26 食品添加剂在饮料中的应用 混合物，在加热时容易产生褐变现象，因此，在使用时pH范围应 在3.5左右为宜。 (4)淀粉糖浆由淀粉经不完全糖化制得的产品称为淀粉糖 浆，糖分组成有葡萄糖、麦芽糖、低聚糖和糊精等。工业上淀粉糖 化程度用葡萄糖值DE)表示，淀粉糖浆口感好，价格便宜，大量应 用在碳酸饮料生产中。 另外，果汁也是糖类的来源之一，是新鲜水果经压榨或其他方 法取得的汁液。果汁含有糖类、果酸、维生素、氨基酸和矿物质等 成分，营养丰富，易被人体吸收，并赋予碳酸饮料以水果特有的风 味和色泽，是果汁型碳酸饮料的主要原料之一。碳酸饮料中应用 的原料果汁有原果汁、加糖果汁、带肉果汁和浓缩果汁等，其中常 用的是加糖果汁和浓缩果汁。水果经压榨、过滤、真空浓缩，制成 浓缩果汁。加糖果汁是在原果汁或浓缩果汁中加入蔗糖和柠檬酸， 调整总糖含量60%以上，总酸含量（以柠檬酸计）0.9%~2.5%制 得。由于糖度较高，有利于果汁的保存，所以应用相当广泛。 第二节碳酸饮料中常用 添加剂的种类及其性能 食品添加剂在碳酸饮料中起着重要的作用。食品添加剂直接 影响碳酸饮料的色、香、味及其风格，从某种意义上说，没有食品添 加剂，就没有琳琅满目的碳酸饮料。 碳酸饮料中应用的食品添加剂主要有甜味剂、酸味剂、着色 剂、防腐剂、香精香料等。 一、甜味剂 碳酸饮料中应用的甜味剂除了蔗糖、葡萄糖、果葡糖浆、淀粉 糖浆等糖类外，还有其他糖醇类和非糖类甜味剂，其中包括人工合 成甜味剂、天然甜味剂和天然衍生物甜味剂。各种甜味剂的相对
混合物，在加热时容易产生褐变现象，因此，在使用时ｐＨ 范围应 在３．５左右为宜。 （４）淀粉糖浆 由淀粉经不完全糖化制得的产品称为淀粉糖 浆，糖分组成有葡萄糖、麦芽糖、低聚糖和糊精等。工业上淀粉糖 化程度用葡萄糖值（ＤＥ）表示，淀粉糖浆口感好，价格便宜，大量应 用在碳酸饮料生产中。 另外，果汁也是糖类的来源之一，是新鲜水果经压榨或其他方 法取得的汁液。果汁含有糖类、果酸、维生素、氨基酸和矿物质等 成分，营养丰富，易被人体吸收，并赋予碳酸饮料以水果特有的风 味和色泽，是果汁型碳酸饮料的主要原料之一。碳酸饮料中应用 的原料果汁有原果汁、加糖果汁、带肉果汁和浓缩果汁等，其中常 用的是加糖果汁和浓缩果汁。水果经压榨、过滤、真空浓缩，制成 浓缩果汁。加糖果汁是在原果汁或浓缩果汁中加入蔗糖和柠檬酸， 调整总糖含量６０％以上，总酸含量（以柠檬酸计）０．９％～２．５％制 得。由于糖度较高，有利于果汁的保存，所以应用相当广泛。 第二节 碳酸饮料中常用 添加剂的种类及其性能 食品添加剂在碳酸饮料中起着重要的作用。食品添加剂直接 影响碳酸饮料的色、香、味及其风格，从某种意义上说，没有食品添 加剂，就没有琳琅满目的碳酸饮料。 碳酸饮料中应用的食品添加剂主要有甜味剂、酸味剂、着色 剂、防腐剂、香精香料等。 一、甜 味 剂 碳酸饮料中应用的甜味剂除了蔗糖、葡萄糖、果葡糖浆、淀粉 糖浆等糖类外，还有其他糖醇类和非糖类甜味剂，其中包括人工合 成甜味剂、天然甜味剂和天然衍生物甜味剂。各种甜味剂的相对 ６２ 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 27 甜度见表2-6。 