甜味剂

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甜味剂(Sweeteners)是指赋予食品或饲料以甜味,提高食品品质,满足人们对食品需求的食物添加剂。是对能够赋予食品甜味的物质的总称。

糖类甜味物如蔗糖葡萄糖果糖、果葡糖浆等都提供甜味,在我国通常称为,并归为食品,在世界各国一般也都不属于食品添加剂。

甜味剂应具备以下特点:安全性高、引起味觉良好、稳定性高、水溶性好,并且价格合理。

种类

营养价值分

甜味剂可分为营养型甜味剂和非营养型甜味剂。

营养型甜味剂与蔗糖甜度相同时的重量,产生的热量高于蔗糖产生热量的2%,它主要包括各种糖类和糖醇类,如葡萄糖果糖、异构糖、麦芽糖醇等。非营养型甜味剂与蔗糖甜度相同时的重量,产生的热量低于蔗糖产生热量的2%,它包括甘草甜叶菊罗汉果等天然甜味剂和糖精钠、甜蜜素安赛蜜、甜味素等人工合成甜味剂。

来源分

按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂。

天然甜味剂有甜菊糖甘草、甘草酸二钠、甘草酸三钾和三钠等。人工合成甜味剂有糖精、糖精钠、环己基氨基磺酸钠、天门冬酰苯丙氨酸甲酯、阿力甜等。

化学结构和性质分

按其化学结构分为糖类和非糖类甜味剂。

糖类甜味剂(包括:木糖醇山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖醇等)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,并有某些特殊的用途。

非糖类甜味剂的甜度很高,用量极少,热值很小,完全区别于蔗糖等糖类,多不参与代谢过程,常称为非营养性或低热值甜味剂,亦称高甜度甜味剂或高倍甜味剂(包括:甜菊糖苷、三氯蔗糖、阿斯巴甜、AK糖、甜蜜素、甘草、甘草酸一钾、甘草酸三钾、甘草酸铵、罗汉果甜苷、糖精、纽甜、双甜、索马甜、阿力甜等)[1]

