甜味剂的研究和发展


粟 力 吕书瑜

(云南大学生化学院应用化学系)

Abstract: In this article,coordinate improving-effect of all kinds of sweeteners,evaluating method Of sweetness and flavor and blend ,problems deserved to be noticed of developing mixed sweeteners and its developing prospect were summarized.

Keywords: sweeteners coordinate improving-effect evaluation of sweetness and flavor

摘要:本文主要介绍了甜味剂的一些基本知识和近年来食品学家对新型甜味剂的一些研究,并对甜味剂的前景做出展望,指出复合式甜味剂在品味和功能上的优势,认为它是甜味剂的发展趋势

关键词:甜度 甜味剂 风味 协同增效 复合作用


甜味剂是一类十分重要的食品添加剂,就广义而言包括一切有甜味的物质,无论固体或液体,天然或合成均属之。据美国1990年统计,在总共50亿美元的食品添加剂中,甜味剂约占10亿,位居首位。

最基本的甜味剂是一些甜味料,不同的甜味料具有不同的甜味和功能特性,对产品的色泽、香味、形态、质构和保存起着极其重要的影响。常见的甜味料有以下几种:

⒈砂糖:砂糖是从甘蔗或甜菜中提取的晶体,呈白色颗粒状,也叫蔗糖,是冰淇淋中最常用的甜味料。

⒉转化糖浆:转化糖浆是淡黄色透明液体,具有粘度小、溶解度与吸水性高、甜味好的特点。转化糖浆的甜味为砂糖的1.3倍。但转化糖浆最好能与其它糖浆并用,补充其不足的地方。

⒊葡萄糖浆:葡萄糖是一种基础的糖类,广泛的分布在自然界内,在化学上属于单糖,纯粹的葡萄糖使偏振光面向右旋转,故称右旋糖;葡萄糖浆则是常用的甜味料,它是无色透明的粘稠液体,具有温和的甜味。

⒋麦芽糖浆:麦芽糖浆又称饴糖,是利用大麦发芽后的麦芽酶,将蒸熟的米类淀粉糖化分解制成的一种混合糖浆。它是一种淡黄色、半透明的粘稠液体,味甜纯正而适口,具有麦芽糖的风味。

⒌果葡糖浆:果葡糖浆为淀粉制成葡萄糖,再经异构化反应转变成果糖而得,为葡萄糖和果糖的混合糖浆,产品有F-42,F-55和F-90。

⒍淀粉糖:近年来发展的另一类淀粉指品就是淀粉糖,既不同于淀粉糖浆,又不同于葡萄糖或其他糖类,而是介于两者之间的另一类新原料。由于这类制品具有特殊的功能性质,因而用途广。

由于甜味剂的应用相当广泛,食品学家们对它进行了深入的探索,其中发现并开发新型甜味剂无疑是研究的重点和热点,一般来说甜味剂分为化学合成甜味剂和天然甜味剂,现就从这两方面对近年来的一些典型和重要的甜味剂做一简单的介绍。

㈠ 化学合成甜味剂:

⒈糖精钠(Sodium saccharin)

其甜度一般为蔗糖的350-400倍,由于糖精没有营养价值,仅在棒冰等中使用.但对糖尿病患者,当用量不超过总重量的0.15‰时使用糖精是比较适宜的。

⒉甜蜜素

通常和糖精一起使用常用配比为10∶1,这样两者甜味相等,能相互掩盖其不良风味,改善混合物味觉特性,还有报道认为甜蜜素与糖精阿斯巴甜有协同增效作用。

⒊阿斯巴甜(Aspartame)天门冬酰苯酸甲酯

APM是由两种不同的氨基酸即天门冬氨酸和苯丙氨酸合成,是一种新型甜味剂。APM的甜度为蔗糖的200倍,可以有效的降低热量。摄入后的消化、吸收和代谢过程不会造成牙齿龋坏,安全性高。其最大的缺陷是在高温或酸性条件下性质不稳定,易分解而导致甜味丧失。

⒋安赛蜜(Acesulfame-K)乙酸磺胺酸钾,AK糖

AK糖为白色结晶状粉末,易溶于水,20度的溶解度为270g/l ,对热和酸性物质稳定。其甜度约为蔗糖的200倍,甜味爽口,无不良后味,甜度不随温度升高而下降。AK糖与山梨醇混合物的甜味特性甚佳,是很有前途的新型甜味剂。

⒌阿力甜(Alitanme)-L-2-天冬氨酰-D-丙氨酰胺

阿力甜的甜度是蔗糖的2000倍,比阿斯巴甜高10倍,对酸对热的稳定性有大幅提高,阿力甜保留了APM的优点又改进其不足,是APM的新一代产品,有广阔的应用前景。

⒍三氯蔗糖(Sucralose)

三氯蔗糖是唯一以蔗糖为原料合成的甜味剂。甜度为蔗糖的600倍,它是蔗糖的三氯衍生物,在人体内吸收率小,在高温酸性条件下能保持稳定的甜度。

㈡ 天然甜味剂

⒈甜菊糖苷

为甜叶菊(Stevia rebaudinan Bertoni)中所含有的一种强甜味物质,是叶子中提取后精制而成,甜菊糖苷为无色晶体,甜味约为蔗糖的200-300倍,带有轻微的薄荷醇苦味及少量涩味,热稳定性强,不易分解。

