第二章食品添加剂在碳酸饮料中的应用 31 天门冬酰苯丙氨酸甲酯安全性高，在人体消化后，重新变为天 门冬氨酸、苯丙氨酸及其甲酯，这些成分存在于我们的日常食品 中。在代谢时，天门冬酰苯丙氨酸甲酯产生16.72kJg的热量，产 生的热量与等量的蔗糖或等量蛋白质相同。但由于其甜度为蔗糖 的400倍，在饮料中单独使用阿斯巴甜时，用量极少就可达到需要 的甜度，其热量只有使用蔗糖的1/40，因此，特别适合在低热量的 碳酸饮料中应用。天门冬酰苯丙氨酸甲酯和蔗糖、糖精钠、乙酰磺 胺酸钾等甜味剂共用有协同增效作用。 天门冬酰苯丙氨酸甲酯甜味清爽、纯净，没有人工甜味剂通常 具有的苦味或金属味，与蔗糖的风味相当接近。天门冬酰苯丙氨 酸甲酯对酸型水果（如柠檬和柑橘）香味有增强作用。天门冬酰苯 丙氨酸甲酯微溶于水，在室温Q5℃)中的溶解度是1%，随着温度 升高，其溶解度和溶解速度也升高。 天门冬酰苯丙氨酸甲酯在干燥状态下，稳定性很好。在室温 下，水分含量在8%以下时，保存3年，其有效成分仍有95%。在 偏酸溶液和加热条件下，稳定性较差。如果储存在50℃以上，水 分含量较高的条件下，几个星期内即可分解变质。在添加天门冬 酰苯丙氨酸甲酯的饮料中，应控制杀菌温度不超过100℃。pH低 于5时，天门冬酰苯丙氨酸甲酯是十分稳定的，所以适宜在酸性的 碳酸饮料中应用。由于天门冬酰苯丙氨酸甲酯安全无毒，口感优 越，因而广泛应用于饮料和其他食品。 3.天然甜味剂 天然甜味剂主要是从天然植物中提取的甜味剂。通常具有安 全性高，应用广泛的特点。 (①)甘草酸盐甘草酸盐也称甘草甜精、甘草甜素。它是淡 黄色粉末，是从豆科多年生药用植物甘草中提取的天然甜味剂，其 主要成分是一种三萜系列皂角苷。甘草酸盐通常以铵、钙、钾盐的 形式存在于甘草的根茎中。将甘草酸从甘草中提取出来而制成甘 草酸盐
天门冬酰苯丙氨酸甲酯安全性高，在人体消化后，重新变为天 门冬氨酸、苯丙氨酸及其甲酯，这些成分存在于我们的日常食品 中。在代谢时，天门冬酰苯丙氨酸甲酯产生１６．７２ｋＪ?ｇ的热量，产 生的热量与等量的蔗糖或等量蛋白质相同。但由于其甜度为蔗糖 的４００倍，在饮料中单独使用阿斯巴甜时，用量极少就可达到需要 的甜度，其热量只有使用蔗糖的１?４０，因此，特别适合在低热量的 碳酸饮料中应用。天门冬酰苯丙氨酸甲酯和蔗糖、糖精钠、乙酰磺 胺酸钾等甜味剂共用有协同增效作用。 天门冬酰苯丙氨酸甲酯甜味清爽、纯净，没有人工甜味剂通常 具有的苦味或金属味，与蔗糖的风味相当接近。天门冬酰苯丙氨 酸甲酯对酸型水果（如柠檬和柑橘）香味有增强作用。天门冬酰苯 丙氨酸甲酯微溶于水，在室温（２５℃）中的溶解度是１％，随着温度 升高，其溶解度和溶解速度也升高。 天门冬酰苯丙氨酸甲酯在干燥状态下，稳定性很好。在室温 下，水分含量在８％以下时，保存３年，其有效成分仍有９５％。在 偏酸溶液和加热条件下，稳定性较差。如果储存在５０℃以上，水 分含量较高的条件下，几个星期内即可分解变质。在添加天门冬 酰苯丙氨酸甲酯的饮料中，应控制杀菌温度不超过１００℃。