合成甜味剂在食品工业中的应用概述

合成甜味剂在食品工业中的应用概述郝涤非　（江苏食品药品职业技术学院食品学院　淮安　２２３００３）

摘　要　本文概述不同甜味物质的区别和联系以及合成甜味剂的常见种类、特点及安全性，并指出合成甜味剂的应用意义。关键词　合成甜味剂　种类　特点　安全性　食品工业

合成甜味剂是指人工合成的、呈甜味的食品添加剂。由于甜度大、成本低、能量小或无，合成甜味剂在当前食品工业中的应用也日益广泛，了解合成甜味剂种类、特点、安全性以及作为食品添加剂的意义显得越来越重要。１　甜味物质的种类及其相互关系人的基本味感有苦、甜、酸、咸，甜味能给人带来愉悦，是人们最喜好的基本味感，常用来改善产品的可口性和风味。甜味剂是指能赋予食品甜味的物质，按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；按其甜度分为低甜度甜味剂和高甜度甜味剂；按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂；按其化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。自然界的单糖（如葡萄糖、果糖）、低聚糖（如蔗糖、麦芽糖）虽然都是天然甜味剂，但因其是重要的营养物质，通常被视为食品原料，在我国不作为食品添加剂。食品添加剂中的甜味剂有天然甜味剂和人工合成甜味剂。天然甜味剂有甜菊糖苷、甘草、甘草酸二钠、甘草酸三钾和甘草酸三钠等。人工合成甜味剂有糖精、环己基氨基磺酸钠（甜蜜素）、天门冬酰苯丙氨酸甲酯（阿斯巴甜）、阿力甜、安赛蜜、纽甜以及三氯蔗糖等。一般将甜度、热值与蔗糖相近的甜味剂称为能量型甜味剂或热量型甜味剂，能量型甜味剂可为人体提供大量热能；而将与蔗糖等甜度，而热值低于蔗糖发热值２％的甜味剂称为非能量型甜味剂或无热量型甜味剂。非能量型甜味剂均为高倍强力甜味剂，但其不被人体代谢吸收，不含能量，因此非能量型甜味剂得到人们越来越多的关注。非能量型非糖类甜味剂包括甜蜜素、糖精和阿斯巴甜；非能量型糖类甜味剂包括安赛蜜、纽甜、阿力甜和三氯蔗糖。２　合成甜味剂的常见种类、特点及安全性２．１　糖精、糖精钠　糖精是邻苯甲酰磺酰亚胺的俗

是适应的多样性，因此这一观念可以解释多样性的来源。在具体知识内容的教学时究竟该如何做？这个问题非常有挑战性，需要不断探索。以下案例为此提供了可资借鉴的经验。 案例：北京市育英学校侯峰老师在进行“生态系统中的能量流动”的教学时，从动植物同化、异化时能量的变化切入，再从部分与整体的关系进行分析：从个体层次能量的来源去向，归纳上升到种群的能量来源去向，由此进一步联系到食物链、食物网上的能量流动，再上升到群落内部的能量流动；并且，阐述了能量流动与个体的生长发育、种群的数量变化、群落演替的关系。同时，利用一些生产生活的实例，分析能量流动与种群、群落的变化之间的关系。例如，用养羊时粉碎草料、饲料糖化、建现代化保温羊圈等措施，将饲养措施与能量的利用和散失进行了关联。又如，用人类活动对群落的干扰，实际上是干扰了能量流动的效率和方向，从而将能量流动与群落演替结合起来。教学过程中，教师还结合建构和运用模型，将知识的学习与科学方法的运用结合起来。这样，就将对能量这一概念的理解与维持系统有序的结构、实现系统的功能有机结合，将生态系统中能量流动的学习，与细胞、个体的能量需要结合起来，又实现了和物质与能量、结构与功能、群体与共存等生命观念的关联。