⒉罗汉果甜苷

是以罗汉果中提取的天然甜味剂,含有比蔗糖甜300倍的强甜味物质。

⒊非洲竹芋甜素(Thaumation)

又名沙马丁,是从西非植物非洲竹芋的果实中提取出来的甜味剂。它具有增加风味、掩蔽异味、甜度高低营养等优点,可广泛用于食品、医药、化妆品等行业中。不久前英国的Tate&Lyle公司已生产出这种甜味剂,商品名为Tatalin。

此外甜味剂还可分为营养型和非营养型。营养型甜味剂是指与蔗糖的甜度相等的含量,其热值相当于蔗糖的2℅以上者,主要包括各种糖类(如葡萄糖、果糖、麦牙糖等)和醇糖类(山梨醇糖、木醇糖等);营养型甜味剂的相对甜度,除果糖、木醇糖等外,一般低于蔗糖。非营养型甜味剂是指与蔗糖甜度相等时的含量,其热值低于蔗糖的2℅以上者。包括糖精、甜蜜素、APM、ACK、TGS等化学合成物质和甜菊糖甙、甘草甜素、沙马丁等天然物质。

以上罗列了多种甜味剂,不同的甜味剂各有所长,而理想的甜味剂要求:安全无毒、甜味纯正与蔗糖相似;高甜度、低热值;稳定性高;不至龋;价格合理。能完全达到这几点要求的单一甜味剂目前并不存在。由于每一种甜味剂其甜味的口感和质感与蔗糖都有区别,且用量大时往往会产生不良风味和后味因此我们使用的许多甜味剂都不是单一的,而是由多种成分复合而成。复合甜味剂有以下优点:

⒈协同增效,降低成本

由于甜味剂之间的协同增效作用,甜度超过两种甜味剂的总和而成倍的增加。以

自身甜度大、具有很好的甜味协同作用的果糖为例,10℅的果糖和蔗糖的混合液(F\S

=60/40)比10℅的蔗糖水溶液的甜度高30℅;而ACK和其它甜味剂混合使用也有明

显的增效作用,不仅甜度明显两种甜味剂的甜度相加,节省用量,而且甜味更佳。另一方面,由于甜味剂之间呈味的相乘作用,使用量可进一步减少,因而成本更低。例如软饮料中同时使用几种甜味剂成本最多可降低40℅左右。

⒉消除单一甜味剂的副作用,改善口感

复合甜味剂不仅能提高甜度,还能赋予食品好的质地、口感,并赋予一定的“体积”感。单一甜味剂使用时都有一定的缺陷,如糖精有一定的苦后味;甜菊糖苷有一定的草腥味;ACK的甜味感觉快,味觉不延留,高浓度单独使用有轻苦后味;而AMP和甘草甜素则甜味释放慢,保留时间长。通过对甜味剂的复配,就可以消除单一甜味剂的副作用。比如ACK和甜蜜素合用时在口感上有很大改善,既可以消除ACK在高浓度时苦后味,又可以消除甜蜜素在高浓度时的不愉快感,因而具有明快、清爽的甜味。APM与山内特同时用于果汁饮料中,可以获得很好的滋味和令人愉快的口感。另外,缺乏“体积”感或质感是限制甜味剂在低热软饮料中使用的主要问题。添加5℅的蔗糖和2℅的异麦芽糖及适量的甜味剂,可获得口感良好的碳酸饮料,在不改变口感特性的情况下,降低热量50℅。以异麦芽-APM和异麦芽-甜菊糖苷制作的碳酸饮料,品尝不出苦后味,并具有“体积感”。

⒊提高甜味剂的甜味稳定性

我们可以配制不同配比,不同组分的复合甜味剂来满足生产工艺对甜味的需要,但是另有一些因素影响甜味剂甜味的稳定性。如热处理是食品生产中最普通的工序,而高温对甜味剂的热解和水解稳定性有极大的影响;pH的高低也会影响甜味剂的稳定性。以上因素甚至会使不稳定的甜味剂受损失而降低产品的甜味,所以要选择不同的甜味剂加以配合,提高其稳定性。例如APM做碳酸饮料中的稳定性差,在酸pH=3.4的碳酸饮料中存放五个月后甜度损失30℅;而ACK对酸和热都较稳定,能耐225度的高温,在酸性饮料中,ACK处于极限条件下(40度、pH=3)也未发现甜味损失的现象。故在饮料中同时使用ACK和APM,能保证饮料在保质期内甜味持久不变。

⒋开发功能性甜味剂

采用高甜度低热值的甜味剂配合增体性甜味剂(包括山梨醇、木糖醇等多元糖醇和各种低聚糖),可取代蔗糖等营养性甜味剂,因其产生能量低,不易被消化吸收,特别适合糖尿病患者、高血压患者食用,同时也可防止肥胖等疾病。


正因为复合甜味剂的众多优点,使它成为了甜味剂发展的趋势之所在,对单一的新型甜味剂的开发又正是发展复合当天基础和前提。如果这两方面的研究能取得更好的成效,我们有理由相信甜味剂的明天会更加美好。

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