甜味劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1.1 什么是甜味劑
甜味劑是指能使食品呈現(xiàn)甜味的食品添加劑,其在食品中主要有三方面的作用:①使食品具有適合的口感;②風(fēng)味的調(diào)節(jié)和增強(qiáng);③風(fēng)味的形成。
1.2 什么是功能性高倍甜味劑
功能性高倍甜味劑的甜度很高,熱值很低,有些功能性高倍甜味劑不參加代謝,通常為非營養(yǎng)性、低熱值或功能性甜味劑,適合于包括糖尿病患者在內(nèi)的所有人群。其具有良好的口感,較低的價格,因此可以代替蔗糖作為甜味補(bǔ)充劑。目前,功能性甜味劑主要分為兩大類,即功能性高倍甜味劑和功能性填充型甜味劑。功能性高倍甜味劑的甜度通常為蔗糖甜度的10倍以上,根據(jù)來源不同可分為天然提取物和化學(xué)合成產(chǎn)品兩大類,其中,化學(xué)合成品主要包括糖精鈉、甜蜜素、安賽蜜、阿斯巴甜、紐甜、三氯蔗糖等。此外,功能性高倍甜味劑又稱為非能量型甜味劑或無熱量型甜味劑,也叫非營養(yǎng)性甜味劑。
2功能性高倍甜味劑的優(yōu)勢
功能性高倍甜味劑的甜度很高,熱值很低,體積小,使用量少,有利于廠家降低成本,提高效益。有些功能性高倍甜味劑不參加代謝,不會被人體消化和吸收,對牙齒無傷害,不會導(dǎo)致齲齒,不引起血糖波動,不存在導(dǎo)致肥胖癥和高血脂的風(fēng)險,糖尿病患者和體重超標(biāo)的特殊人群可安全使用。近年來,人們對食品添加劑越來越敏感,甜味劑也不例外。生活中,人們每天都會接觸到食品添加劑,但是合理合法正常使用食品添加劑是無毒無害的,因此功能性高倍甜味劑得到了越來越多的關(guān)注。
3功能性高倍甜味劑研究現(xiàn)狀及復(fù)配注意事項(xiàng)
3.1 甜蜜素
甜蜜素又稱環(huán)己基氨基磺酸鈉,是1937年由美國人發(fā)明的一種白色針狀或薄片狀的結(jié)晶物,易溶于水,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;1945年申請到美國專利22 75 125,其甜度約為蔗糖的40倍,保存過程中甜度不會降低,入口就能感覺到甜味,這就是人們常說的前甜。甜蜜素本身風(fēng)味良好,不帶異味,還能掩蓋其他甜味劑帶來的苦澀味,在復(fù)配時主要與前甜、后甜較長的高倍甜味劑配合使用,同時甜蜜素與糖精鈉按10:1的比例使用會使產(chǎn)品的口感變好,兩者之間能夠互相掩蓋對方的不良風(fēng)味。
甜蜜素雖具有無糖低熱的特性,但根據(jù)我國《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,“甜蜜素”在冷凍飲品(03.04食用冰除外)中的最大使用量為0.65g/kg,果醬中最大使用量1.0g/kg,面包、糕點(diǎn)中最大使用量為1.6g/kg,膨化食品、小油炸食品在生產(chǎn)中不得使用甜蜜素。世界上包括中國在內(nèi)承認(rèn)甜蜜素甜味劑地位的國家和地區(qū)超過55個,但具體毒害機(jī)理研究未見報道。中國是全球最大的甜蜜素生產(chǎn)國和出口國,今后若將甜蜜素對人體的毒害機(jī)理研究透徹,有助于增加在國內(nèi)外市場上的份額。
3.2 糖精鈉
糖精學(xué)名為鄰苯甲?;酋啺罚肿邮綖椋?span style="margin: 0px; padding: 0px; font-size: 14px; max-width: 100%; line-height: 25.6px; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">C7H5O3NS,是最古老的甜味劑之一,其于1878年在美國被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),為白色結(jié)晶固體。糖精其甜度為蔗糖的350~450倍,易溶于水,價格相對較低,性質(zhì)較穩(wěn)定,口感有輕微的苦味和金屬味殘留,其安全性問題一直沒有得到很好的解決,所以使其應(yīng)用受到一定限制。糖精鈉不被人體代謝吸收,不含卡路里,在各種食品生產(chǎn)過程中都很穩(wěn)定。但有報道稱,糖精遭高溫時分解,會產(chǎn)生有毒物質(zhì);在酸性條件下加熱其甜味會受影響,并可以轉(zhuǎn)化成有苦味的鄰氨基磺酰苯甲酸,其濃度過高或者單獨(dú)使用會有令人討厭的味道?,F(xiàn)由于《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中已經(jīng)限制了糖精鈉的使用,故而取消其在飲料中的使用。糖精鈉的含水量高,在使用時易結(jié)塊,即把混合物料結(jié)在一起形成硬物。
