添加剂王增垚

5.4增欲类添加剂

王增垚

定义：增欲类添加剂是对食品的香与味起重要作用的食品添加剂，主要包括调味剂和香味剂两大类。作用是使食品更香甜可口，味道鲜美，增强人们的食欲。调味剂1、酸味剂以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。它可以调节食品的PH、用作抗氧化剂的增效剂、防止食品酸败或褐变、抑制微生物生长及防止食品腐败等。酸味剂主要包括柠檬酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、食用磷酸等。

乳酸乳酸的化学名称为2-羟基丙酸，分子式是CH3CH(OH)COOH,通常是乳酸和乳酰乳酸（C6H10O5）的混合物，为无色透明或浅黄色糖浆状液体，几乎无臭，或微带脂肪酸臭，味酸。工业品乳酸为50％~90％的乳酸溶液，有吸湿性。工业上制备乳酸是用淀粉、葡萄糖和牛乳为原料，接种乳酸杆菌经发酵而得。发酵法生产不同有机酸的差别主要在于所使用的原料、菌种的不同，而生产工艺流程则大同小异。根菌—发酵—→L-乳酸。优点:发酵快，菌体生长营养要求简单，可使用无机氮源，发酵液含杂质、色素较少。此外，根霉菌丝易于与发酵液分离，所得产品纯度高。但是根霉发酵需要增加菌种培养、培养基灭菌和发酵时的通风等操作，过程与设备要复杂的多。基本过程是将淀粉酸法糖化后用碳酸钙中和，经压滤所得糖化液进入发酵罐内，并移入所需数量的菌种，发酵至终点后过滤分离菌株，经蒸发、结晶、离心，将滤饼溶解后脱色，压滤，母液用硫酸分解，沉析后，上层清液真空蒸馏得乳酸。乳酸具有特殊收敛性酸味，应用范围有一定限制。乳酸还具有较强的杀菌作用，能防止杂菌生长，还有抑制异常发酵的作用，可用于酱类、饮料、罐头、糖果类食品。柠檬酸柠檬酸也称枸橼酸，化学名称为3-羟基-1,5-戊二酸，分子式C6H8O7.H2O，有一水合物和无水物两种，为无色半透明结晶或白色晶体颗粒，有强酸味，易溶于水和乙醇，可溶于乙醚。柠檬酸可由水果提取，也可用发酵法制取，还可用化学合成方法来制备。从水果中制取柠檬酸是将不能使用的次果榨汁，放置发酵，沉淀，用石灰乳中和，然后用硫酸分解，精致而得。该法制得的产品质量较差，经重结晶后，可获得较纯产品。化学合成法是采用草酸乙酸与乙烯酮经缩合反应制得。发酵法是制取柠檬酸的主要方法，工业上是以淀粉类物质如玉米、红薯以及蜜饯等糖质为原料，用黑曲霉发酵，沉淀，然后用石灰乳中和，所得的柠檬酸石灰用硫酸分解，再经精制而得。主要分为培菌、发酵、提取和纯化四个工序组成。种母醪制备将浓度为12％~14％的淀粉浆液放入已灭菌的种母罐22中，用表压98kPa的蒸汽糊化15~20min，冷至33℃，接入黑曲霉菌N-588的孢子悬浮液，温度保持在32~34℃,在通入无菌空气和搅拌下进行培养，约5~6d完成。发酵在拌和桶1中加入甘薯干粉和水，制成浓度为12％~14％的浆液，泵送到发酵罐3中，通入98kPa的蒸汽蒸煮糊化15~25min，冷至33℃，按8％~10％的接种比接入种醪，在33~34℃下搅拌，通无菌空气发酵。发酵过程中补加CaCO3控制pH2~3，约5~6d发酵完成。发酵液中除柠檬酸和大部分水外尚有淀粉渣和其他有机酸杂质，故应设法提纯、纯化。柠檬酸具有强酸味，酸味柔和爽快，入口即达到最高酸感，后味延续时间较短，与柠檬酸钠复配使用，酸味更为鲜美，而且还具有防腐性能和抗氧化增效作用，因而广泛用于果酱、饮料、糕点及奶制品中。酒石酸酒石酸的化学结构为HOOCCH（OH）CH(OH)COOH，分子式中有两个不对称碳原子，存在D、L、外消旋和内消旋型，用作酸味剂的是D型和L型酒石酸，一般用D型酒石酸。