特性

各甜味剂特性

品名 英文名称 相对甜度倍数 甜味特性 稳定性 吸湿性 中国允许最大使用量 甜度成本 可压性
蔗糖 Sugar 1.00 甜味纯正 200℃ 易吸湿 安全性好,不受限制,但糖尿病、肥胖病、心血管病龋齿病人应慎用。 100%(比较标准) 可压性好
果糖 Fructose 1.7 代谢并不依赖胰岛素,不提高血糖,可供糖尿病人食用。具有很好的甜味协同作用,可同其它甜味剂混合使用。 熔点103~105℃ 具有良好的吸湿性。 不受限制 具有可压性
葡萄糖 Glucose 0.7 其热量与蔗糖相近,在低甜度食品中可与蔗糖配合使用。填充性甜味剂。 具有良好的稳定性 易吸湿 不受限制 具有可压性,但流动性不好
乳糖 Lactose 0.3 在保存挥发性香味和口味方面能力较强,对产品色素有良好的保护作用。 具有吸湿性,可保持面制品和甜食中的水份并使其柔软。可帮助发泡稳定。 具有良好的稳定性 吸湿性低 不受限制 可压性好,优于淀粉和糊精,流动性能好
木糖 xylose 0.4 在人体内不能消化,与木糖醇比较,无清凉口感,参与美拉德反应,适用于调味料。 常温常压下稳定 具有吸湿性 不受限制
低聚木糖 Xylo-oligosaccharides 0.5 具有良好的稳定性 具有吸湿性 不受限制 流动性好,可压性强,
果葡糖浆 Glucose Syrup 0.9 甜味纯正,越冷越甜,甜味较其他消失快。用于饮料有清凉感,不掩盖果汁原色原香;用于果脯果酱生产,有利于抑菌,吸湿保水;对面包、糕点可使其松软;用于冰激凌生产可防止冰晶。 热稳定性低 吸湿性和保水性好 按需使用
木糖醇 Xylitol 0.6 与强力甜味剂复配,产生协调增效作用,并能掩盖其不良后味;与金属离子有螯合作用,可作抗氧化剂的增效剂,有助于维生素和色素稳定。 熔点 92-95 ℃,化学稳定性好 具有吸湿性 按需使用 可压性好
麦芽糖醇 Maltitol 0.9 有保香功能,增加糖果、饮料芳香气味,并能加强糖果透明性;粘度较大,也可作增稠剂。 稳定性好 具有显著的吸湿性 加工坚果与籽类,熟制豆类,焙烤食品馅料,按生产需要适量使用 可压性好
山梨醇 Sorbitol 0.6 有清凉甜味,广泛用于糖尿病人食物中的甜味剂,在烘培食品中有保湿保鲜作用,可用作淀粉的稳定剂和果品的保香剂、抗氧剂和保鲜剂等,防止食品糖盐等结晶析出,可维持甜、酸、苦味强度平衡和增加食品风味。 热稳定性较好 具有较强的吸湿性,不能湿法制粒 40g/kg。巧克力和巧克力制品,除05.01.01以外的可可制品,按生产需要适量使用
赤藓糖醇 Erythritol 0.6 用于披覆食品(糕点等),可防潮保湿,延长保质期。 熔点低 吸湿性小 按需使用 具有可压性
甘露醇 Mannitol 0.5 甘甜爽口,可用于胶姆糖防粘。 化学稳定性好,而且具有爽口、造粒性好等特点 在糖及糖醇中的吸水性最小 按需使用 可压性好,用于水份敏感的药物压片特别有价值,其颗粒易干燥。
异麦芽酮糖醇(帕拉金糖醇) Isomaltitol 0.4 与其他强力甜味剂发生协调增效作用,并掩盖其不良后味。 稳定性好 无吸湿性 按需使用 可压性好
乳糖醇 Lactitol 0.25 热量约为蔗糖的一半。本品代谢与胰岛素无关,不增加血糖浓度,可供糖尿病人食用。 稳定性高,熔点,无水物为146℃,一水物94~97℃,二水物70~80℃。 无吸湿性 按需使用 具有可压性
阿斯巴甜 Aspartame 200 甜味纯正,口感接近蔗糖,无不愉快后味。与糖精混合具有协同增效作用。 ≤80℃不易用于焙烤食品。中,对碱和热不稳定,不耐热。 无吸湿性 需使用,苯丙酮尿症患者忌用 30%-50%(以全代糖计)
安赛蜜(AK糖) Acesulfame 200 具有良好口感,与甜蜜素 1: 5配合,有明显增效作用。高浓度明显后苦味 225℃。具有良好稳定性 无吸湿性 0.5 g/kg。调味料不得使用。 80%(按国际要求,最多代糖30%的甜度,余下70%的甜度用蔗糖)
甜蜜素(环己基氨基磺酸钠) Cyclomate 30 明显苦涩味:甜味纯正,加入量超过 0.4%时有苦味,常与糖精9: 1混合使用,使味感提高。 250℃。稳定:对光热稳定,耐酸碱。不易被细菌感染。 无吸湿性 安全性较差。受限制(0.65-1g/kg) 80%(按国际要求,最多代糖15%的甜度,余下85%的甜度用蔗糖)
糖精 Saccharin 500 浓重的金属味,苦涩味,甜味强,溶液大于 0.  026%则味苦。 150℃稳定:耐热及耐碱性弱,酸性条件下加热甜味渐渐消失。 无吸湿性 安全性较差。受严重限制:0.15g/kg;婴幼儿食品、调味料不得使用。 70%(按国家要求,最多代糖30%的甜度,余下70%的甜度用蔗糖)
甜菊糖 Stevia 200 明显的苦涩味:有清凉 甜味。浓度高时带有轻微的类似薄荷醇苦涩味,但与蔗糖配合使用 ( 7:3)可减少或消失。与柠檬酸钠并用,可改进味感。 200℃。相对稳定:耐高温,不发酵,受热不焦化,碱性条件下分解 有吸湿性 按需使用 90%(按国际要求,最多代糖15%的甜度,余下85%的甜度用蔗糖)
甘草甜素(甘草酸三钾盐) glycyrrhizin 200 甜味释放得较慢,后味微苦,具有增香效果,但不习惯者会感不快。多用于调味料、凉果及保健食品,也可用于啤酒、面制品增泡。在调味料生产,常按甘草甜素:糖精=3~4:1比例,再加适量蔗糖可使甜味效果好,并缓解盐的咸味、增香;用于糖果,多与蔗糖、糖精和柠檬酸合用,风味独特、甜味更佳;在咸腌制品中,可避免出现发酵、变色及硬化现象。 稳定性高,不发酵。 无吸湿性
阿力甜 Alitame 2000 甜味较好,有强甜味,在某些食品饮料体系会有明显的硫味。 加热时中,低酸性稳定 无吸湿性 0.1g/kg
三氯蔗糖 Sucralose 600 甜味纯正,口感最接近蔗糖 稳定:耐热,在酸性至中性环境下十分稳定。 无吸湿性 0.25g/kg 成本高
纽甜 Neotame 8000 甜味纯正,高浓度下后甜长 相对稳定 无吸湿性 按需使用 20%

