甜味剂(Sweeteners)甜味剂是指赋予食品以甜味的食品添加剂。
目前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,以其营养价值来分可分为营养性和非营养性甜味剂,若按其化学结构和性质分类又可分为糖类和非糖类甜味剂等。
糖类甜味剂如蔗糖、葡萄糖、果糖、果葡糖浆等在我国通常称为糖,并视为食品,仅糖醇类和非糖甜味剂才作为食品添加剂管理。
新近人们研究开发出一类低聚糖如低聚果糖、低聚麦芽糖等,它们除具有一定甜度外,还具有一定生理活性,但尚未作食品添加剂管理。
糖醇类甜味剂多由人工合成,其甜度与蔗糖差不多,或因其热值较低,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。
非糖类甜味剂的甜度很高,用量极少,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,亦称高甜度甜味剂,是甜味剂的重要品种。
理想的甜味剂应具有以下五个特点:①安全性高;②味觉良好;③稳定性高;④水溶性好;⑤价格低廉。
不同的甜味剂各有其特点,但尚不十分理想,因而各国对新甜味剂的研究一直非常活跃,相信将来还当有新的甜味剂得到应用。
(一)糖精钠Sodium Saccharin (Soluble Saccharin)别名水溶性糖精分子式C7H4O3NSNa•2H2O性状无色结晶或稍带白色的结晶性粉末,无臭或稍有香气,味浓甜带苦,在空气中缓慢风化,失去约一半结晶水而成为白色粉末。
甜度为蔗糖的200~500倍,一般为300倍,甜味阈值约为0.00048%。
易溶于水,其溶解度为:99.8%(20℃)、186.8%(50℃)、253.5%(75℃)、328.3%(95℃)。
;略溶于乙醇,在25℃、92.5%乙醇中的溶解度为2.6%。
水溶液呈微碱性。
其在水溶液中的热稳定性优于糖精,于100℃加热2h无变化。
将水溶液长时间放置,甜味慢慢降低。
用途甜味剂使用方法1. 婴幼儿食品中不得使用。
2. FEMA规定:最高参考用量(软饮料,72mg/kg;冷饮,150mg/kg;糖果,2100~2600mg/kg;焙烤食品,12mg/kg)。
用量可用于饮料、酱菜类、复合调味料、蜜饯、配制酒、雪糕、冰淇淋、冰棍、糕点、饼干和面包,最大用量为0.15g/kg;以糖精计。
高糖果汁(味)型饮料按稀释倍数的80%加入;瓜子,最大用量为1.2g/kg;话梅、陈皮、话李、话杏、甘草橄榄、甘草金橘类为5.0g/kg,可与规定的其它甜味剂混合使用;干果、果仁、五香豆、炒豆类,1.0g/kg;芒果干、无花果干,1.5g/kg。
毒性LD50 小鼠口服17.5g/kg(bw);兔口服4g/kg(bw)。
NOEL 小鼠口服500mg/kg(bw)。
ADI 0~5mg/kg(bw)(FAO/WHO,1994)。
糖精自1879年应用以来一直广泛使用并认为安全性高。
但本世纪70年代初发现其对鼠有致癌性问题后,美国即将其从GRAS名单中删除,并宣布禁用而后又延期禁用。
1977年JECFA将其以前制订的无条件ADI 0~5mg/kg(bw)改为暂定ADI为0~2.5mg/kg(bw),并取消有条件ADI 0~15mg/kg(bw)。
1984年JECFA再评价时,认为本品无诱变作用,仍需继续对其毒理问题进行研究并维持其暂定ADI。
直到1993年再次对其进行评价时,认为对人类无生理危害,并制定ADI为0~5mg/kg(bw)。
4. 代谢本品不参与体内代谢,人摄入0.5h后,即可在尿中出现,16~24h后,可全部排出体外,其化学结构无变化。
