第二章食品添加剂在碳酸饮料中的应用 第一节碳酸饮料的主要原辅材料及其特点 碳酸饮料是含碳酸气二氧化碳)饮料的总称。碳酸饮料的主 要原料是水、二氧化碳、甜味剂、酸味剂、着色剂和防腐剂等。碳酸 饮料的风味取决于本身的各种内含物，也取决于内含物的成分比 例和饮料的内含物各成分之间的相互作用。不同的成分和不同的 配比可制得风味各异的碳酸饮料。 (-)水 水是碳酸饮料最主要的原料之一，它在饮料中占80%以上， 起着溶解其他原料的作用。碳酸饮料对水质的要求较为严格，不 能含有影响饮料风味和外观的任何成分，水质必须达到软饮料用 水标准要求（见表2-1）。 表2-1 软饮料用水标准(GB1079一1989) 项目名称 指标 项目名称 指标 浊度 <2 高锰酸钾消耗量/(mgL) <10 色度 <5 总碱度（以CaCO3计）/(mg) <50 味及臭气 无味无臭 游离氯/(mgL) <0.1 总固形物(mgL) <500 细菌总数/（个mL) <100 总硬度（以CCO3计）/(mgL) <100 大肠菌群 <3 铁（以Fe计）/(mg/) <0.1 致病菌 不得检出 锰（以Mn计）/mgL) <0.1 水的质量直接影响碳酸饮料的质量。如果水的质量不好，不 但影响碳酸饮料的碳酸化，还会导致饮料产生浑浊、沉淀、色泽变
第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 第一节 碳酸饮料的主要原辅材料及其特点 碳酸饮料是含碳酸气（二氧化碳）饮料的总称。碳酸饮料的主 要原料是水、二氧化碳、甜味剂、酸味剂、着色剂和防腐剂等。碳酸 饮料的风味取决于本身的各种内含物，也取决于内含物的成分比 例和饮料的内含物各成分之间的相互作用。不同的成分和不同的 配比可制得风味各异的碳酸饮料。 （一） 水 水是碳酸饮料最主要的原料之一，它在饮料中占８０％以上， 起着溶解其他原料的作用。碳酸饮料对水质的要求较为严格，不 能含有影响饮料风味和外观的任何成分，水质必须达到软饮料用 水标准要求（见表２－１）。 表 ２－１ 软饮料用水标准（犌犅１０７９—１９８９） 项 目 名 称 指标 浊度 ＜２ 色度 ＜５ 味及臭气 无味无臭 总固形物?（ｍｇ?Ｌ） ＜５００ 总硬度（以ＣａＣＯ３计）?（ｍｇ?Ｌ） ＜１００ 铁（以Ｆｅ计）?（ｍｇ?Ｌ） ＜０．１ 锰（以 Ｍｎ计）?（ｍｇ?Ｌ） ＜０．１ 项 目 名 称 指标 高锰酸钾消耗量?（ｍｇ?Ｌ） ＜１０ 总碱度（以ＣａＣＯ３计）?（ｍｇ?Ｌ） ＜５０ 游离氯?（ｍｇ?Ｌ） ＜０．１ 细菌总数?（个?ｍＬ） ＜１００ 大肠菌群 ＜３ 致病菌 不得检出 水的质量直接影响碳酸饮料的质量。如果水的质量不好，不 但影响碳酸饮料的碳酸化，还会导致饮料产生浑浊、沉淀、色泽变