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・０１・生物学教学２０１７年（第４２卷）第１０期

万方数据名，它是最古老的甜味剂，于１８７８年由美国科学家发现，为白色结晶性粉末。糖精钠是邻苯甲酰磺酰亚胺的钠盐的俗名，易溶于水，稀水溶液的甜味约为蔗糖的３００～５００倍。不含能量，在各种食品生产过程中都很稳定。其缺陷是风味差，食用后会有轻微的苦味和金属味残留在舌头上；浓度大于０．０２６％时味苦；酸性条件下加热，甜味消失。我国的食品添加剂使用标准（ＧＢ２７６０－２０１４）规定糖精一般可用于腌制的蔬菜、冷冻饮品、复合调味料、配制酒等等食品中，最大使用量不得超过０．１５ｇ／ｋｇ。糖精不被人体代谢吸收，在体内不被分解，由肾排出体外。１９７７年，加拿大研究人员发现，大量的糖精可导致雄性大鼠患膀胱癌。为此，美国提议禁止使用糖精，但未被采纳［１］。制造糖精的主要原料有甲苯、氯磺酸、邻甲苯胺等，均为石油化工产品。短时间内食用大量糖精，会引起血小板减少而造成急性大出血、多脏器损害等，引发恶性中毒。目前，其毒害机理尚不明确，还有待进一步研究。世界卫生组织和联合国粮农组织规定了每天的用量（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅｄａｉｌｙｉｎｔａｋｅ，ＡＤＩ）不得超过２．５ｍｇ／ｋｇ体重。２．２　甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）　甜蜜素，化学名为环己基氨基磺酸钠，其甜度是蔗糖的３０～５０倍。加热后略有苦味，浓度大于０．４％时带苦味。具有非吸湿性，不支持霉菌或其他细菌生长。它不产生能量，属于非能量型合成甜味剂。而且它不像糖精那样用量稍多时有苦味，因而作为国际通用的食品添加剂，可用于清凉饮料、果汁、冰激凌、蜜饯、糕点等食品中。我国食品添加剂使用标准规定水果罐头、冷冻饮品、配制酒、果冻、饼干、腐乳类等食品中，最大用量不得超过０．６５ｇ／ｋｇ。超标使用，对肝脏、神经系统有危害，但具体毒害机理尚待研究。甜蜜素每天的食用量不得超过１１ｍｇ／ｋｇ体重。２．３　阿斯巴甜（天门冬酰苯丙氨酸甲酯）　阿斯巴甜的化学名为天门冬酰苯丙氨酸甲酯。常温下，为白色结晶性的粉末。阿斯巴甜的甜度约为蔗糖的２００倍，又比一般蔗糖含更少的热量，一克的阿斯巴甜约有４千卡的热量。人感到甜味时所需的阿斯巴甜量非常少，以致于可忽略其所含的热量，因此也被广泛地作为蔗糖的代替品。阿斯巴甜的味道和一般蔗糖的味道有所不同。阿斯巴甜的甜味与糖相比较，可延缓及持续较长的时间。因阿斯巴甜甜味高且热量低，故主要添加于饮料、维生素含片或口香糖代替糖的使用。许多糖尿病患者、减肥人士都以阿斯巴甜作为糖的代用品。因高温会使其分解而失去甜味，所以阿斯巴甜不适合用于烹煮和热饮。阿斯巴甜包含三大组成部分：甲醇、苯丙氨酸、天门冬氨酸。阿斯巴甜中含有苯丙氨酸，苯丙酮尿症患者不适合使用，因其会造成苯丙氨酸无法代谢，从而导致智能弱化的危险。我国食品添加剂使用标准规定腌制的蔬菜、水产品罐头、盐渍水果等食品中，最大用量不得超过０．３ｇ／ｋｇ，水果罐头、冷冻饮品、果冻等食品中，最大用量不得

超过１．０ｇ／ｋｇ。阿斯巴甜每天的食用量不得超过４０ｍｇ／ｋｇ体重。２．４　安赛蜜　安赛蜜的化学名为乙酰磺胺酸钾。它易溶于水，没有营养，口感好，无热量，在人体内不代谢、不吸收；安赛蜜具有强烈的甜味，甜度约为蔗糖的２００～２５０倍；呈味性质与糖精相似，高浓度时有苦味；安赛蜜对光、热（能耐２２５℃高温）稳定，ｐＨ适用范围较广（ｐＨ３～７）。它是目前世界上稳定性最好的甜味剂之一，适用于焙烤食品和酸性饮料。安赛蜜的安全性高，甜味纯正而强烈，甜味持续时间长，与阿斯巴甜１∶１混合使用有明显增效作用。安赛蜜的生产工艺不复杂、价格便宜、性能优于阿斯巴甜，被认为是最有前途的甜味剂之一。我国食品添加剂使用标准规定水果罐头、冷冻饮品、果冻等食品中，最大用量不得超过０．３ｇ／ｋｇ。超标使用，对肝脏和神经系统造成危害；如果短时间内大量食用，会引起血小板减少导致急性大出血。其毒害机理尚不明确，还需进一步研究。联合国ＦＡＯ／ＷＨＯ食品添加剂联合专家委员会（ＪＥＣＦＡ）同意安赛蜜用作Ａ级食品添加剂，并推荐日均摄入量不得超过１５ｍｇ／ｋｇ。２．５　阿力甜　阿力甜是一种二肽类甜味剂，化学名为Ｌ－天冬氨酰－Ｎ－（２，２，４，４－四甲基－３－硫化三亚