表2-6 一些高倍甜味剂的甜度和其他性质 甜度 饮料中允许 名称 口感 (蔗糖倍数)添加量/gkg) 糖精钠 500-700 <0.15 后味微苦 环己基氨基磺酸钠 50 <0.25 清甜略带杂味 天门冬酰苯丙氨酸甲酯 150~200与其他甜味剂合用清甜 乙酰磺胺酸钾 200 <0.2 清甜 索马甜 3000 甜味爽快纯正 甜菊糖苷 200-300 微苦、涩味 三氯蔗糖 400-800 甜味接近蔗糖 L-a-天冬氨酰-N-2,2,4, 4-四甲基-3-疏化三亚甲基)-2000~2900 <0.1 甜味纯正 D-丙氨酰胺 甘草甜素 150 微异味、苦味 科学研究证明，摄取过量的蔗糖对人体有害。近年来，国内外 的科学家为了满足消费者和饮料工业的需要研制出一系列低热量 或不含热量的甜味剂代替蔗糖。但有些甜味剂因存在不安全的因 素，逐步被淘汰。如甘精，其甜度为蔗糖的250倍，因动物试验证 明有致肿瘤作用，己经被禁止使用。环己基氨基磺酸钠，甜度为蔗 糖的40倍，试验发现对大白鼠有产生膀胱癌作用，在加拿大、美国 和日本已被禁用于食品。糖精钠的安全性长期以来一直是人们争 论的话题，加拿大己经下令禁止在食品中应用，我国食品卫生法规 定，糖精钠在食品中的用量不得超过0.15g/kg,在婴儿食品中禁 止使用。从安全角度考虑，开发和应用天然甜味剂是今后发展甜 味剂的主要方向。 1.人工合成甜味剂 (1)糖精钠糖精钠的化学成分是邻苯酰磺酰亚胺钠，作为 高倍人工合成甜味剂，它的发现和在食品中的应用己经有一百多
甜度见表２－６。 表 ２－６ 一些高倍甜味剂的甜度和其他性质 名 称 甜度 （蔗糖倍数） 饮料中允许 添加量?（ｇ?ｋｇ） 口 感 糖精钠 ５００～７００ ＜０．１５ 后味微苦 环己基氨基磺酸钠 ５０ ＜０．２５ 清甜略带杂味 天门冬酰苯丙氨酸甲酯 １５０～２００ 与其他甜味剂合用 清 甜 乙酰磺胺酸钾 ２００ ＜０．２ 清 甜 索马甜 ３０００ — 甜味爽快纯正 甜菊糖苷 ２００～３００ — 微苦、涩味 三氯蔗糖 ４００～８００ — 甜味接近蔗糖 Ｌ－α－天冬氨酰－Ｎ－（２，２，４， ４－四甲基－３－硫化三亚甲基）－ Ｄ－丙氨酰胺 ２０００～２９００ ＜０．１ 甜味纯正 甘草甜素 １５０ — 微异味、苦味 科学研究证明，摄取过量的蔗糖对人体有害。近年来，国内外 的科学家为了满足消费者和饮料工业的需要研制出一系列低热量 或不含热量的甜味剂代替蔗糖。但有些甜味剂因存在不安全的因 素，逐步被淘汰。如甘精，其甜度为蔗糖的２５０倍，因动物试验证 明有致肿瘤作用，已经被禁止使用。环己基氨基磺酸钠，甜度为蔗 糖的４０倍，试验发现对大白鼠有产生膀胱癌作用，在加拿大、美国 和日本已被禁用于食品。糖精钠的安全性长期以来一直是人们争 论的话题，加拿大已经下令禁止在食品中应用，我国食品卫生法规 定，糖精钠在食品中的用量不得超过０．１５ｇ?ｋｇ，在婴儿食品中禁 止使用。从安全角度考虑，开发和应用天然甜味剂是今后发展甜 味剂的主要方向。 １．人工合成甜味剂 （１）糖精钠 糖精钠的化学成分是邻苯酰磺酰亚胺钠，作为 高倍人工合成甜味剂，它的发现和在食品中的应用已经有一百多 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 ７２
28 食品添加剂在饮料中的应用 年的历史。糖精钠为无色透明结晶或结晶性粉末，无臭，微带芳 香，易溶于水，稀释1000倍仍有甜味，耐热和耐碱性弱，溶液煮沸 后会缓慢分解。 糖精钠由于其安全性的争论而受到前所未有的挑战，有些国 家限制它的应用范围，有的国家甚至准备取消它的食品添加剂地 位。美国科学家曾进行大规模的流行病学调查，结果未证明使用 糖精钠有增高膀胱癌发病率的趋势。我国上海市卫生防疫站以 5%糖精钠剂量组给金黄地鼠灌胃8个月，在病理、生化方面与对 照组无差异。长期接触糖精钠的工人亦未发现泌尿系统出现肿 瘤。