22 食品添加剂在饮料中的应用 暗和出现异味。 碳酸饮料一般使用深井水或清洁的自来水。深井水应经过砂 棒过滤、离子交换、活性炭过滤等处理，经检验合格方可投入生产。 如果用自来水，应经过砂棒过滤和真空脱氧处理，处理后的水质应 达到表2-1的要求。 二)二氧化碳 二氧化碳是碳酸饮料的主要风味物质。二氧化碳在饮料中的 作用是：气体大量涌出，可促进人们饮用的欲望：饮料中的二氧化 碳气体可以刺激胃液的分泌，促进消化，增强食欲：在炎热的夏天， 饮料中的二氧化碳带走体内的热量，可降低体温，使人有凉爽的感 觉，这也是碳酸饮料特别受人欢迎的原因。 根据中华人民共和国药典及原轻工部汽水中使用二氧化碳标 准的规定，二氧化碳要达到以下要求： 纯度：>99% 颜色：无色 气味：无臭无味 水分：<0.1% 氢氧化钾不吸收物：<1% 不含CO,SO2,SO3,H2,HCI等其他杂质 二氧化碳本身存在的杂质会影响其在水中的溶解度。当二氧 化碳中有空气存在时不仅影响其在水中的碳酸化效果，而且因空 气中存在的好气性微生物的生长繁殖，使饮料变质。 我国目前用于饮料生产的二氧化碳主要是发酵工业（如白酒 工业、味精工业、柠檬酸工业)中产生的二氧化碳，经净化处理和压 缩液化后使用，通常用钢瓶包装。 二氧化碳在饮料中含量的多少，决定于不同碳酸饮料的需要。 通常以甜、酸为主味的碳酸饮料或含二氧化碳的蛋白饮料，二氧化 碳含量不宜太高：而汽水等清凉解渴的饮料或香槟类饮料，必须含 有足够的二氧化碳，否则会失去碳酸饮料的特色。部分市售碳酸
暗和出现异味。 碳酸饮料一般使用深井水或清洁的自来水。深井水应经过砂 棒过滤、离子交换、活性炭过滤等处理，经检验合格方可投入生产。 如果用自来水，应经过砂棒过滤和真空脱氧处理，处理后的水质应 达到表２－１的要求。 （二） 二氧化碳 二氧化碳是碳酸饮料的主要风味物质。二氧化碳在饮料中的 作用是：气体大量涌出，可促进人们饮用的欲望；饮料中的二氧化 碳气体可以刺激胃液的分泌，促进消化，增强食欲；在炎热的夏天， 饮料中的二氧化碳带走体内的热量，可降低体温，使人有凉爽的感 觉，这也是碳酸饮料特别受人欢迎的原因。 根据中华人民共和国药典及原轻工部汽水中使用二氧化碳标 准的规定，二氧化碳要达到以下要求： 纯度：＞９９％ 颜色：无色 气味：无臭无味 水分：＜０．１％ 氢氧化钾不吸收物：＜１％ 不含ＣＯ，ＳＯ２，ＳＯ３，Ｈ２，ＨＣＩ等其他杂质 二氧化碳本身存在的杂质会影响其在水中的溶解度。当二氧 化碳中有空气存在时不仅影响其在水中的碳酸化效果，而且因空 气中存在的好气性微生物的生长繁殖，使饮料变质。 我国目前用于饮料生产的二氧化碳主要是发酵工业（如白酒 工业、味精工业、柠檬酸工业）中产生的二氧化碳，经净化处理和压 缩液化后使用，通常用钢瓶包装。 二氧化碳在饮料中含量的多少，决定于不同碳酸饮料的需要。 通常以甜、酸为主味的碳酸饮料或含二氧化碳的蛋白饮料，二氧化 碳含量不宜太高；而汽水等清凉解渴的饮料或香槟类饮料，必须含 有足够的二氧化碳，否则会失去碳酸饮料的特色。部分市售碳酸 ２２ 食品添加剂在饮料中的应用
第二章食品添加剂在碳酸饮料中的应用 23 饮料的含气量见表2-2。 表2-2 部分市售碳酸饮料C02含量参考值(15.56℃) 瓶内表压/MPa 0.05~0.15 0.15-0.25 0.25-0.35 0.35-0.45 体积倍数 1~2.5 2.5-3.5 3.5-4.5 4.55.5 橘汁汽水 橘汁汽水 柠檬汽水 大香槟 葡萄汽水 简萄汁汽水 可乐汽水 姜麦酒 饮料种类 菠萝汽水 菠萝汽水 苏打汽水 冰淇淋汽水 樱桃汽水 小香槟 橙汁汽水 草莓汽水 二氧化碳在水中的溶解量，决定于温度、压力和水的质量。