3.3 安賽蜜
安賽蜜于1967年由德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),類似于糖精,甜度為蔗糖的180~200倍,白色結(jié)晶粉末,易溶于水。其化學(xué)名稱為6-甲基-1,2,3-惡唾嗦-4(H)-酮-2,2-二氧化物鉀鹽,又稱乙酰磺胺酸鉀,分子式為C4H4KNO4S。安賽蜜無營養(yǎng)、無熱量、安全可靠、甜度高、耐酸耐熱,口感爽口、風(fēng)味良好。安賽蜜是目前世界上使用較安全的高倍甜味劑之一,這是由于多個國際組織機(jī)構(gòu)和國家權(quán)威性研究機(jī)構(gòu)經(jīng)過20多年的獨(dú)立毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)和嚴(yán)格的毒理審查,未發(fā)現(xiàn)有任何安全性問題;安賽蜜在國際上使用近10年,也從未發(fā)現(xiàn)任何不良反應(yīng)。按照《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定飲料類(包裝飲用水除外)、冷凍飲品(食用冰除外)、糕點(diǎn)、果醬、蜜餞類等食品中,最大使用量為0.3g/kg。
安賽蜜和阿斯巴甜其兩者按1:1復(fù)配使用會使甜度增加30%,如果在使用時在適當(dāng)時配些甜蜜素會使制品的甜味,口感流暢,味道純正。
3.4 三氯蔗糖
三氯蔗糖化學(xué)名為4,1’,6’,-三氯-4,1’6’-三脫氧半乳型蔗糖,分子式為C12H19Cl3O8,是由英國和美國共同研制的一種白色粉末狀產(chǎn)品,無異味、無吸濕性,對光、熱、pH均很穩(wěn)定,極易溶于水,并于1976年申請專利。三氯蔗糖是以蔗糖為原料經(jīng)氯代而制得的一種非營養(yǎng)型高倍甜味劑,其甜度可達(dá)蔗糖400~500倍,甜味純正,接近于白糖,是目前最優(yōu)秀的功能性甜味劑之一。三氯蔗糖因其甜味高、性質(zhì)穩(wěn)定、儲存期長、無熱量和安全性高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為代表了目前高倍甜味劑研究的最高水平和發(fā)展方向,我國衛(wèi)生部也于1997年批準(zhǔn)其作為食品添加劑使用。
三氯蔗糖對辛辣、奶味等有增效作用,對酸味、咸味有淡化效果。其在口腔中的呈味部位與蔗糖稍有不同,蔗糖呈味于口腔的前部,而三氯蔗糖入口后方覺味甘,呈味于中部;蔗糖后味酸,而三氯蔗糖后味甘。按食品《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定可以用于飲料類(包裝飲用水除外)、水果罐頭、醬油、復(fù)合調(diào)味料,配制酒、冰焙烤食品等,最大使用量為0.25g/kg。
由于三氯蔗糖具有安全性高、甜度高、化學(xué)性質(zhì)和物理學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn),所以在食品領(lǐng)域和保健品領(lǐng)域方面應(yīng)用廣泛。另外,三氯蔗糖和其他甜味劑也經(jīng)常復(fù)配使用,具有顯著的增效作用,正是基于這些優(yōu)點(diǎn),三氯蔗糖是目前食品和醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的熱點(diǎn)。
3.5 阿斯巴甜