ｐＨ低 于５时，天门冬酰苯丙氨酸甲酯是十分稳定的，所以适宜在酸性的 碳酸饮料中应用。由于天门冬酰苯丙氨酸甲酯安全无毒，口感优 越，因而广泛应用于饮料和其他食品。 ３．天然甜味剂 天然甜味剂主要是从天然植物中提取的甜味剂。通常具有安 全性高，应用广泛的特点。 （１）甘草酸盐 甘草酸盐也称甘草甜精、甘草甜素。它是淡 黄色粉末，是从豆科多年生药用植物甘草中提取的天然甜味剂，其 主要成分是一种三萜系列皂角苷。甘草酸盐通常以铵、钙、钾盐的 形式存在于甘草的根茎中。将甘草酸从甘草中提取出来而制成甘 草酸盐。 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 １３
32 食品添加剂在饮料中的应用 甘草酸盐的甜味感长，比蔗糖、糖精钠、甜菊苷、环己基氨基磺 酸钠等的甜味感长两倍左右。利用这一特性，可在饮料中应用甘 草酸盐，以调和其他甜味剂的味感，使甜味更加可口。 甘草酸盐有极强的掩蔽性，可以掩盖饮料中的苦味和异味，适 宜用于可乐型碳酸饮料和一些保健饮料的制造，提高其适口性。 甘草酸盐是一种功能性甜味剂，具有独特的生物活性。它具 有诱导产生干扰素、解毒、加强天然杀伤细胞活性的功能，还可以 治疗胃溃疡、抗高血脂、抗肿瘤和抑制病毒的生长。但长期或大量 服用，会造成血压升高，血钾降低。 甘草酸盐是一种酸性植物皂苷，具有乳化和分散泡沫的作用， 适宜在碳酸饮料等食品、饮料中使用。 甘草酸盐带有特殊风味，不习惯者常有不快的感觉。在饮料 中，与蔗糖和糖精钠等甜味剂共用，可达到较好的味觉效果。 ②)甜菊苷甜叶菊原为生长在南美洲巴拉圭、巴西等地的 多年生野生菊科植物，其茎叶中所含的二萜配糖体具有甜味，提 取、精制后得到甜菊苷。 甜菊苷是白色结品体，相对分子质量为809.4，熔点为198℃， 在空气中有吸湿性，易溶于水（常温下为0.12%），微溶于酒精。 其精制程度越高，在水中溶解速度越慢。甜菊苷纯品的甜度为蔗 糖的200~300倍，甜味纯正，有清凉感，其甜味后味少，是最接近 蔗糖的高倍天然甜味剂。浓度太高或不纯品则带青草味。 毒理试验已经证明，甜菊苷毒性极低，在食品和饮料中应用是 安全的。甜菊苷使用时，通常和蔗糖以及其他甜味剂混合使用。 二、酸味剂 酸味剂是以赋予碳酸饮料以酸味为主要目的的添加剂，它可以 改善饮料的风味，使产品标准化。此外，有的酸味剂还兼有护色、抗 氧化、防腐等作用。在碳酸饮料中应用的酸味剂主要是有机酸中的 柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、醋酸和无机酸中的磷酸等。另外，还
甘草酸盐的甜味感长，比蔗糖、糖精钠、甜菊苷、环己基氨基磺 酸钠等的甜味感长两倍左右。利用这一特性，可在饮料中应用甘 草酸盐，以调和其他甜味剂的味感，使甜味更加可口。 甘草酸盐有极强的掩蔽性，可以掩盖饮料中的苦味和异味，适 宜用于可乐型碳酸饮料和一些保健饮料的制造，提高其适口性。 甘草酸盐是一种功能性甜味剂，具有独特的生物活性。它具 有诱导产生干扰素、解毒、加强天然杀伤细胞活性的功能，还可以 治疗胃溃疡、抗高血脂、抗肿瘤和抑制病毒的生长。