水 温低，压力大，则二氧化碳的溶解量就大：反之，溶解量就小。 水中有钙离子和镁离子存在时，能与二氧化碳结合产生沉淀， 消耗部分二氧化碳。通常在水中加入一定量的偏碳酸钠、聚磷酸 钠等盐类，与水中的钙镁离子结合，生成可溶性的复合物，从而提 高碳酸饮料中二氧化碳的溶解性能。 三)糖类 糖类包括单糖、双糖和多糖，碳酸饮料常用的糖是单糖和双 糖。虽然长期和过量食用蔗糖会对人体造成损害，但作为三大营 养素（糖、脂肪和蛋白质）之一和提供热量的来源，蔗糖和其他糖类 仍然是碳酸饮料的重要原料。 糖类除了向碳酸饮料提供令人愉快的甜味，调整糖酸比外，还 可以对饮料中其他味道起调整和掩盖作用。 (1)蔗糖蔗糖是一种双糖，易溶于水，品体成单斜品系，熔 点160~186℃。在酸或蔗糖酶的作用下，蔗糖水解为葡萄糖和果 糖的等量混合物，称为转化糖。蔗糖广泛存在于植物的根、茎、叶 和种子中，是食品工业重要的甜味剂。蔗糖纯度高、甜度稳定、甜 味纯净、无异杂味，刺激味蕾产生的甜味感能很快达到高强度并很 快消失，给人以愉快的甜味感
饮料的含气量见表２－２。 表 ２－２ 部分市售碳酸饮料犆犗２含量参考值（１５．５６℃） 瓶内表压?ＭＰａ ０．０５～０．１５ ０．１５～０．２５ ０．２５～０．３５ ０．３５～０．４５ 体积倍数 １～２．５ ２．５～３．５ ３．５～４．５ ４．５～５．５ 饮料种类 橘汁汽水 葡萄汽水 菠萝汽水 冰淇淋汽水 橙汁汽水 橘汁汽水 葡萄汁汽水 菠萝汽水 樱桃汽水 草莓汽水 柠檬汽水 可乐汽水 苏打汽水 小香槟 大香槟 姜麦酒 二氧化碳在水中的溶解量，决定于温度、压力和水的质量。水 温低，压力大，则二氧化碳的溶解量就大；反之，溶解量就小。 水中有钙离子和镁离子存在时，能与二氧化碳结合产生沉淀， 消耗部分二氧化碳。通常在水中加入一定量的偏碳酸钠、聚磷酸 钠等盐类，与水中的钙镁离子结合，生成可溶性的复合物，从而提 高碳酸饮料中二氧化碳的溶解性能。 （三） 糖类 糖类包括单糖、双糖和多糖，碳酸饮料常用的糖是单糖和双 糖。虽然长期和过量食用蔗糖会对人体造成损害，但作为三大营 养素（糖、脂肪和蛋白质）之一和提供热量的来源，蔗糖和其他糖类 仍然是碳酸饮料的重要原料。 糖类除了向碳酸饮料提供令人愉快的甜味，调整糖酸比外，还 可以对饮料中其他味道起调整和掩盖作用。 （１） 蔗糖 蔗糖是一种双糖，易溶于水，晶体成单斜晶系，熔 点１６０～１８６℃。在酸或蔗糖酶的作用下，蔗糖水解为葡萄糖和果 糖的等量混合物，称为转化糖。蔗糖广泛存在于植物的根、茎、叶 和种子中，是食品工业重要的甜味剂。蔗糖纯度高、甜度稳定、甜 味纯净、无异杂味，刺激味蕾产生的甜味感能很快达到高强度并很 快消失，给人以愉快的甜味感。 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 ３２