一百多年来，未发现因食用糖精钠而出现的中毒事件。糖精 钠的食用历史证实了它与癌症之间没有必然的联系。根据统计， 现在美国每年消耗的糖精钠高达3000t,销售额超过1000万美 元，而且仍有发展趋势。 糖精钠的优点： ①不参与代谢，不提供能量，不会引起人体发胖，可用于生产 糖尿病人和肥胖病人饮用的碳酸饮料： ②不影响口腔卫生，不会引起龋齿： ③性质稳定，不吸潮，短时间加热不分解，用途广泛： ④价格便宜，在甜度相当的条件下价格仅为蔗糖的1/20。 糖精钠甜度大，甜味清爽，常用于各种清凉碳酸饮料，如果味 汽水、果汁汽水等，但单独使用时有金属味和后苦味，从而影响了 它的应用。我国食品添加剂使用标准规定，糖精钠可用于碳酸饮 料及其他食品，用量不得超过0.15g/kg。在碳酸饮料中，糖精钠 通常与蔗糖、果葡糖浆以及其他的甜味剂共用，这样，可以改善其 不良后味。 ②)环己基氨基磺酸钠别名甜蜜素，为白色无臭结品或结 晶性粉末，甜度约为蔗糖的50倍，当与蔗糖或有机酸共用时，其甜 度可达蔗糖的80~100倍。10%的环己基氨基磺酸钠水溶液呈中 性，对光、热、空气稳定：加热后略有苦味：分解温度为280℃，不产
年的历史。糖精钠为无色透明结晶或结晶性粉末，无臭，微带芳 香，易溶于水，稀释１０００倍仍有甜味，耐热和耐碱性弱，溶液煮沸 后会缓慢分解。 糖精钠由于其安全性的争论而受到前所未有的挑战，有些国 家限制它的应用范围，有的国家甚至准备取消它的食品添加剂地 位。美国科学家曾进行大规模的流行病学调查，结果未证明使用 糖精钠有增高膀胱癌发病率的趋势。我国上海市卫生防疫站以 ５％糖精钠剂量组给金黄地鼠灌胃８个月，在病理、生化方面与对 照组无差异。长期接触糖精钠的工人亦未发现泌尿系统出现肿 瘤。一百多年来，未发现因食用糖精钠而出现的中毒事件。糖精 钠的食用历史证实了它与癌症之间没有必然的联系。根据统计， 现在美国每年消耗的糖精钠高达３０００ｔ，销售额超过１０００万美 元，而且仍有发展趋势。 糖精钠的优点： ① 不参与代谢，不提供能量，不会引起人体发胖，可用于生产 糖尿病人和肥胖病人饮用的碳酸饮料； ② 不影响口腔卫生，不会引起龋齿； ③ 性质稳定，不吸潮，短时间加热不分解，用途广泛； ④ 价格便宜，在甜度相当的条件下价格仅为蔗糖的１?２０。 糖精钠甜度大，甜味清爽，常用于各种清凉碳酸饮料，如果味 汽水、果汁汽水等，但单独使用时有金属味和后苦味，从而影响了 它的应用。我国食品添加剂使用标准规定，糖精钠可用于碳酸饮 料及其他食品，用量不得超过０．１５ｇ?ｋｇ。在碳酸饮料中，糖精钠 通常与蔗糖、果葡糖浆以及其他的甜味剂共用，这样，可以改善其 不良后味。 （２） 环己基氨基磺酸钠 别名甜蜜素，为白色无臭结晶或结 晶性粉末，甜度约为蔗糖的５０倍，当与蔗糖或有机酸共用时，其甜 度可达蔗糖的８０～１００倍。１０％的环己基氨基磺酸钠水溶液呈中 性，对光、热、空气稳定；加热后略有苦味；分解温度为２８０℃，不产 ８２ 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 29 生焦糖化反应：碱性下稳定，酸性时略有分解：易溶于水和丙二醇， 几乎不溶于乙醇、乙醚等溶剂。 环己基氨基磺酸钠的安全问题同样引起持久的争论，有些国 家已在食品中禁用甜蜜素。世界各国科学家也在人体和各种试验 动物（包括大鼠、小鼠、狗、猴子等）身上对其潜在的毒理进行了广 泛的研究，但结果表明，没有任何数据可以证明环己基氨基磺酸钠 在人体正常摄取范围内有致毒的危险。 