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甜味剂开发的研究进展

发布时间:2020-04-20所属分类:农业论文浏览:1

摘 要: 摘要:随着人们生活水平的不断提高,对甜味剂的研究越来越深入。介绍了天然甜味剂与合成甜味剂的发展概况,提出了甜味剂发展的主要趋势。 关键词:天然甜味剂;合成甜味剂;发展 甜味剂是指能使食品呈现甜味的食品添加剂。人们喜爱甜味,但有些食品原料在被制

  摘要:随着人们生活水平的不断提高,对甜味剂的研究越来越深入。介绍了天然甜味剂与合成甜味剂的发展概况,提出了甜味剂发展的主要趋势。

  关键词:天然甜味剂;合成甜味剂;发展

甜味剂开发的研究进展

  甜味剂是指能使食品呈现甜味的食品添加剂。人们喜爱甜味,但有些食品原料在被制造或加工成食品后,因其本身不具有甜昧,或甜味不足,需添加一些甜味物质以满足消费者的需要。世界上使用的甜味剂很多,有几种不同的分类方法:按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂;按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂;按其化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。糖醇类甜味剂多由人工合成,其甜度与蔗糖差不多,因其热值较低,或因其与葡萄糖有不同的代谢过程,尚可有某些特殊的用途。非糖类甜味剂甜度很高,用量少,热值很小,多不参与代谢过程,常称为非营养性或低热值甜味剂,称高甜度甜味剂,是甜味剂的重要品种。天然非营养型甜味剂日益受到重视,是甜昧剂的发展趋势¨。WHO指出,糖尿病患者已达到5千万以上,美国人中有四分之一以上要求低热量食物。在蔗糖替代品中,美国主要使用阿斯巴甜,达90%以上,日本以甜菊糖为主,欧洲人对AK糖(安赛蜜)比较感兴趣。这3种非营养型甜味剂在我国均可使用。关于食糖与健康的争论,持续已久,不少人认为食糖摄入过多是肥胖的直接原因,对此,应从造成肥胖的根本原因和各种营养素提供多少能量来分析。众所周知,造成人体肥胖的根本原因是人体摄取的能量超过了能量的消耗,多余的能量以体内脂肪的形式积存于体内,造成体内的肥胖。食物中能产生能量的营养素有3类,即蛋白质、脂肪及碳水化合物,任何形式的能量过分摄取都会导致肥胖,因此它们之间应有合理的比例。要想避免肥胖,必须控制总能量的摄人,而不能归咎于食糖这一单一食品。所以说,甜味剂在生活中是必不可少的,不仅可以给人们提供日常所需的能量,而且又可以改变口感、风味的调节和增强与风味的形成。因此,研究发展甜味剂有利于生活质量的提高。

  理想的甜味剂应具备以下特点:很高的安全性、良好的味觉、较高的稳定性、较好的水溶性、较低的价格j。天然甜味剂的口感较好,也更容易让食品呈现出特有的一些味道,除了甜味,还有增进食物的黏度、让食物膨胀柔软、以及上色和增加香味的作用。而大多数合成甜味剂则无此功能。开发天然来源的新甜味物质来取代人工合成的化学甜味剂,已成为国际工业界的新趋向。以甜菊糖为代表的天然甜味剂的国际市场年增长率则高达21.3%,远高于化学合成甜味剂的销量增长率。

  1甜味剂发展的概况

  1.1天然甜味剂从天然物(甘草、植物果实等)提取其天然甜味成分,并制成天然甜味剂,由于其安全性较人工合成的甜味剂高,其应用前景将会代替合成甜味剂j。

  1.1.1甘草甜素甘草甜素是豆科多年生灌木甘草根中含有的4%~8%的甜味成分,自古以来甘草根在医药上就被用作甜味剂。Et本将甘草甜素作为甜味剂,其产品有两种形式:一为经抽提的浸膏形式,系天然物;另一为经精制后作成的钠盐,有甘草酸二钠和三钠两种类型,为淡黄至白色的粉末,系食品添加剂。前者可用于各种浸渍物调味料、糕点类、水果罐头等,而后者只限用于酱油及各种酱类制品j。在美国,甘草甜素一般用作增香剂和风味增强剂,认为甘草甜素可用于广泛的食品来降低增香成本,用量只需很少的PPM就能符合要求。目前,我国的甘肃、内蒙等地已开始这方面的研究,并获得成功,并有小批量生产。