24 食品添加剂在饮料中的应用 蔗糖应达到以下质量要求： ①色泽洁白明亮、颗粒均匀、松散干燥、不含有色糖粒 ②无杂臭味，水溶液为清晰的水溶液： ③嗜温菌<200个10g,酵母和霉菌<10个10g。 其他理化指标见表2-3。 表2-3 蔗糖的主要理化指标 指标 精糖 优级 一级 二级 蔗糖含量/% ≥99.85 ≥99.75 ≥99.65 ≥99.45 还原糖含量/% 0.08 ≥0.15 ≥0.17 灰分含量/% <0.03 <0.05 <0.10 <0.15 水分含量/% <0.04 <0.06 <0.07 <0.12 色度St <0.04 <1.00 <2.00 <3.5 不溶性杂质/(mgkg) <40 <60 <90 蔗糖在常温下可溶于相当于本身质量50%的水中，溶解度随 温度的升高而增大（见表2-4）。 表2-4 蔗糖对水的溶解度 温度心 溶解度/% 温度/℃ 溶解度∫% 温度℃ 溶解度/% 2 64.18 35 69.55 70 76.22 5 64.87 40 70.42 75 77.27 10 65.58 45 71.32 80 78.36 公 66.28 % 72.25 85 79.46 20 67.07 55 73.20 90 80.61 25 67.89 60 74.18 95 81.77 68.7 65 75.18 100 82.97 白砂糖中含蔗糖99%以上，还原糖少，结晶均匀：绵白糖结晶 细，因含还原糖较多而甜度比蔗糖高。碳酸饮料中糖的含量以
蔗糖应达到以下质量要求： ① 色泽洁白明亮、颗粒均匀、松散干燥、不含有色糖粒； ② 无杂臭味，水溶液为清晰的水溶液； ③ 嗜温菌＜２００个?１０ｇ，酵母和霉菌＜１０个?１０ｇ。 其他理化指标见表２－３。 表 ２－３ 蔗糖的主要理化指标 指 标 精糖 优级 一级 二级 蔗糖含量?％ ≥９９．８５ ≥９９．７５ ≥９９．６５ ≥９９．４５ 还原糖含量?％ — ≥０．０８ ≥０．１５ ≥０．１７ 灰分含量?％ ＜０．０３ ＜０．０５ ＜０．１０ ＜０．１５ 水分含量?％ ＜０．０４ ＜０．０６ ＜０．０７ ＜０．１２ 色度Ｓｔ ＜０．０４ ＜１．００ ＜２．００ ＜３．５ 不溶性杂质?（ｍｇ?ｋｇ） — ＜４０ ＜６０ ＜９０ 蔗糖在常温下可溶于相当于本身质量５０％的水中，溶解度随 温度的升高而增大（见表２－４）。 表 ２－４ 蔗糖对水的溶解度 温度?℃ 溶解度?％ ２ ６４．１８ ５ ６４．８７ １０ ６５．５８ １５ ６６．２８ ２０ ６７．０７ ２５ ６７．８９ ３０ ６８．７ 温度?℃ 溶解度?％ ３５ ６９．５５ ４０ ７０．４２ ４５ ７１．３２ ５０ ７２．２５ ５５ ７３．２０ ６０ ７４．１８ ６５ ７５．１８ 温度?℃ 溶解度?％ ７０ ７６．２２ ７５ ７７．２７ ８０ ７８．３６ ８５ ７９．４６ ９０ ８０．６１ ９５ ８１．７７ １００ ８２．９７ 白砂糖中含蔗糖９９％以上，还原糖少，结晶均匀；绵白糖结晶 细，因含还原糖较多而甜度比蔗糖高。碳酸饮料中糖的含量以 ４２ 食品添加剂在饮料中的应用
第二章食品添加剂在碳酸饮料中的应用 25 7%~12%为宜。 2)葡萄糖葡萄糖是一种单糖，也叫右旋糖，具有还原性和 右旋光性，广泛存在于植物和动物中，如水果以及植物的种子、叶、 根，动物的血液、淋巴液等。葡萄糖是所有糖中溶解时吸热最多的 一种，约为105.5k/g,所以其甜味柔和并有凉爽之感。葡萄糖的 甜度约为蔗糖的65%~70%，有较高的渗透压，吸水吸热能力强。 葡萄糖加热后逐渐变成褐色，170℃以上成为焦糖。