但长期或大量 服用，会造成血压升高，血钾降低。 甘草酸盐是一种酸性植物皂苷，具有乳化和分散泡沫的作用， 适宜在碳酸饮料等食品、饮料中使用。 甘草酸盐带有特殊风味，不习惯者常有不快的感觉。在饮料 中，与蔗糖和糖精钠等甜味剂共用，可达到较好的味觉效果。 （２）甜菊苷 甜叶菊原为生长在南美洲巴拉圭、巴西等地的 多年生野生菊科植物，其茎叶中所含的二萜配糖体具有甜味，提 取、精制后得到甜菊苷。 甜菊苷是白色结晶体，相对分子质量为８０９．４，熔点为１９８℃， 在空气中有吸湿性，易溶于水（常温下为０．１２％），微溶于酒精。 其精制程度越高，在水中溶解速度越慢。甜菊苷纯品的甜度为蔗 糖的２００～３００倍，甜味纯正，有清凉感，其甜味后味少，是最接近 蔗糖的高倍天然甜味剂。浓度太高或不纯品则带青草味。 毒理试验已经证明，甜菊苷毒性极低，在食品和饮料中应用是 安全的。甜菊苷使用时，通常和蔗糖以及其他甜味剂混合使用。 二、酸 味 剂 酸味剂是以赋予碳酸饮料以酸味为主要目的的添加剂，它可以 改善饮料的风味，使产品标准化。此外，有的酸味剂还兼有护色、抗 氧化、防腐等作用。在碳酸饮料中应用的酸味剂主要是有机酸中的 柠檬酸、苹果酸、乳酸、酒石酸、醋酸和无机酸中的磷酸等。另外，还 ２３ 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 33 有富马酸、己二酸和琥珀酸等。常用食用酸的性质见表2-7。 1.柠檬酸 柠檬酸是碳酸饮料中用量最大的有机酸，广泛存在于各种水 果之中。它是无色半透明结晶或白色结晶粉末，无臭，易溶于水 (60g100mL)和乙醇，有吸湿性。相对密度为1.67，熔点为153~ 154℃，含1个结晶水时熔点为100~133℃。柠檬酸通常由合成 法或发酵法制造。 表2-7 常用食用酸的性质 0.05moL溶液的性质 名称 阈值 味感 总酸/gL) pH 电离常数味觉特征1%) 盐酸 +1.43 1.85 1.70 0.0008 酒石酸 0 3.75 2.45 1.04×103 强烈 0.0015 苹果酸 -0.43 3.35 2.65 3.90×10-4 清鲜 0.0027 磷酸 -1.14 1.65 2.25 7.52×103 激烈 0.0019 醋酸 -1.14 3.00 2.95 1.75×10-3 醋味 0.0012 乳酸 -1.14 4.50 2.65 1.26×10-4 尖利 0.0018 柠檬酸 -1.28 3.50 2.60 8.40×10-4 新鲜0.0019 柠檬酸酸味纯正、温和，芳香可口，与各种食品原料和香料配 合而产生清爽的酸味，特别适用于碳酸饮料的生产。 柠檬酸有较好的防腐作用，特别是可以抑制细菌的生长繁殖。 柠檬酸具有螯合金属离子的能力，能与本身质量20%的金属 离子螯合。柠檬酸还可作为抗氧化增强剂，延缓油脂酸败，也可作 为色素稳定剂，防止果蔬褐变。 柠檬酸和柠檬酸的钠、钾盐等配成缓冲溶液，可调节饮料的 pH使酸味更加调和（见表2-8）。 表2-8 柠檬酸含量和pH的关系 含量/%0.25 5 10 20 50 70 pH 2.592.252.102.021.871.681.430.820.39 柠檬酸是三羧酸循环的重要中间体，对人体无有害影响。碳