缺点

不同甜味剂的缺点:

1、单糖,二糖,低聚糖,糖醇类的甜度比较低,达到同等甜度的使用量大。

2、合成甜味剂甜度很高,但很多产品具有苦涩味和金属味,味道不纯等,需要添加甜味抑制剂和填充剂。

3、低聚糖类,糖醇类的生物稳定性较差。化学合成甜味剂一般稳定性较好,但也有不令人满意的地方。如阿斯巴甜不耐高温及酸性条件,不能用于长时间加热的焙烤食品,不少甜味剂不能用于酸性食品等。

4、糖醇类食品吸湿性较大,粘度低,给食品加工带来影响,无法用在干燥的固体食品上。

5、糖醇类不易吸收,摄取过量会引起腹泻或肠胃不适,如胀气疼痛打嗝等。 

6、合成甜味剂的产品安全性仍受到怀疑。

7、低聚糖类,三氯蔗糖,部分糖醇类产品的价格较高。

高倍甜味剂优点

高倍甜味剂的特点是安全性高,用量少,甜度高,不易发生龋齿,使用成本一般都远低于蔗糖。人工合成高倍甜味剂目前占据着较大的市场份额,是因为它具备以下优点:

1.合成高倍甜味剂甜度高,体积小,使用量少,能量值为0或几乎为0,有利于厂家降低成本,提高效益。

2.不被机体消化吸收,不引起血糖波动,不存在导致肥胖高血脂的风险,糖尿病人和肥胖人群等特殊人群可安全食用。

3.对人的牙齿无害,不会导致龋齿

4.阿斯巴甜、三氯蔗糖等应用于食品中还有明显的风味增强效果。

甜度

甜味是甜味剂分子刺激味蕾产生的一种复杂的物理、化学和生理过程。甜度是甜味的高低,是甜味剂的重要指标。甜度不能用物理、化学的方法定量测定,只能凭借人们的味觉进行感官判断。为比较甜味剂的甜度,一般是选择蔗糖作为标准,其他甜味剂的甜度是与它比较而得出的相对甜度。

测定

测定相对甜度有两种方法:

1、将甜味剂配成可被感觉出甜味的最低浓度,称为极限浓度法。

2、将甜味剂配成与蔗糖浓度相同的溶液,然后以蔗糖溶液为标准比较该甜味剂的甜度,称为相对甜度法。

影响

甜味剂的甜度受多种因素影响,其中主要的有浓度、温度和介质。

一般来说,甜味剂的浓度越高,甜度越大。但大多数甜味剂的甜味随浓度增大的程度并不相同。

多数甜味剂的甜度受温度影响,通常随温度升高而降低。另外,介质对的也有影响,在水溶液中于40℃以下,果糖的甜度高于蔗糖,在柠檬汁中两者的甜度大致相同。

作用

甜味剂在食品中的主要作用如下:

