5.4增欲類添加劑

王增垚

定義：增欲類添加劑是對食品的香與味起重要作用的食品添加劑，主要包括調味劑和香味劑兩大類。作用是使食品更香甜可口，味道鮮美，增強人們的食欲。調味劑1、酸味劑以賦予食品酸味為主要目的的食品添加劑稱為酸味劑。它可以調節食品的PH、用作抗氧化劑的增效劑、防止食品酸敗或褐變、抑制微生物生長及防止食品腐敗等。酸味劑主要包括檸檬酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、食用磷酸等。

乳酸乳酸的化學名稱為2-羥基丙酸，分子式是CH3CH(OH)COOH,通常是乳酸和乳酰乳酸（C6H10O5）的混合物，為無色透明或淺黃色糖漿狀液體，幾乎無臭，或微帶脂肪酸臭，味酸。工業品乳酸為50％~90％的乳酸溶液，有吸濕性。工業上制備乳酸是用淀粉、葡萄糖和牛乳為原料，接種乳酸桿菌經發酵而得。發酵法生產不同有機酸的差別主要在于所使用的原料、菌種的不同，而生產工藝流程則大同小異。根菌—發酵—→L-乳酸。優點:發酵快，菌體生長營養要求簡單，可使用無機氮源，發酵液含雜質、色素較少。此外，根霉菌絲易于與發酵液分離，所得產品純度高。但是根霉發酵需要增加菌種培養、培養基滅菌和發酵時的通風等操作，過程與設備要復雜的多。基本過程是將淀粉酸法糖化后用碳酸鈣中和，經壓濾所得糖化液進入發酵罐內，并移入所需數量的菌種，發酵至終點后過濾分離菌株，經蒸發、結晶、離心，將濾餅溶解后脫色，壓濾，母液用硫酸分解，沉析后，上層清液真空蒸餾得乳酸。乳酸具有特殊收斂性酸味，應用范圍有一定限制。乳酸還具有較強的殺菌作用，能防止雜菌生長，還有抑制異常發酵的作用，可用于醬類、飲料、罐頭、糖果類食品。檸檬酸檸檬酸也稱枸櫞酸，化學名稱為3-羥基-1,5-戊二酸，分子式C6H8O7.H2O，有一水合物和無水物兩種，為無色半透明結晶或白色晶體顆粒，有強酸味，易溶于水和乙醇，可溶于乙醚。檸檬酸可由水果提取，也可用發酵法制取，還可用化學合成方法來制備。從水果中制取檸檬酸是將不能使用的次果榨汁，放置發酵，沉淀，用石灰乳中和，然后用硫酸分解，精致而得。該法制得的產品質量較差，經重結晶后，可獲得較純產品。化學合成法是采用草酸乙酸與乙烯酮經縮合反應制得。發酵法是制取檸檬酸的主要方法，工業上是以淀粉類物質如玉米、紅薯以及蜜餞等糖質為原料，用黑曲霉發酵，沉淀，然后用石灰乳中和，所得的檸檬酸石灰用硫酸分解，再經精制而得。主要分為培菌、發酵、提取和純化四個工序組成。種母醪制備將濃度為12％~14％的淀粉漿液放入已滅菌的種母罐22中，用表壓98kPa的蒸汽糊化15~20min，冷至33℃，接入黑曲霉菌N-588的孢子懸浮液，溫度保持在32~34℃,在通入無菌空氣和攪拌下進行培養，約5~6d完成。發酵在拌和桶1中加入甘薯干粉和水，制成濃度為12％~14％的漿液，泵送到發酵罐3中，通入98kPa的蒸汽蒸煮糊化15~25min，冷至33℃，按8％~10％的接種比接入種醪，在33~34℃下攪拌，通無菌空氣發酵。發酵過程中補加CaCO3控制pH2~3，約5~6d發酵完成。發酵液中除檸檬酸和大部分水外尚有淀粉渣和其他有機酸雜質，故應設法提純、純化。檸檬酸具有強酸味，酸味柔和爽快，入口即達到最高酸感，后味延續時間較短，與檸檬酸鈉復配使用，酸味更為鮮美，而且還具有防腐性能和抗氧化增效作用，因而廣泛用于果醬、飲料、糕點及奶制品中。酒石酸酒石酸的化學結構為HOOCCH（OH）CH(OH)COOH，分子式中有兩個不對稱碳原子，存在D、L、外消旋和內消旋型，用作酸味劑的是D型和L型酒石酸，一般用D型酒石酸。D型酒石酸為無色或白色結晶粉末，在空氣中穩定，易溶于水，可溶于乙醇，難溶于乙醚，不溶于氯仿，熔點為168~170℃.