  1.1.2新橙皮苷(Neo—hesperidin)新橙皮苷是从西班牙酸橙的果皮中提取的一种苦味素,经氢化作用制成甜味剂,其甜度是蔗糖的1000倍。新橙皮苷具有较好的耐热性,在水的沸腾状态下处理6h,其甜度几乎无变化,故在食品的杀菌和加工过程中很稳定,可广泛应用于热处理的食品。另外,由于其具有较高的耐酸性,适合于清凉饮料的生产。另据报道,该甜味剂特别适合于含微苦味的饮料,且使用浓度低于其它甜味剂。目前,新橙皮苷在欧美一些国家已开始应用,但由于生产成本较高,使用量受到限制。在比利时,利用新橙皮苷的一种衍生物作为啤酒的甜味剂,受到广大消费者的青睐。

  1.1.3甜菊苷(Stevioside)甜菊苷是从原产南美的巴拉圭、巴西等地的菊科植物——甜叶菊的干品中抽提的一类具有甜味的萜烯类配糖体,为白色粉末。

  (1)特点:该甜味剂易溶于水,耐热,在95℃下加热处理2h甜度不变,即使加热8h甜度降低也很少。在pH3~9范围内稳定,100oC下热处理1h也无变化。耐盐性良好,无褐变现象,不为微生物同化和发酵,纯品的稀释性也很小,和糖类甜味剂并用显示大的相乘效果。发热量极低,具有和白糖同样甜度的甜菊苷,其卡值基本接近零J。

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  (2)甜度:其甜度约为蔗糖的300倍,其甜味品质接近蔗糖但略带苦味。

  最近几年美国医学会专家发表论文指出,经常食用含阿斯巴甜的食品会诱发老年痴呆症、帕金森氏症及其它脑神经病变症状,因此甜菊糖已成为天然甜味剂中的佼佼者,其不含任何热量且对人体非常安全,甜度相当于蔗糖的200~300倍。目前,甜菊糖国家市场销售额已达十几亿美元,其销售势头甚至压倒了糖精钠等传统化学合成甜味剂。

  1.1.4罗汉果甙罗汉果甙最突出的优点是食用安全,甜度高,而且几乎不含热量,在水中溶解性好,在100水溶液中稳定,在120oC水溶液下仍不被破坏,热稳定性好。其甜度为蔗糖甜度的300~350倍,热量仅为蔗糖的1/50,目前国内对罗汉果甙仍处于研究阶段,未见有规模化生产,国外主要有美国的宝洁公司进行生产。

  1.1.5糖醇类糖醇具有纯正的甜昧,安全无毒,很多属于不需要规定最高使用限量。如山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等,此外还有甘露醇、赤藓醇(是利用水解发酵和酵母法生产出另一种低热值的糖醇类增效甜味剂Jol。

  1.1.6甘茶类甘茶素是虎耳草科植物甘茶叶中的甜味成分,其纯品为白色针状结晶,甜度为蔗糖的600~800倍。与蔗糖并用,在含量为1%时,可使蔗糖的甜度提高3倍。对热和酸都比较稳定,其分子中由于有酚羟基的存在,使得其也具备微弱的防腐功能。

  1.1.7甜昧蛋白在1968年从西非的灌木Richadilladulcifica中发现了一种奇果蛋白(miraculin)。该蛋白质本身没有甜味,而一旦遇到酸性分子,就会产生甜味。因此,奇果蛋白是一种奇怪的变味蛋白。因此Richadilladulcifica有独特的变味作用,因此被称为奇果蛋白(miraculin),从它分离到的蛋白质也就命名为奇果蛋白。这以后又相继发现了4种甜味蛋白和一种兼有甜味和变味能力的蛋白质。莫内蛋白(momellin)、奇迹蛋白(thaumatin)、马槟榔蛋白Ⅱ(mabinlinII)、brazzein、仙茅蛋白(curculin)(二体)、奇果蛋白(miraculin)(二体)这6种是与甜味蛋白有关的蛋白质…。仙茅蛋白和奇果蛋白都是变味蛋白。

  1.2合成甜昧剂

  由于天然甜味剂系天然提取物,通常安全可靠,但也有缺点,如热值高、已引起肥胖症、糖尿病、高血压病等,而且甜度低、成本高、其生产常受自然条件的限制。因此,合成甜味剂的品种、产量、应用及开发研究将日益重要,其发展趋势是开发低热量、非营养、高甜度及具有特殊功能的甜味剂。合成甜味剂有3大类:碘胺类人工合成甜味剂(糖精钠、甜蜜素、安赛蜜)、二肤类人工合成甜味剂(阿斯巴甜、阿力甜、纽甜)、三氯蔗糖¨”。人工合成甜味剂甜度高、用量少、成本低、市场竞争力强,目前市场上低能量、高甜度甜味剂增长较快,大力研究品质优良的人工合成甜味剂的生产技术、改进生产工艺、降低生产成本、扩大生产规模和应用,将是我国近期人工合成甜味剂的主要发展方向。