1、口感:甜度是许多食品的指标之一,为使食品、饮料具有适口的感觉,需要加入一定量的甜味剂。

2、风味的调节和增强,在糕点中一般都需要甜味;在饮料中,风味的调整就有“糖酸比”一项。甜味剂可使产品获得好的风味,又可保留新鲜的味道。

3、风味的形成,甜味和许多食品的风味是相互补充的,许多产品的味道就是由风味物质和甜味剂的结合而产生的,所以许多食品都加入甜味剂。

危害

有说法称“人工甜味剂容易引起癌症,有害身体健康”,但也有相关专家认为这种说法并不属实。“人工甜味剂有害健康”说法的起源是距今100多年前,当时的德国科学家认为它对身体健康有恶劣影响。据称,当时认为摄取糖精可能给人体带来糖尿病癌症脑卒中高血压等不利影响。由此“人工甜味剂是一种危险物质”的说法也就逐渐流传开来。

20世纪70年代,一项小鼠实验结果表明,糖精会增加膀胱癌的发病风险,于此同时,认为阿斯巴甜是导致脑瘤的主要原因的研究结果也发布出来,这在全美范围内掀起了一场针对人工甜味剂的声讨。但这两项研究结果均在以后的研究中被新的研究结果推翻。

前段时间,美国印第安纳州普渡大学发表了一项研究结果。研究称“加入阿斯巴甜的饮料与不加的饮料相比,不但不会对健康有好处,还可以说它可能导致体重增加、糖尿病心脏病等风险”。研究者认为,这是因为人工甜味剂不会让人的大脑产生对糖分的满足感,进而容易在不知不觉间摄入过多的糖分,进而产生健康隐患。

但是,英国伦敦圣乔治医院的柯林斯(音译)医生认为:“人工甜味剂热量低,基本没有能量,就实验来看,人工甜味剂基本没有导致体重增加和糖尿病的可能性。”“就当前来看,人工甜味剂在世界范围内的使用情况都是安全的,这种安全性也是被证明的。”

但需要注意的是,如果是患有“过敏性肠道综合征”的患者,人工甜味剂的木糖醇山梨糖醇可能会诱发病症,因此这种人群需要特别注意避开一些人工甜味剂[2]

目前,合成甜味剂的安全性经过国内外多项研究表明,只要生产厂家严格按照国家规定的标准使用,并在食品标签上正确标注,对消费者的健康就不会造成危害。但如果超量使用,则会危害人体健康,为此国家对甜味剂的使用范围及用量进行了严格规定。

值得注意的是,合格的食品添加剂虽然对人体没有坏处,但是,长期过量摄入亦会对人的身体健康造成一定损害。同时,很多标明“低糖”、“无糖”、“低热量”的甜味食品并不是真的无糖,其中所使用的甜味剂虽然热量很低,甚至无热量,但是大多数会增加食欲,反而使热量的摄入增大。人们在食用时要做到合理、合量。

发展与现状

1、2009年,在向市场推出的使用高强度甜味剂的食品和饮料产品中,只有5%完全单独使用植物性甜味剂。相比之下,到2013年,植物性甜味剂所占的市场份额跃升至15%。而在北美地区,2011-2013年,植物性甜味剂在所推出的产品中占据了高达28%的市场份额。

2、过去几年来,高强度甜味剂用于新推出的食品和饮料产品之中的情况一直在增长。2009年,在全球新推出的所有产品中,有3.5%使用了高强度甜味剂,到了2012年,这一比例上升到了5.5%。这种增长势头似乎将会继续下去[3]

3、近几年来,我国甜味剂发展突飞猛进,特别是337法案以来,三氯蔗糖在国内的发展更是如日中天,冲破了专利的藩篱,产品打入美国市场,走向世界。中国成为全球最三氯蔗糖生产大国。一些高端食品饮品纷纷更换配配方,将三氯蔗糖写进配料表。

4、2013年10月31日,随着美国公司在中国的专利保护期结束,纽甜在中国迎来了发展的新时期。纽甜作为高倍甜味剂,甜度为8000倍于蔗糖,用量非常的少,而且十分安全,由于一些甜味剂存在争议在国外已经被纽甜替代,国内也将迎来替代潮[4]