在自然界中酒石酸以鈣鹽和鉀鹽存在，以葡萄糖中含量最高。其酸味檸檬酸的1.2~1.3倍，風味獨特，可用于特殊風味食品，加入酒中可增加酒香味，使酒晉級；在清涼飲料中用量為0.1％~0.2％，且不單獨使用，常與檸檬酸、蘋果酸混用；糖果中用量可達2％左右。目前酒石酸的生產方法主要有前體發酵法、直接發酵法、提取法和順丁烯二酸苷合成法，直接發酵法生產酒石酸：D-葡萄糖→D-葡萄糖酸→5-酮基葡萄糖酸→4-酮基葡萄糖酸→酒石酸該法產物中酒石酸異性物質多，各階段成分都存在，分離提純困難，得率不高。提取法是從果實中提取酒石酸，一般先生成鈣鹽。也可采用釀造葡萄酒時生成的粗酒石酸為原料生產酒石酸。粗酒石酸與碳酸鈣反應半數形成酒石酸鈣，在添加氧化鈣或硫酸鈣，全部轉化為酒石酸鈣，用稀硫酸使酒石酸游離出來，然后濃縮可得酒石酸。化學合成法生產酒石酸是以順丁烯二酸苷為原料。在反應釜內按比例加入水和順丁烯二酸苷及鎢酸，加熱至65~75℃，逐漸滴加雙氧水，反應8h后濃縮，用活性炭脫色，過濾，冷卻結晶，在過濾，干燥而得產品。蘋果酸蘋果酸的化學名稱為羥基丁二酸，分子式C4H6O5,有L、D、DL型三種異構體，天然存在的蘋果酸都是L型，幾乎存在于一切果實中，其中以仁果類中最多。蘋果酸為無色針狀結晶，或白色晶體粉末，帶有刺激性爽快酸味，易溶于水，溶于乙醇，不溶于乙醚，吸濕性強，保存時易受潮，熔點128~131℃。蘋果酸的生產方法有化學合成法、提取法及直接發酵法和酶轉化法，目前工業生產中較普遍的是化學合成法。化學合成法:苯催化氧化法是工業上生產蘋果酸最合理的方法。該法以苯為原料，五氧化二釩為催化劑，在沸騰床或固定床中，350℃下經空氣氧化生成順丁烯二酸苷。然后，用水吸收順丁烯二酸苷水合成順丁烯二酸。再在1MPa壓強下加熱至160~200℃，與水蒸氣反應10h生成蘋果酸，將反應液濃縮、冷卻、結晶、干燥得D，L-蘋果酸成品。糖醛氧化法、環戊二烯、3-甲基-β-丁內酯生物合成法生物合成法生產L-蘋果酸方法主要有三種：萄糖類蘋果酸（一步合成法）兩步發酵法：糖類物質為原料，由根霉菌發酵成富馬酸或者富馬酸與蘋果酸的混合物，再由酵母等菌類轉化成蘋果酸。生物轉化法是采用富馬酸或馬來酸為原料轉化為蘋果酸。生物轉化法生產L-蘋果酸生物填料的制備：將細胞在生理鹽水中的懸浮液與丙烯酰胺及其交聯劑與聚合促進劑混合，制成凝膠，再做成3mm直徑的顆粒。洗滌后，浸泡在含有約0.3％牛膽汁的反丁烯二酸鈉溶液中，溫度控制在37℃，浸泡20h，即制成生物填料。氫化和分離將生物填料加入長徑比大于10的反應柱中，將1mol/L的反丁烯二酸鈉的水溶液通過反應柱，柱溫控制在37℃，料液停留時間大于0.5h，流出液與2.2mol/L的乙酸鉛溶液一起進入沉淀器中。攪拌下充分接觸，使沉淀完全。放料至抽濾器中抽濾，濾餅用少量溫水洗滌。將濾餅投入分解釜中，加20～40倍量水，攪拌下使沉淀均勻懸浮，然后通入硫化氫；硫化氫的通入量為蘋果酸鉛沉淀物質量的2.2~2.5倍，放料抽濾除去生成的硫化鉛。濾液泵入濃縮釜中濃縮成漿狀，加入5~10倍量丙酮萃取，萃取液抽濾后，濾液泵入蒸餾釜中回收丙酮，濃縮液趁熱放出，冷卻、結晶，得L-蘋果酸。甜味劑指賦予食品或飼料以甜味的食品添加劑。分類按來源：天然甜味劑和人工合成甜味劑。按營養價值：營養性甜味劑和非營養性甜味劑。按化學結構和性質：糖類甜味劑和非糖類甜味劑。

天然甜味劑：（1）糖和糖的衍生物：如果糖和葡萄糖。（2）非糖物質：例如甜菊糖等。人工合成甜味劑：例如糖精、糖精鈉等。營養性甜味劑：主要包括各種糖類和糖醇類物質。非營養性甜味劑：主要為人工合成。