甲基）－Ｄ－丙氨酰胺。甜度为蔗糖的２０００倍以上，在酸、热等条件下均十分稳定，室温下ｐＨ为５～８的水溶液贮存半衰期为５年，５％的水溶液ｐＨ为５．６。阿力甜无后苦味和金属碱味、涩味，且口感与蔗糖接近，甜味迅速、持久、安全。阿力甜甜味清爽、耐热耐酸耐碱，具有优越的贮存和加工稳定性，可广泛用于食品工业。我国食品添加剂使用标准规定饮料、果冻、冷饮、餐桌甜味剂等食品中，最大用量不得超过０．１ｇ／ｋｇ，餐桌甜味料最大用量

・１１・生物学教学２０１７年（第４２卷）第１０期

万方数据不得超过０．１５ｇ／份。其缺点是因分子结构中含有硫原子而稍带硫味。不可与氧化还原物质及强酸强碱配伍。１９９６年ＪＥＣＦＡ确定的ＡＤＩ值为１ｍｇ／ｋｇ。２．６　纽甜　纽甜的化学名称是：Ｎ－［Ｎ－（３，３一二甲基丁基）－Ｌ－α－天冬氨酰］－Ｌ－苯丙氨酸－１－甲酯，是白色结晶粉末，含约４．５％的结晶水。具有纯正的甜味，没有苦味和金属味。甜度是蔗糖的８０００～１２０００倍，是阿斯巴甜的４０～６０倍。能量值几乎为零。可在瞬时高温的条件下保持稳定，可用于蛋糕等焙烤食品生产，耐高温。纽甜对人体健康无不良影响，起有益的调节或促进作用。适用于包括儿童、孕妇、哺乳期妇女和糖尿病患者以及苯酮尿症患者在内的所有人群。２００２年纽甜通过美国食品添加物审核，允许其应用在所有食品及饮料。欧盟也于２０１０年批准其应用。我国食品添加剂使用标准规定水果罐头、果蔬汁类饮料、加工蔬菜、干酪类似品等食品中，最大用量不得超过０．０３３ｇ／ｋｇ。不同于甜蜜素、糖精和安赛蜜，纽甜适用于所有人群。因此纽甜被认为是当前市面上最安全的甜味剂之一。需要注意的是，纽甜粉末直径非常小，在处理时要避免吸入。２．７　三氯蔗糖　三氯蔗糖又名蔗糖素，化学名为４，１，６，－三氯－４，１，６，－三脱氧半乳型蔗糖。它是唯一以蔗糖为原料的功能性甜味剂。具有无能量，甜度高，甜味纯正，高度安全等特点。在不同条件下甜度为蔗糖的４００～８００倍，甜味纯正，甜感呈现速度、最大甜味的感受强度、甜味持续时间、后味等甜味特性十分类似蔗糖，没有任何后苦味。ＡＤＩ值为１５ｍｇ／ｋｇ。它通常为白色粉末状产品。物化性质比较接近蔗糖。耐高温、耐酸碱，温度和ｐＨ对它几乎无影响，适于食品加工中的高温灭菌、喷雾干燥、焙烤、挤压等工艺。无热量、不致龋。ｐＨ适应性广，适用于酸性至中性食品，对涩、苦等不愉快味道有掩盖效果。易溶于水，溶解时不容易产生起泡现象，适用于碳酸饮料的高速灌装生产线。我国食品添加剂使用标准规定水果干类、煮熟的或油炸的水果中，最大用量不得超过０．１５ｇ／ｋｇ，餐桌甜味料最大用量不得超过０．０５ｇ／份。每天的食用量不得超过１５ｍｇ／ｋｇ体重。经过长时间的毒理试验证明其安全性极高，是目前最优秀的功能性甜味剂。３　甜味剂的应用意义３．１　蔗糖的替代品　合成甜味剂是无能量或低热的蔗糖替代品，在经济最发达的欧美地区被广泛使用。例如：安赛蜜口感好，无热量，在人体内不代谢、不吸收，是中老年人、肥胖病人、糖尿病患者理想的甜味剂；甜蜜素甜度高、热量低、不易发生龋齿，由于它是非糖类物质，在代谢过程中不受胰岛素的控制，不会引起肥胖症和血压升高，适合糖尿病、肥胖症患者作为蔗糖等糖类的替代品［２］；纽甜是一种无热量的糖类物质，对