5、目前,中国高倍甜味剂产品约占全球生产总量的75%以上,已经成为世界高甜产品的第一生产大国。2013年高倍甜味剂总产量约12万吨,出口超过5万吨。2013-2014年,行业呈现稳中略升的发展态势。同时也面临大部分产品产能严重过剩,原料价格上涨,企业盈利能力下降等问题。目前,中国还是一个多元化的甜味剂消费市场,以食糖消费为主,但与世界甜味剂消费市场相比,国内高甜消费水平还明显低于世界平均消费水平。从长远看,低热量、高甜度及其有功能性的非营养性甜味剂将是国内外发展的重点和方向。面对目前行业存在的诸多问题,行业企业唯有通过技术进步和科技创新降低成本,提高产品质量和应用服务,进一步提升企业的核心竞争力,才能在市场经济的风浪中抓住机遇,持续发展[5]

6、2014年4月,厦门东渡检验局检验出口一批复配甜味剂。该批货物共计9吨,货值7.8万美元,目的地为墨西哥。这是该局首次出口食品添加剂[6]

7、根据市场调研机构Mintel和Leatherhead Food Research公司发表的一份最新报告,植物性甜味剂甜菊糖已悄然获得了消费者的青睐,并且正在颠覆那些成熟的传统甜味剂在市场上的排列顺序。甜菊糖作为一种添加剂用于食品和饮料生产中的价值在2013年达到了1.1亿美元,Mintel和Leatherhead预计,这一价值规模到2017年预计将增长到2.75亿美元[3]

应用

1、食品 由于人工合成甜味剂产生的热量少,对肥胖高血压糖尿病龋齿等患者有益,加之又具有高效、经济等优点,因此在食品特别是软饮料工业中被广泛应用。

2、其他方面 来自美国Drexel大学的研究人员发现,一种天然存在的甜味剂——赤藓醇,能够有效地杀死果蝇。而赤藓醇的甜度是糖的60-70%,没有任何热量,对人体没有明显副作用,已经被批准作为甜味剂用于食品加工。这项研究有助于将赤藓醇用于杀虫剂的研究,但仍然需要解决许多问题,例如需要证明赤藓醇对于蜜蜂等益虫或是鸟类等其他动物无毒害[7]

法规修订

欧盟

2014年5月15日,欧盟发布法规(EU)No 497/2014,修订关于食品添加剂的法规(EC)No 1333/2008和(EU)No 231/2012附件中有关Advantame作为甜味剂使用的规定。本法规自公布之日起生效[8]

美国

美国FDA发布最终法规,修订食品添加剂条例,批准高倍甜味剂advantame作为非营养甜味剂和增味剂用于除肉类及家禽之外的食品中,并制定了糖精的规格标准。

加拿大

2014年4月24日,加拿大卫生部发布通知,修订甜味剂允许列表,批准糖精、糖精钙、糖精钾和糖精钠作为甜味剂用于各种非标准化食品,并自发布之日起生效[9]

中国

中国《食品添加剂使用标准》(GB2760-2011)参照国际标准,明确规定了我国允许使用食品添加剂的品种、使用范围和最大使用量。如对糖精的规定是:可在酱菜类、复合调味料、蜜饯、配制酒、冷饮、糕点、面包中使用,但使用量必须严格控制在每公斤食品0.15克以下。婴幼儿食品不得使用糖精。果酒、露酒、黄酒、啤酒、白酒和肉类、水产类、水果蔬菜类罐头中也禁止使用糖精。

我国卫生部门于1986年批准使用阿斯巴甜,目前,它已被广泛用于除罐头食品之外的各类食品中。据大量研究表明,阿斯巴甜不仅适合儿童使用(不会造成龋齿),孕妇合理使用也是安全的。

值得消费者注意的是,阿斯巴甜含有苯丙氨酸,因此对苯丙氨酸代谢有障碍的苯丙酮尿症患者不宜使用[10]

参考资料