；

(3)市场壁垒：下游多为食品行业，难以短期内获得客户信任，下游企业与现有厂商合作关系稳定；

(4)资质壁垒：生产赤藓糖醇需要IS09001、IS014001、IS022000等质量体系认证；在国内外销售赤藓糖醇需要SQF、BRC、HALAL、FDA等资质认证^[4]；

根据Frost&；Sullivan预测，中国赤藓糖醇的需求量将持续增长，从2020年的约4.1万吨增长至2025年的约28.5万吨，年复合增速达47.4%；全球赤藓糖醇总需求量2021-2025年的复合增速预计将达31.4%，到2025年将达约48.9万

参考资料：

[1]三元生物-公司首次覆盖报告：无糖赛道优质龙头风范尽显-220218(25页).pdf

[2]三元生物-首次覆盖报告：无糖风起龙头起航-220222(25页).pdf

[3]化工行业：健康引领无糖产品渗透率提升需求提升甜味剂大涨-210825(20页).pdf

[4]三元生物-乘无糖之风而上因成本优势领先-220311(25页).pdf

[5]【研报】化工行业：天然低倍甜味剂新星赤藓糖醇-210118(45页).pdf