根据我国的食品添加剂使用卫生标准，环己基氨基磺酸钠可以 用于碳酸饮料及其他食品。用于清凉饮料，最大用量为0.25gkg。 环己基氨基磺酸钠在碳酸饮料中通常和糖精钠一起使用，最 常用的配比是10份环己基氨基磺酸钠加1份糖精钠。两者甜度 相等，能够相互掩盖对方不良的风味。环己基氨基磺酸钠和蔗糖、 果葡糖浆以及天门冬酰苯丙氨酸甲酯、甜菊苷等甜味剂共同使用， 也有协同增效作用。 3)乙酰磺胺酸钾别名安赛蜜，是一种氧硫杂环丫嗪酮类 化合物。乙酰磺胺酸钾是白色结晶状粉末，易溶于水，20℃时的溶 解度为270gL,随着温度升高，溶解度也增加。乙酰磺胺酸钾对 热和酸(pH2~7)性质稳定，能耐225℃的高温，即使在40℃和pH 3的酸性饮料中，以及经高温杀菌处理，甜味也不会损失。 乙酰磺胺酸钾的甜度约为蔗糖的200倍。其甜味纯正，味觉 不延留，在很短时间内人体就感到甜味并达到最高值，余味的消退 也迅速，无不愉快的后味。甜度不随温度升高而下降。 乙酰磺胺酸钾既可以单独使用，也可以和天门冬酰苯丙氨酸 甲酯、甜菊糖、环己基氨基磺酸钠混合使用。例如，环己基氨基磺 酸钠和天门冬酰苯丙氨酸甲酯(1：1)、乙酰磺胺酸钾和环己基氨基 磺酸钠(1：5)混合使用时有明显的增效作用。乙酰磺胺酸钾与山 梨醇合用，甜味特别好。如果乙酰磺胺酸钾与一些甜味持久的甜 味剂混合使用，通过对时间/甜度曲线的选择，可制成符合饮料特 色的甜味效果。这些混合甜味剂的味道优于任何单一使用的甜味
生焦糖化反应；碱性下稳定，酸性时略有分解；易溶于水和丙二醇， 几乎不溶于乙醇、乙醚等溶剂。 环己基氨基磺酸钠的安全问题同样引起持久的争论，有些国 家已在食品中禁用甜蜜素。世界各国科学家也在人体和各种试验 动物（包括大鼠、小鼠、狗、猴子等）身上对其潜在的毒理进行了广 泛的研究，但结果表明，没有任何数据可以证明环己基氨基磺酸钠 在人体正常摄取范围内有致毒的危险。 根据我国的食品添加剂使用卫生标准，环己基氨基磺酸钠可以 用于碳酸饮料及其他食品。用于清凉饮料，最大用量为０．２５ｇ?ｋｇ。 环己基氨基磺酸钠在碳酸饮料中通常和糖精钠一起使用，最 常用的配比是１０份环己基氨基磺酸钠加１份糖精钠。两者甜度 相等，能够相互掩盖对方不良的风味。环己基氨基磺酸钠和蔗糖、 果葡糖浆以及天门冬酰苯丙氨酸甲酯、甜菊苷等甜味剂共同使用， 也有协同增效作用。 （３） 乙酰磺胺酸钾 别名安赛蜜，是一种氧硫杂环丫嗪酮类 化合物。乙酰磺胺酸钾是白色结晶状粉末，易溶于水，２０℃时的溶 解度为２７０ｇ?Ｌ，随着温度升高，溶解度也增加。乙酰磺胺酸钾对 热和酸（ｐＨ２～７）性质稳定，能耐２２５℃的高温，即使在４０℃和ｐＨ ３的酸性饮料中，以及经高温杀菌处理，甜味也不会损失。 乙酰磺胺酸钾的甜度约为蔗糖的２００倍。其甜味纯正，味觉 不延留，在很短时间内人体就感到甜味并达到最高值，余味的消退 也迅速，无不愉快的后味。甜度不随温度升高而下降。 乙酰磺胺酸钾既可以单独使用，也可以和天门冬酰苯丙氨酸 甲酯、甜菊糖、环己基氨基磺酸钠混合使用。例如，环己基氨基磺 酸钠和天门冬酰苯丙氨酸甲酯（１∶１）、乙酰磺胺酸钾和环己基氨基 磺酸钠（１∶５）混合使用时有明显的增效作用。乙酰磺胺酸钾与山 梨醇合用，甜味特别好。如果乙酰磺胺酸钾与一些甜味持久的甜 味剂混合使用，通过对时间?甜度曲线的选择，可制成符合饮料特 色的甜味效果。这些混合甜味剂的味道优于任何单一使用的甜味 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 ９２