有富马酸、己二酸和琥珀酸等。常用食用酸的性质见表２－７。 １．柠檬酸 柠檬酸是碳酸饮料中用量最大的有机酸，广泛存在于各种水 果之中。它是无色半透明结晶或白色结晶粉末，无臭，易溶于水 （６０ｇ?１００ｍＬ）和乙醇，有吸湿性。相对密度为１．６７，熔点为１５３～ １５４℃，含１个结晶水时熔点为１００～１３３℃。柠檬酸通常由合成 法或发酵法制造。 表 ２－７ 常用食用酸的性质 名称 ０．０５ｍｏｌ?Ｌ溶液的性质 味感 总酸?（ｇ?Ｌ） ｐＨ 电离常数 味觉特征 阈值 （１％） 盐 酸 ＋１．４３ １．８５ １．７０ — — ０．０００８ 酒石酸 ０ ３．７５ ２．４５ １．０４×１０３ 强烈 ０．００１５ 苹果酸 －０．４３ ３．３５ ２．６５ ３．９０×１０－４ 清鲜 ０．００２７ 磷 酸 －１．１４ １．６５ ２．２５ ７．５２×１０－３ 激烈 ０．００１９ 醋 酸 －１．１４ ３．００ ２．９５ １．７５×１０－３ 醋味 ０．００１２ 乳 酸 －１．１４ ４．５０ ２．６５ １．２６×１０－４ 尖利 ０．００１８ 柠檬酸 －１．２８ ３．５０ ２．６０ ８．４０×１０－４ 新鲜 ０．００１９ 柠檬酸酸味纯正、温和，芳香可口，与各种食品原料和香料配 合而产生清爽的酸味，特别适用于碳酸饮料的生产。 柠檬酸有较好的防腐作用，特别是可以抑制细菌的生长繁殖。 柠檬酸具有螯合金属离子的能力，能与本身质量２０％的金属 离子螯合。柠檬酸还可作为抗氧化增强剂，延缓油脂酸败，也可作 为色素稳定剂，防止果蔬褐变。 柠檬酸和柠檬酸的钠、钾盐等配成缓冲溶液，可调节饮料的 ｐＨ，使酸味更加调和（见表２－８）。 表 ２－８ 柠檬酸含量和狆犎的关系 含量?％ ０．２５ １ ２ ３ ５ １０ ２０ ５０ ７０ ｐＨ ２．５９ ２．２５ ２．１０ ２．０２ １．８７ １．６８ １．４３ ０．８２ ０．３９ 柠檬酸是三羧酸循环的重要中间体，对人体无有害影响。碳 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 ３３
34 食品添加剂在饮料中的应用 酸饮料通常用柠檬酸调节糖酸比，调整饮料的风味，以及增强果香 味。在可乐饮料中常以柠檬酸和磷酸混合使用，调整可乐饮料的 口感。用量可按产品的类型及消费者的口味而定。一般果味型汽 水的用量为0.1%~0.25%：在可稀释3倍的浓缩果汁中，用量为 0.3%:含气固体饮料的用量为1.5%一5%。 2.乳酸 乳酸学名羟基丙酸，是乳发酵时产生的有机酸。乳酸是透明或 淡黄色黏稠状液体，溶于水、乙醇和乙醚。相对分子质量为90.08， 相对密度1.25,20℃时为1.2~1.22，酸度为柠檬酸的1.2倍，味 略涩，具有特异的收敛性酸味。 乳酸通常由乳酸菌通过对葡萄糖发酵制得。自然界中不同来 源的乳酸具有不同的化学性质。乳酸菌发酵的乳酸无旋光性：由 左旋乳酸菌发酵制得的乳酸为左旋乳酸：人体肌肉在缺氧运动时 产生的乳酸为右旋乳酸。