D型酒石酸为无色或白色结晶粉末，在空气中稳定，易溶于水，可溶于乙醇，难溶于乙醚，不溶于氯仿，熔点为168~170℃.在自然界中酒石酸以钙盐和钾盐存在，以葡萄糖中含量最高。其酸味柠檬酸的1.2~1.3倍，风味独特，可用于特殊风味食品，加入酒中可增加酒香味，使酒晋级；在清凉饮料中用量为0.1％~0.2％，且不单独使用，常与柠檬酸、苹果酸混用；糖果中用量可达2％左右。目前酒石酸的生产方法主要有前体发酵法、直接发酵法、提取法和顺丁烯二酸苷合成法，直接发酵法生产酒石酸：D-葡萄糖→D-葡萄糖酸→5-酮基葡萄糖酸→4-酮基葡萄糖酸→酒石酸该法产物中酒石酸异性物质多，各阶段成分都存在，分离提纯困难，得率不高。提取法是从果实中提取酒石酸，一般先生成钙盐。也可采用酿造葡萄酒时生成的粗酒石酸为原料生产酒石酸。粗酒石酸与碳酸钙反应半数形成酒石酸钙，在添加氧化钙或硫酸钙，全部转化为酒石酸钙，用稀硫酸使酒石酸游离出来，然后浓缩可得酒石酸。化学合成法生产酒石酸是以顺丁烯二酸苷为原料。在反应釜内按比例加入水和顺丁烯二酸苷及钨酸，加热至65~75℃，逐渐滴加双氧水，反应8h后浓缩，用活性炭脱色，过滤，冷却结晶，在过滤，干燥而得产品。苹果酸苹果酸的化学名称为羟基丁二酸，分子式C4H6O5,有L、D、DL型三种异构体，天然存在的苹果酸都是L型，几乎存在于一切果实中，其中以仁果类中最多。苹果酸为无色针状结晶，或白色晶体粉末，带有刺激性爽快酸味，易溶于水，溶于乙醇，不溶于乙醚，吸湿性强，保存时易受潮，熔点128~131℃。苹果酸的生产方法有化学合成法、提取法及直接发酵法和酶转化法，目前工业生产中较普遍的是化学合成法。化学合成法:苯催化氧化法是工业上生产苹果酸最合理的方法。该法以苯为原料，五氧化二钒为催化剂，在沸腾床或固定床中，350℃下经空气氧化生成顺丁烯二酸苷。然后，用水吸收顺丁烯二酸苷水合成顺丁烯二酸。再在1MPa压强下加热至160~200℃，与水蒸气反应10h生成苹果酸，将反应液浓缩、冷却、结晶、干燥得D，L-苹果酸成品。糖醛氧化法、环戊二烯、3-甲基-β-丁内酯生物合成法生物合成法生产L-苹果酸方法主要有三种：萄糖类苹果酸（一步合成法）两步发酵法：糖类物质为原料，由根霉菌发酵成富马酸或者富马酸与苹果酸的混合物，再由酵母等菌类转化成苹果酸。生物转化法是采用富马酸或马来酸为原料转化为苹果酸。生物转化法生产L-苹果酸生物填料的制备：将细胞在生理盐水中的悬浮液与丙烯酰胺及其交联剂与聚合促进剂混合，制成凝胶，再做成3mm直径的颗粒。洗涤后，浸泡在含有约0.3％牛胆汁的反丁烯二酸钠溶液中，温度控制在37℃，浸泡20h，即制成生物填料。氢化和分离将生物填料加入长径比大于10的反应柱中，将1mol/L的反丁烯二酸钠的水溶液通过反应柱，柱温控制在37℃，料液停留时间大于0.5h，流出液与2.2mol/L的乙酸铅溶液一起进入沉淀器中。搅拌下充分接触，使沉淀完全。放料至抽滤器中抽滤，滤饼用少量温水洗涤。将滤饼投入分解釜中，加20～40倍量水，搅拌下使沉淀均匀悬浮，然后通入硫化氢；硫化氢的通入量为苹果酸铅沉淀物质量的2.2~2.5倍，放料抽滤除去生成的硫化铅。滤液泵入浓缩釜中浓缩成浆状，加入5~10倍量丙酮萃取，萃取液抽滤后，滤液泵入蒸馏釜中回收丙酮，浓缩液趁热放出，冷却、结晶，得L-苹果酸。甜味剂指赋予食品或饲料以甜味的食品添加剂。分类按来源：天然甜味剂和人工合成甜味剂。按营养价值：营养性甜味剂和非营养性甜味剂。按化学结构和性质：糖类甜味剂和非糖类甜味剂。

天然甜味剂：（1）糖和糖的衍生物：如果糖和葡萄糖。（2）非糖物质：例如甜菊糖等。人工合成甜味剂：例如糖精、糖精钠等。营养性甜味剂：主要包括各种糖类和糖醇类物质。非营养性甜味剂：主要为人工合成。