糖類甜味劑：例如山梨糖醇、甘露糖醇、麥芽糖醇、木糖醇等。非糖類甜味劑：主要包括天然甜味劑和人工合成甜味劑，一般甜度很高，用量極少，熱值很小，有些有不參與代謝過程，常稱為非營養性或低熱值甜味劑，是甜味劑的重要品種。糖精和糖精鈉糖精的化學名稱為鄰磺酰基苯甲酰亞胺，由于在水中溶解度低，常制成易溶于水的糖精鈉。糖精鈉為無色或白色結晶或晶體粉末，味極甜并微帶苦味，甜度為蔗糖的200~700倍，易溶于水，微溶于乙醇，溫度高時不夠穩定，在酸性溶液中加熱分解而失去甜味。木糖醇木糖醇結晶為白色斜光體，分子式為C5H12O5，甜度與蔗糖相當，有清涼感，而且不具有發酵性，熱值與葡萄糖相同，溶于水時吸熱，代謝不需胰島素，是糖藥病人理想的代糖品。甜味素天門冬酰苯丙氨酸甲酯俗稱甜味素，又稱天冬甜素或阿斯巴甜，是一種二肽化合物，白色晶體粉末，微溶于水和乙醇。甜味素是一種新型低熱、熱穩定性較好、安全性高、味道純正、營養型的甜味劑，甜度為蔗糖的100~200倍，是糖尿病人的理想甜味劑，對酸、熱的穩定性較差。甜蜜素環己基氨基磺酸鈉俗稱甜蜜素，為白色結晶或晶體粉末，無臭、味甜，易溶于水，難溶于乙醇等有機溶劑。甜蜜素的甜度為蔗糖的40~50倍，為無營養甜味劑。鮮味劑以賦予食品鮮味為主要目的的食品添加劑稱為鮮味劑。根據來源可分為微生物鮮味劑和化學合成鮮味劑；根據化學組成可分為氨基酸類、核苷酸類、有機酸類和復和鮮味劑。谷氨酸鈉俗稱味精，學名為L-氨基戊二酸一鈉鹽，分子式C5H8NNaO4.H2O,常溫下帶一個分子結晶水。它的α-碳原子為手性碳原子，所以它有D、L和D，L-型三種異構體，但只有L型才具有鮮味。為無色或白色結晶性粉末，難溶于水、無臭，加熱至160℃時熔融并釋放出水，在224~225℃分解。谷氨酸生產路線蛋白質水解法（已逐漸淘汰）化學合成法：使用丙烯腈、丙烯醛、糠醛等為原料，在一定壓強下進行化學合成可制得谷氨酸。發酵法：淀粉質原料，如玉米淀粉、薯類淀粉、大米淀粉和植物性淀粉等。制造過程主要包括淀粉水解、種子培養與發酵、谷氨酸提取等工藝。5‘-鳥苷酸二鈉也稱鳥苷-5‘-磷酸鈉，為無色或白色晶體，有特殊的香菇鮮味，易溶于水，微溶于乙醇。對酸、堿、鹽和熱均穩定。有酶解法和發酵法兩類方法，酶解法包括核糖核酸酶解法和自溶法，發酵法包括發酵合成和直接發酵法。水解植物蛋白酸水解法將脫脂大豆蛋白或脫脂花生蛋白等植物蛋白原料與水、稀鹽酸混勻后，在110～130℃下回流加熱反應約8h得水解液，用氫氧化鈉或碳酸鈉將其pH值中和至5～6，過濾，濾液用活性炭脫色，過濾除去活性炭，濾液再進行真空濃縮，即得液體狀產品。也可將真空濃縮液進行噴霧干燥，得粉狀產品。酶水解法將植物蛋白原料加入蛋白酶進行水解，水解結束后過濾，濾液用活性炭脫色，除去活性炭，濾液真空濃縮得液體狀產品。也可噴霧干燥，得粉狀產品。酶水解法條件溫和、副反應少、不破壞氨基酸、水解程度易控制、安全衛生無污染。酶解液中含有具有極好的吸收、消化的氨基酸和肽類，有良好溶解、乳化及起泡等功能特性。營養強化劑指為增強營養成分而加入食品中的天然的或人工合成的屬于天然營養范疇的物質。主要包含維生素、氨基酸和礦物質三大類。氨基酸類

羧酸分子中烴基上的一個或幾個氫原子被氨基取代的化合物通式為R-CH-COOH

NH2組成蛋白質的氨基酸有22種，可以在體內合成的叫非必需氨基酸，而只能從食物中獲取的稱為必需氨基酸，有8種。纈、亮、異亮、苯丙、色、蘇、蛋、賴