三种乳酸为同分异构体。 乳酸具有改善人体胃肠和肝脏机能的作用，近年来日益受到 人们的重视。 乳酸有较强的杀菌作用，可抑制细菌的生长繁殖。在碳酸饮 料中，乳酸主要用于含乳碳酸饮料和香槟酒等产品的制造。乳酸 的用量为0.05%~0.2%，一般与柠檬酸以及其他酸味剂并用。 3.醋酸 醋酸又称乙酸，无色透明液体，有强烈刺鼻酸味，存在柠檬、柑 橘等水果中。醋酸的熔点为16.5℃，沸点118℃，相对密度1.049 20/4℃)，折射率1.371820℃)，易溶于水、甘油和乙醇。食用醋 酸通常由淀粉糖化后经酵母和醋酸菌发酵制得。醋酸发酵，实际 上是乙醇转化成醋酸的氧化过程。醋酸有较强的抗菌作用。在碳 酸饮料中醋酸常与其他酸味剂混合使用。 4.苹果酸 苹果酸学名为羟基丁二酸，由于分子中有一个不对称的碳原 子，有三种立体异构体：右旋或d-苹果酸，左旋或1-苹果酸和
酸饮料通常用柠檬酸调节糖酸比，调整饮料的风味，以及增强果香 味。在可乐饮料中常以柠檬酸和磷酸混合使用，调整可乐饮料的 口感。用量可按产品的类型及消费者的口味而定。一般果味型汽 水的用量为０．１％～０．２５％；在可稀释３倍的浓缩果汁中，用量为 ０．３％；含气固体饮料的用量为１．５％～５％。 ２．乳酸 乳酸学名羟基丙酸，是乳发酵时产生的有机酸。乳酸是透明或 淡黄色黏稠状液体，溶于水、乙醇和乙醚。相对分子质量为９０．０８， 相对密度１．２５，２０℃时为１．２～１．２２，酸度为柠檬酸的１．２倍，味 略涩，具有特异的收敛性酸味。 乳酸通常由乳酸菌通过对葡萄糖发酵制得。自然界中不同来 源的乳酸具有不同的化学性质。乳酸菌发酵的乳酸无旋光性；由 左旋乳酸菌发酵制得的乳酸为左旋乳酸；人体肌肉在缺氧运动时 产生的乳酸为右旋乳酸。三种乳酸为同分异构体。 乳酸具有改善人体胃肠和肝脏机能的作用，近年来日益受到 人们的重视。 乳酸有较强的杀菌作用，可抑制细菌的生长繁殖。在碳酸饮 料中，乳酸主要用于含乳碳酸饮料和香槟酒等产品的制造。乳酸 的用量为０．０５％～０．２％，一般与柠檬酸以及其他酸味剂并用。 ３．醋酸 醋酸又称乙酸，无色透明液体，有强烈刺鼻酸味，存在柠檬、柑 橘等水果中。醋酸的熔点为１６．５℃，沸点１１８℃，相对密度１．０４９ （２０?４℃），折射率１．３７１８（２０℃），易溶于水、甘油和乙醇。食用醋 酸通常由淀粉糖化后经酵母和醋酸菌发酵制得。醋酸发酵，实际 上是乙醇转化成醋酸的氧化过程。醋酸有较强的抗菌作用。在碳 酸饮料中醋酸常与其他酸味剂混合使用。 ４．苹果酸 苹果酸学名为羟基丁二酸，由于分子中有一个不对称的碳原 子，有三种立体异构体：右旋或ｄ－苹果酸，左旋或ｌ－苹果酸和 ４３ 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 35 外消旋或dl-苹果酸。在饮料中使用d-苹果酸，通常是在催化 剂存在下，由苯氧化为顺丁烯二酸，然后在加压下和水蒸气共热 制得。 苹果酸是无色或白色结品或结品性粉末，无臭或稍有特异臭， 有特殊愉快酸味，味觉阈值0.003%。