推荐品牌(二)环己基氨基磺酸钠Sodium Cyclamate (Sodium Cyclohexanesulfamate;Sodium Cyclohexylsulfamate)别名甜蜜素分子式 C6H12O3NSNa性状白色结晶或结晶性粉末,无臭。
味甜,甜度为蔗糖的30~50倍,易溶于水(20g/100mL),水溶液呈中性,几乎不溶于乙醇等有机溶剂,对热、酸、碱稳定。
用途甜味剂使用方法1. 本品有一定的后苦味,常与糖精以9:1或10:1的比例混合使用,可使味质提高。
与天门冬酰苯丙氨酸甲酯混合使用,也有增强甜度、改善味质的效果。
2. 冰淇淋:脱脂奶粉600g,玉米粉56g,盐5.4g,白糖250g,甜蜜素6.25g,鸡蛋394g,钛白粉10g,香精6g,配成4.3g。
3. 柠檬果汁:柠檬600g,白糖600g,甜蜜素15g,冷开水7200g。
4. 蛋糕:面粉600g,鸡蛋1072g,砂糖343g,甜蜜素8.6g,牛乳257g,沙拉油257g,发酵粉3g。
5. 牛奶太妃糖:砂糖25g,甜蜜素1.15g,淀粉糖浆27g,炼乳36g,硬化油15g,乳粉5g,粉糖18g,牛奶香精25g。
6. 果酱:番茄600g,白糖150g,甜蜜素3.75g。
7. 李子蜜饯:李子600g,白糖100g,甜蜜素2.5g,麦芽糖50g,氯化钙6g。
用量本品可在酱菜、调味酱汁、配制酒、糕点、饼干、面包、雪糕、冰淇淋、冰棍、饮料、果冻中使用,最大使用量为0.65g/kg;蜜饯,1.0g/kg;陈皮、话梅、话李、杨梅干,8.0g/kg。
毒性LD50 大鼠口服17000mg/kg(bw);小鼠口服15250mg/kg(bw)。
GRAS FDA-21CFR 189.135(禁用)。
ADI 0~11mg/kg(以环己基氨基磺酸计。
FAO/WHO,1994)。
4. 代谢摄入后由尿(40%)和粪便(60%)排出,无营养作用。
1970年因用糖精-环己氨基酸磺酸钠喂养的白鼠发现患有膀胱癌,故美国、日本相继禁止使用。
在随后的继续研究中,没有发现本品有致癌作用。
1982年,FAO/WHO 联合食品添加剂专家委员会(JECFA)将ADI值提高到11mg/kg(bw)。
推荐品牌(三)异麦芽酮糖Isomaltulose (Palatinose)别名帕拉金糖、异构蔗糖分子式C12H22O11•H2O性状白色结晶,无臭、味甜、甜度约为蔗糖的42%,甜味纯正,与蔗糖基本相同,无不良后味,熔点122~124℃,比旋光度〔α〕20D97.2°,耐酸,耐热,不易水解(20%溶液在pH2.0时100℃加热60min仍不分解,蔗糖在同样条件下可全部水解)热稳定性比蔗糖低,有还原法,易溶于水,在水中的溶解度比蔗糖低20℃时为38.4%,40℃时为78.2%,60℃为133.7%,其水溶液的黏度亦比同等浓度的蔗糖略低。
本品在肠道内可被酶解,由机体吸收利用。
对血糖值影响不大,不致龋齿。
用途甜味剂使用方法1. 本品系将蔗糖的双糖键从(1→2)转变为(1→6),亦将非还原性双糖(蔗糖)转变为还原性双糖(异构蔗糖),其还原性约为葡萄糖的52%。
不易产生褐变反应。
2. 本品甜度约为蔗糖的一半,适于低甜度糖果、糕点等使用。
3. 应用于焙烤食品,可按1:1代替蔗糖,一般无需改变传统配方。
若感到褐变太浅时,可适当提高焙烤温度,或添加少量果糖。
用量可在雪糕、冰棍、糖果、糕点、饮料、饼干、面包、果酱(不包括罐头)、配制酒中按生产需要适量使用。
毒性本品天然存在于蜂蜜、甘蔗中、安全性高。