30 食品添加剂在饮料中的应用 剂，使甜味格外均衡和浓郁，所以，使用乙酰磺胺酸钾复配甜味剂 生产的碳酸饮料通常极受欢迎。 食品中的微生物不能降解乙酰磺胺酸钾，因此它不会被食品 中引起腐败的微生物破坏。乙酰磺胺酸钾不会与食品中的其他成 分发生反应，特别是香精香料：不参与人体代谢，而且是直接排出 体外，因此它完全无热量，适合于在低热量碳酸饮料中应用。 (4)三氯蔗糖三氯蔗糖是以蔗糖为原料经氯化作用制得的 一种带有空间的正交晶体，每个晶体单元包含4个三氯蔗糖分子。 三氯蔗糖易溶于水，20℃的溶解度为28.2g/100mL,不溶于油 脂。三氯蔗糖在水溶液中的表面张力几乎可以忽略。在碳酸饮料 中，如果表面张力大会引起很多泡沫。三氯蔗糖表面张力小，可以 很好地应用于碳酸饮料的制造，并适合于高速灌装生产线。 三氯蔗糖在酸性水溶液中性质特别稳定，即使经过长时间的 储藏，甜味也不会损失。三氯蔗糖没有化学活泼基团，不与其他食 品组分发生反应。 三氯蔗糖的甜度是蔗糖的400~800倍。它的甜味纯正，没有 任何不愉快的后苦味。其甜味强度和时间特性与蔗糖十分相似， 甜味作用迅速，持续时间近似于蔗糖。 2.天然衍生物甜味剂 天然衍生物甜味剂是将一些不具有甜味的天然物质经过加工 改性、缩合成为高甜度的甜味剂。这类甜味剂多为氨基酸的二肽 衍生物、二氢查耳酮衍生物和紫苏醛的衍生物，它们均可从天然植 物中提取，所以从一定的意义上说，仍属天然甜味剂。这类甜味剂 中，二肽甜味剂发展最快，己合成的二肽甜味剂有100多种，并已 在食品生产中应用。 天门冬酰苯丙氨酸甲酯别名阿斯巴甜，为白色结晶性粉末，不 含结晶水，是一种二肽化合物（以甲酯的形式存在）。天门冬酰苯 丙氨酸甲酯的甜度约为蔗糖的150~200倍，与食盐共用，甜度可 达490倍
剂，使甜味格外均衡和浓郁，所以，使用乙酰磺胺酸钾复配甜味剂 生产的碳酸饮料通常极受欢迎。 食品中的微生物不能降解乙酰磺胺酸钾，因此它不会被食品 中引起腐败的微生物破坏。乙酰磺胺酸钾不会与食品中的其他成 分发生反应，特别是香精香料；不参与人体代谢，而且是直接排出 体外，因此它完全无热量，适合于在低热量碳酸饮料中应用。 （４）三氯蔗糖 三氯蔗糖是以蔗糖为原料经氯化作用制得的 一种带有空间的正交晶体，每个晶体单元包含４个三氯蔗糖分子。 三氯蔗糖易溶于水，２０℃的溶解度为２８．２ｇ?１００ｍＬ，不溶于油 脂。三氯蔗糖在水溶液中的表面张力几乎可以忽略。在碳酸饮料 中，如果表面张力大会引起很多泡沫。三氯蔗糖表面张力小，可以 很好地应用于碳酸饮料的制造，并适合于高速灌装生产线。 三氯蔗糖在酸性水溶液中性质特别稳定，即使经过长时间的 储藏，甜味也不会损失。三氯蔗糖没有化学活泼基团，不与其他食 品组分发生反应。 三氯蔗糖的甜度是蔗糖的４００～８００倍。它的甜味纯正，没有 任何不愉快的后苦味。其甜味强度和时间特性与蔗糖十分相似， 甜味作用迅速，持续时间近似于蔗糖。 ２．天然衍生物甜味剂 天然衍生物甜味剂是将一些不具有甜味的天然物质经过加工 改性、缩合成为高甜度的甜味剂。这类甜味剂多为氨基酸的二肽 衍生物、二氢查耳酮衍生物和紫苏醛的衍生物，它们均可从天然植 物中提取，所以从一定的意义上说，仍属天然甜味剂。这类甜味剂 中，二肽甜味剂发展最快，已合成的二肽甜味剂有１００多种，并已 在食品生产中应用。 天门冬酰苯丙氨酸甲酯别名阿斯巴甜，为白色结晶性粉末，不 含结晶水，是一种二肽化合物（以甲酯的形式存在）。天门冬酰苯 丙氨酸甲酯的甜度约为蔗糖的１５０～２００倍，与食盐共用，甜度可 达４９０倍。 ０３ 食品添加剂在饮料中的应用