在蔗糖中加入 10%的葡萄糖，对饮料的甜度有增效作用，在饮料中一般不单独使 用葡萄糖作为甜味剂。葡萄糖易溶于水，对水的溶解度也随温度 的升高而增大（见表2-5）。 表2-5 葡萄糖的溶解度与温度的关系 [100g溶液中葡萄糖质量g数] 温度/心溶解量g 温度℃溶解量/g 温度心 溶解量g 0.5 35.20 必 58.02 65 76.36 15 44.96 40 62.13 70 78.23 23 49.37 45 65.71 80 81.49 28 52.99 50 70.90 90 84.9 30 54.64 55 73.08 (3)果葡糖浆果葡糖浆是一种淀粉糖产品，是目前世界上 流行的新型糖源。其甜度高，热值低，适合在饮料中应用。 果葡糖浆是以淀粉为原料，经水解和异构化制得的果糖和葡 萄糖的混合液体糖，呈黏稠透明状。因葡萄糖异构生成果糖，所以 也称异构糖。第一代果葡糖浆的甜度与蔗糖相近，第二代果葡糖 浆的甜度大于蔗糖，这是因为糖浆中的果糖比例增加，而果糖的甜 度大于葡萄糖。因此，在碳酸饮料中使用果葡糖浆可以降低成本 并可以改善饮料的风味。由于果葡糖浆清澈透明，无异味，灰分含 量少，在碳酸饮料中应用可以避免沉淀物的产生，特别适合在果味 型、可乐型碳酸饮料和含气果酒中应用。果葡糖浆是还原性单糖
７％～１２％为宜。 （２）葡萄糖 葡萄糖是一种单糖，也叫右旋糖，具有还原性和 右旋光性，广泛存在于植物和动物中，如水果以及植物的种子、叶、 根，动物的血液、淋巴液等。葡萄糖是所有糖中溶解时吸热最多的 一种，约为１０５．５ｋＪ?ｇ，所以其甜味柔和并有凉爽之感。葡萄糖的 甜度约为蔗糖的６５％～７０％，有较高的渗透压，吸水吸热能力强。 葡萄糖加热后逐渐变成褐色，１７０℃以上成为焦糖。在蔗糖中加入 １０％的葡萄糖，对饮料的甜度有增效作用，在饮料中一般不单独使 用葡萄糖作为甜味剂。葡萄糖易溶于水，对水的溶解度也随温度 的升高而增大（见表２－５）。 表 ２－５ 葡萄糖的溶解度与温度的关系 ［１００犵溶液中葡萄糖质量（犵）数］ 温度?℃ 溶解量?ｇ ０．５ ３５．２０ １５ ４４．９６ ２３ ４９．３７ ２８ ５２．９９ ３０ ５４．６４ 温度?℃ 溶解量?ｇ ３５ ５８．０２ ４０ ６２．１３ ４５ ６５．７１ ５０ ７０．９０ ５５ ７３．０８ 温度?℃ 溶解量?ｇ ６５ ７６．３６ ７０ ７８．２３ ８０ ８１．４９ ９０ ８４．９ （３）果葡糖浆 果葡糖浆是一种淀粉糖产品，是目前世界上 流行的新型糖源。其甜度高，热值低，适合在饮料中应用。 果葡糖浆是以淀粉为原料，经水解和异构化制得的果糖和葡 萄糖的混合液体糖，呈黏稠透明状。因葡萄糖异构生成果糖，所以 也称异构糖。第一代果葡糖浆的甜度与蔗糖相近，第二代果葡糖 浆的甜度大于蔗糖，这是因为糖浆中的果糖比例增加，而果糖的甜 度大于葡萄糖。因此，在碳酸饮料中使用果葡糖浆可以降低成本， 并可以改善饮料的风味。由于果葡糖浆清澈透明，无异味，灰分含 量少，在碳酸饮料中应用可以避免沉淀物的产生，特别适合在果味 型、可乐型碳酸饮料和含气果酒中应用。果葡糖浆是还原性单糖 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 ５２