  1.2.1三氯蔗糖三氯蔗糖的化学名称为1,4,6一三氯蔗糖(TGS),是蔗糖分子中的3个羟基被氯原子选择性地取代而得到的高甜度甜味剂。1991年加拿大首先批准用于食品,甜度为蔗糖的600~650倍。其突出的特点有热稳定性好、pH适应性广、易溶于水、甜味纯正。三氯蔗糖广泛应用于饮料、口香糖、乳制品、蜜饯、糖浆、面包、糕点、冰激凌、果酱、果冻、布丁等食品、高温加工工艺、发酵食品等。三氯蔗糖的合成技术有单基因保护法、全基因保护法以及化学一酶法。但三氯蔗糖的价格较昂贵,如何降低其生产成本,是另外一个值得大力开展的研究课题_。。

  1.2.2阿斯巴甜其化学名称为一天冬氨酞一一苯丙氨酸甲酯(L—aspartyl—L—phenylalaninemethylester,简称APM),是一种非碳水化合物类的甜味剂。常温下,为白色结晶性的粉末,具有清爽的甜味。它微溶于水(1.0%,25℃),难溶于乙醇(2.6mg/L),不溶于油脂。由于阿斯巴甜比一般的糖甜约200倍,又比一般蔗糖含更少的热量;1g的阿斯巴甜约有4kcal(按法定单位:1cal=4.18J)的热量。但使人感到甜味所需的阿斯巴甜量非常少,以致于可忽略其所含的热量,因此也被广泛地作为蔗糖的代替品,主要添加于饮料、维他命含片或口香糖代替糖的使用。许多糖尿病患者、减肥人士都以阿斯巴甜作为糖的代用品。但因高温会使其分解而失去甜味,所以阿斯巴甜不适合于烹煮和热饮。但它有较多的优点,例如:安全性高、甜味纯正、与蔗糖或其它甜味剂混合使用有协同效应、与香精混合具有极佳的增效性、蛋白质成分可被人体自然吸收分解等。

  1.2.3纽甜纽甜(Neotame)(N一[/、,一(3,3一二甲基丁基)一L—一天门冬氨酰]一一苯丙氨酸1一甲酯),是美国NutraSweet公司开发的一种高强度甜味剂,纽甜的甜味与阿斯巴甜相近,无苦味及其它后味。纽甜的甜度为蔗糖的8000~10000倍,即在5%的甜度时为蔗糖的8000倍,在2%的甜度时可达蔗糖的10000倍。纽甜是天冬氨酸和苯丙氨酸的双肽衍生物,可通过L—Od一天冬氨酸、一苯丙氨酸与3,3一二甲基丁醛合成,也可通过阿斯巴与3,3一二甲基丁醛反应合成纽甜。它具有甜度高,热量低,稳定性高等优点,具有巨大的市场潜力。

  2展望

  伴随着人们生活质量的不断提高,在甜味剂的使用方面有了更高的要求。很高的安全性、良好的味觉、较高的稳定性、较好的水溶性、较低的价格,成了当前甜味剂发展的必然趋势。在现代流行“绿色食品”的社会上,人们对甜味剂的绿色性与无热量越来越关注,特别是现在,很多人都患有肥胖、糖尿病、龋齿等病症。而大多数人都把这些病的罪魁祸首归咎于甜味剂。无热量、低热量甜味剂是应食品加工、食品营养和保健食品的需要发展起来的,这类甜味剂必须对人体不产生致癌、致畸和致变作用,无任何不良影响,并且来源充沛,使用方便,成本适中。因此,发展无热量、低热量的甜味剂必将会受到大多数人的追捧。然而,有些合成甜味剂,例如:糖精的泛滥使用以及一些食品标签中未注明使用了糖精,甚至标的是食糖而实际使用糖精以牟取暴利,对消费者的身体健康构成危害,严重侵犯了广大消费者的利益。因此,合成甜味剂的生产和使用必须严格按照国家规定的标准使用,并在食品标签上正确标注,对消费者的健康就不会造成危害。但如果超量使用,则会危害人体健康,为此国家对甜味剂的使用范围及用量进行了严格规定。

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