阿斯巴甜在1965年被發(fā)現(xiàn),它的甜度是蔗糖的180倍,又比一般蔗糖含更少的熱量,因此也被廣泛地作為蔗糖的代替品。阿斯巴甜在高溫或高pH值情形下會水解,因此不適用于高溫烘焙食品,不過可藉由與脂肪或麥芽糊精化合提高耐熱度。阿斯巴甜的味道同一般蔗糖的味道有所不同,其甜味與糖相比較,可延緩及持續(xù)較長的時間。阿斯巴甜會和其他較為穩(wěn)定的甜味劑混合使用,例如甜蜜素,可以使甜味互補(bǔ),協(xié)同增效。阿斯巴甜的優(yōu)點(diǎn)是安全性高,是所有代糖中對人體安全研究最為徹底的產(chǎn)品;甜味純正,具有和蔗糖極其近似的清爽甜味,無苦澀后味和金屬味,是迄今開發(fā)成功的甜味最接近蔗糖的甜味劑;與蔗糖或其他甜味劑混合使用有協(xié)同效應(yīng),如加2%~3%于糖精中,可明顯掩蓋糖精的不良口感;與香精混合,具有極佳的增效性,尤其是對酸性的柑桔、檸檬、柚等,能使香味持久、減少芳香劑用量;蛋白質(zhì)成分,可被人體自然吸收分解。阿斯巴甜的不足之處是對酸、熱的穩(wěn)定性較差,在強(qiáng)酸強(qiáng)堿中或在高溫加熱時易水解生成苦味的苯丙氨酸或二嗦呱酮,不適宜制作溫度150℃的面包、餅干、蛋糕等焙烤食品和高酸食品。由于阿斯巴甜在人體胃腸道酶作用下可分解為苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇,所以不適用于苯丙酮酸尿患者,并要求在標(biāo)簽上標(biāo)明“苯丙酮尿患者不宜使用”的警示。我國于1986年批準(zhǔn)在食品中應(yīng)用,常用于乳制品、糖果、巧克力、膠姆糖、餐桌甜味劑、保健食品、腌漬物和冷飲制品等。
3.6 紐甜
紐甜是由美國人發(fā)明的一種新型的二肽類強(qiáng)力甜味劑,系屬阿斯巴甜的衍生物。紐甜是一種白色結(jié)晶粉末物質(zhì),約含4.5%的結(jié)晶水,其化學(xué)名為N-[N-(3,3-二甲基丁基)-L-α-天門冬氨酰]-L-苯丙氨酸1-甲酯,分子式為C2OH3ON2O5。紐甜的甜度約為蔗糖的6000~10000倍,甜味純正。紐甜是一種無熱量的碳水化合物,對人體健康無不良影響,適用于所有人群,因此紐甜被認(rèn)為是當(dāng)前市面上最安全的無糖甜味劑。此外,紐甜的耐熱性優(yōu)于阿斯巴甜,故稱之為耐熱性阿斯巴甜。2002年,紐甜通過美國食品添加物審核,允許其應(yīng)用在所有食品及飲料,歐盟也于2010年批準(zhǔn)其應(yīng)用。我國食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定紐甜的使用范圍為各類食品飲料,其限量均做了不同的規(guī)定。
紐甜作為非糖類物質(zhì),是目前國際上最安全的甜味劑。它參與代謝過程,但不會引起肥胖癥和血壓升高。紐甜的眾多優(yōu)良特性給食品行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間,應(yīng)用前景十分廣闊。但是紐甜入口時甜度低,后甜明顯,往往在復(fù)配時用量較低。只要加快紐甜的研究開發(fā),探索新的合成路線,得到有自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,將會帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
總結(jié):食品工業(yè)是全球基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),近年來,全球食品添加劑年貿(mào)易額約200億美元,其中甜味劑占15億美元。與此同時,食品安全也躍然成為全球的焦點(diǎn)問題,甜味劑作為食品行業(yè)重要的添加劑之一,對其安全性、檢測方法應(yīng)做更深一步研究。甜蜜素、糖精、安賽蜜,這3種非能量型甜味劑,雖然不產(chǎn)能,但是過量都會對人體器官造成損傷;紐甜、阿力甜、三氯蔗糖三者作為非能量型甜味劑既不能產(chǎn)生任何能量,又不會對人體造成任何傷害,因此今后要著重開發(fā)新一代非能量型的、且過量對人體不會造成傷害的甜味劑。
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