熔点128℃，沸点150℃，相 对密度1.60120/4℃)，易溶于水和乙醇。 苹果酸的酸味比柠檬酸强，但其对味觉的作用和柠檬酸正好相 反。柠檬酸的酸味可迅速达到最高点，然后迅速降低：而苹果酸酸味 呈味缓慢，并能维持较长时间。在饮料中两者共用，酸味更加调和。 苹果酸有护色、抑制细菌和防腐的作用。在碳酸饮料中的用 量为0.25%-0.55%。 5.酒石酸 自然界的葡萄中含有大量以钾盐形式存在的酒石酸。酒石酸 有d-、l-、d-三种立体构型。水果中存在的是d-和dl- 型。在饮料中应用的是d-酒石酸。 酒石酸是透明粒状品体或白色粉末，无臭，易溶于水和乙醇， 对水的溶解度是125%(10℃)，熔点168~170℃。酸感是柠檬酸 的1.2~1.3倍，口感稍有涩味。在碳酸饮料中，酒石酸多与柠檬 酸、苹果酸等合并使用，用量为0.1%~0.2%。 6.磷酸 在一些非水果型的碳酸饮料中，磷酸可以使饮料的香味更协 调。特别在可乐型饮料中，磷酸提供一种特殊的酸味，并和可乐香 精很好地混合，赋予可乐饮料独特的风味（详见第八章第三节）。 三、着色剂 着色剂又称为食用色素，是用于食品着色的食品添加剂。色 香、味、形是食品的感官指标。食品的颜色给消费者以视觉第一印 象。鲜艳、调和的食品颜色，给人以视觉享受，并可增进食欲。在 饮料生产中，为了保持和调整产品的色泽，提高其商品价值，常添
外消旋或ｄｌ－苹果酸。在饮料中使用ｄｌ－苹果酸，通常是在催化 剂存在下，由苯氧化为顺丁烯二酸，然后在加压下和水蒸气共热 制得。 苹果酸是无色或白色结晶或结晶性粉末，无臭或稍有特异臭， 有特殊愉快酸味，味觉阈值０．００３％。熔点１２８℃，沸点１５０℃，相 对密度１．６０１（２０?４℃），易溶于水和乙醇。 苹果酸的酸味比柠檬酸强，但其对味觉的作用和柠檬酸正好相 反。柠檬酸的酸味可迅速达到最高点，然后迅速降低；而苹果酸酸味 呈味缓慢，并能维持较长时间。在饮料中两者共用，酸味更加调和。 苹果酸有护色、抑制细菌和防腐的作用。在碳酸饮料中的用 量为０．２５％～０．５５％。 ５．酒石酸 自然界的葡萄中含有大量以钾盐形式存在的酒石酸。酒石酸 有ｄ－、ｌ－、ｄｌ－三种立体构型。水果中存在的是ｄ－和ｄｌ－ 型。在饮料中应用的是ｄ－酒石酸。 酒石酸是透明粒状晶体或白色粉末，无臭，易溶于水和乙醇， 对水的溶解度是１２５％（１０℃），熔点１６８～１７０℃。酸感是柠檬酸 的１．２～１．３倍，口感稍有涩味。在碳酸饮料中，酒石酸多与柠檬 酸、苹果酸等合并使用，用量为０．１％～０．２％。 ６．磷酸 在一些非水果型的碳酸饮料中，磷酸可以使饮料的香味更协 调。特别在可乐型饮料中，磷酸提供一种特殊的酸味，并和可乐香 精很好地混合，赋予可乐饮料独特的风味（详见第八章第三节）。 三、着 色 剂 着色剂又称为食用色素，是用于食品着色的食品添加剂。色、 香、味、形是食品的感官指标。食品的颜色给消费者以视觉第一印 象。鲜艳、调和的食品颜色，给人以视觉享受，并可增进食欲。在 饮料生产中，为了保持和调整产品的色泽，提高其商品价值，常添 第二章 食品添加剂在碳酸饮料中的应用 ５３