(四)天门冬酰苯丙氨酸甲酯Aspartame (Aspartuyl Phenylalanine Methyl Ester)别名甜味素、阿斯巴甜、APM分子式 C14H18O5N2性状白色结晶粉末,无臭,有强甜味,甜味近似蔗糖,甜度为蔗糖的150~200倍,甜味阈值为0.001%~0.007%。
可溶于水,25℃时的溶解度为10.20%。
在甲醇、乙醇中的溶解度分别为3.72%和0.26%。
在水溶液中易水解。
在酸性条件下分解成单体氨基酸,在中性或碱性时可环化为二酮哌嗪,温度升高,反应速度加快。
0.8%溶液的pH约4.5~6.0。
用途甜味剂、增味剂使用方法1. 美国、日本及欧洲一些国家允许用于麦片、口香糖、粉末饮料、碳酸饮料、碳酸果汁饮料、酸乳、腌渍物及用作餐桌甜味剂,但因其容易分解,在焙烤、油炸食品及酸性饮料中的应用受到限制。
若用于需高温灭菌处理的制品,应控制加热时间不超过30s。
2. 本品在pH4.2左右最稳定。
3. 与甜蜜素或糖精混合使用有协同增效作用。
对酸性水果香味有增强作用。
FAO/WHO(1984)规定:可用于甜食,用量0.3%;胶姆糖1%;饮料0.1%;早餐谷物0.5%;配制适用于糖尿病、高血压、肥胖症、心血管症的低糖、低热量的保健食品,用量视需要而定。
用量可按正常生产需要适量用于在各类食品中(罐头食品除外)。
添加本品之食品应标明“苯丙酮尿症患者不宜使用”。
毒性LD50 小鼠口服10 000mg/kg(bw)。
GRAS FDA-21CFR 172.804。
ADI 0~40mg/kg(FAO/WHO,1994)。
4. 代谢本品进入机体内很快就分解为苯丙氨酸、天冬氨酸和甲醇,经正常途径代谢,排出体外。
推荐品牌 Nutrasweet公司(五)麦芽糖醇Maltitol (Hydrogenated Maltose)别名氢化麦芽糖分子式 C12H24O11性状白色结晶性粉末或无色透明的中性粘稠液体,易溶于水,不溶于甲醇和乙醇。
甜度为蔗糖的85%~95%,具有耐热性、耐酸性、保湿性和非发酵性等特点,基本上不起美拉德反应。
用途甜味剂、润湿剂、稳定剂。
使用方法1. 本品吸湿性很强,一般商品为麦芽糖醇糖浆。
2. 本品热值仅为蔗糖的5%,为低热值甜味剂,又因其在体内不被代谢,适用于供糖尿病、肥胖症、心血管病患者食用的疗效食品。
用于儿童食品,可防龋齿。
3. 本品可用作果汁、蜜汁饮料、果酱等的保香剂、增稠剂;配制酒、果汁酒、甜酒、清凉饮料的增稠剂。
用于食品加工可防色变、龟裂、霉变。
也可用于咸菜保湿。
用于乳酸饮料,利用其难发酵性,可使饮料甜味持久。
用于果汁饮料,可作为增稠剂;用于糖果、糕点,其保湿性和非结晶性可避免干燥和结霜。
本品兼有改善糖精钠风味的作用。
用量可按生产需要适量用于雪糕、冰棍、糕点、果汁(味)型饮料、饼干、面包、酱菜和糖果;用于果汁(味)型饮料,按稀释倍数的80%加入。
毒性ADI 无需规定(FAO/WHO,1994)。
代谢在人体内不被消化吸收,除肠内细菌利用一部分外,其余均排出体外。
推荐品牌(六)山梨糖醇(液)Sorbitol Solution别名山梨醇分子式 C6H14O6性状山梨糖醇为白色吸湿性粉末或晶状粉末、片状或颗粒,无臭。
依结晶条件不同,熔点在88~102℃范围内变化,相对密度约1.49。
易溶于水(1g溶于约0.45mL水中),微溶于乙醇和乙酸。
有清凉的甜味,甜度约为蔗糖的一半,热值与蔗糖相近。
山梨糖醇液为清亮无色糖浆状液体,有甜味,对石蕊呈中性,可与水、甘油和丙二醇混溶。
用途营养性甜味剂、湿润剂、螯合剂和稳定剂。