糖类甜味剂：例如山梨糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇、木糖醇等。非糖类甜味剂：主要包括天然甜味剂和人工合成甜味剂，一般甜度很高，用量极少，热值很小，有些有不参与代谢过程，常称为非营养性或低热值甜味剂，是甜味剂的重要品种。糖精和糖精钠糖精的化学名称为邻磺酰基苯甲酰亚胺，由于在水中溶解度低，常制成易溶于水的糖精钠。糖精钠为无色或白色结晶或晶体粉末，味极甜并微带苦味，甜度为蔗糖的200~700倍，易溶于水，微溶于乙醇，温度高时不够稳定，在酸性溶液中加热分解而失去甜味。木糖醇木糖醇结晶为白色斜光体，分子式为C5H12O5，甜度与蔗糖相当，有清凉感，而且不具有发酵性，热值与葡萄糖相同，溶于水时吸热，代谢不需胰岛素，是糖药病人理想的代糖品。甜味素天门冬酰苯丙氨酸甲酯俗称甜味素，又称天冬甜素或阿斯巴甜，是一种二肽化合物，白色晶体粉末，微溶于水和乙醇。甜味素是一种新型低热、热稳定性较好、安全性高、味道纯正、营养型的甜味剂，甜度为蔗糖的100~200倍，是糖尿病人的理想甜味剂，对酸、热的稳定性较差。甜蜜素环己基氨基磺酸钠俗称甜蜜素，为白色结晶或晶体粉末，无臭、味甜，易溶于水，难溶于乙醇等有机溶剂。甜蜜素的甜度为蔗糖的40~50倍，为无营养甜味剂。鲜味剂以赋予食品鲜味为主要目的的食品添加剂称为鲜味剂。根据来源可分为微生物鲜味剂和化学合成鲜味剂；根据化学组成可分为氨基酸类、核苷酸类、有机酸类和复和鲜味剂。谷氨酸钠俗称味精，学名为L-氨基戊二酸一钠盐，分子式C5H8NNaO4.H2O,常温下带一个分子结晶水。它的α-碳原子为手性碳原子，所以它有D、L和D，L-型三种异构体，但只有L型才具有鲜味。为无色或白色结晶性粉末，难溶于水、无臭，加热至160℃时熔融并释放出水，在224~225℃分解。谷氨酸生产路线蛋白质水解法（已逐渐淘汰）化学合成法：使用丙烯腈、丙烯醛、糠醛等为原料，在一定压强下进行化学合成可制得谷氨酸。发酵法：淀粉质原料，如玉米淀粉、薯类淀粉、大米淀粉和植物性淀粉等。制造过程主要包括淀粉水解、种子培养与发酵、谷氨酸提取等工艺。5‘-鸟苷酸二钠也称鸟苷-5‘-磷酸钠，为无色或白色晶体，有特殊的香菇鲜味，易溶于水，微溶于乙醇。对酸、碱、盐和热均稳定。有酶解法和发酵法两类方法，酶解法包括核糖核酸酶解法和自溶法，发酵法包括发酵合成和直接发酵法。水解植物蛋白酸水解法将脱脂大豆蛋白或脱脂花生蛋白等植物蛋白原料与水、稀盐酸混匀后，在110～130℃下回流加热反应约8h得水解液，用氢氧化钠或碳酸钠将其pH值中和至5～6，过滤，滤液用活性炭脱色，过滤除去活性炭，滤液再进行真空浓缩，即得液体状产品。也可将真空浓缩液进行喷雾干燥，得粉状产品。酶水解法将植物蛋白原料加入蛋白酶进行水解，水解结束后过滤，滤液用活性炭脱色，除去活性炭，滤液真空浓缩得液体状产品。也可喷雾干燥，得粉状产品。酶水解法条件温和、副反应少、不破坏氨基酸、水解程度易控制、安全卫生无污染。酶解液中含有具有极好的吸收、消化的氨基酸和肽类，有良好溶解、乳化及起泡等功能特性。营养强化剂指为增强营养成分而加入食品中的天然的或人工合成的属于天然营养范畴的物质。主要包含维生素、氨基酸和矿物质三大类。氨基酸类

羧酸分子中烃基上的一个或几个氢原子被氨基取代的化合物通式为R-CH-COOH

NH2组成蛋白质的氨基酸有22种，可以在体内合成的叫非必需氨基酸，而只能从食物中获取的称为必需氨基酸，有8种。缬、亮、异亮、苯丙、色、苏、蛋、赖