2021风味化学

风味化学酸味剂的种类、应用现状以及发展趋势摘要: 酸味剂又称酸度调节剂、酸化剂，以维持或改变食品酸碱度的物质。食品酸味剂是赋予食品酸味的添加剂，不仅有增进食欲, 促进消化、吸收的作用,同时具有防腐效用，又有助于溶解纤维素及钙、磷等物质，帮助消化，增加营养。酸味剂在食品风味中有重要作用,本文主要介绍几种常见的酸味剂的种类、在食品工业中的应用现状以及食品酸味剂的发展趋势1。关键词：酸味剂，柠檬酸，磷酸，苹果酸,酒石酸，乙酸，乳酸，葡萄糖酸Digest: Acidity Regulators as well are called pH Control Agents or Acidulants , Substances which can maintain or change the pH value of food products. The food Acidity Regulators are given food sour additive, not only enhance the appetite, promote digestion, absorption effect, at the same time has antiseptic effect, but also helps to dissolve cellulose and calcium, phosphorus and other substances, help digestion, increase nutrition.Key word：acidity regulator, critic acid，phosphoric acid，malic acid，tartaric acid，acetic acid，lactic acid，glucuronic acid（一）酸度调节剂的机制酸味是由于舌粘膜受到氢离子刺激而引起的感觉。因此凡是在溶液中能解离出H 的化合物都具有酸味，酸味剂分为有机酸和无机酸。在同一pH值下有机酸比无机酸的酸感要强。各种酸的酸味阈值为：无机酸pH3.4-3.5，有机酸pH3.7-4.9。1、化学上酸的水和氢离子引起的，单独的氢离子不会给人酸的感觉。2、感觉上的酸味与化学法测定的PH不是总成正比。3、酸的分子结构对酸味的感觉起到重要作用。（二）酸度调节剂酸味特征食品中天然存在食品只有在适宜的酸度下，才感到适口。大多数食品的pH值在5-6.5时，则无酸味的感觉；若pH值在3.0以下，则酸味感难以适口。各种酸味剂有不同的酸味以及在口腔中引起的酸度与酸根的种类、PH值、可滴定酸度、缓冲溶液以及其他物质特别是糖类的存在有关。酸味感的时间长短并不与PH值成正比，解离速度慢的酸味维持时间长，解离快的酸味物质味觉很快消失。酸味除与氢离子有关外，也受酸味剂的阴离子影响。1.有机酸的阴离子容易吸附在舌黏膜上，中和了舌黏膜中的正电荷，使得氢离子更容易与舌味蕾相接触，而无机酸的阴离子容易与口腔黏膜蛋白质相结合，对酸味的感觉有钝化作用。2.一般情况下，在相同的PH值下，有机酸的酸味强度大于无机酸。3.由于不同的有机酸阴离子在舌黏膜吸附能力不同，酸味强度也不相同，如其酸味的强度为：醋酸甲酸乳酸草酸。（三）酸度调节剂分类我国现已批准许可使用酸味剂的有：柠檬酸、乳酸、磷酸、酒石酸、苹果酸、偏酒石酸、乙酸、盐酸、己二酸、富马酸、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸酸钾、碳酸氢三钠、柠檬酸一钠等2。按照口感分类：1）具有令人愉快感的酸度调节剂，如柠檬酸、抗坏血酸、葡萄糖酸和L-苹果酸2）具有苦味的酸度调节剂：DL-苹果酸3）伴有涩味的酸度调节剂：磷酸、乳酸、酒石酸、偏酒石酸、延胡索酸4）具有刺激性气味的酸度调节剂：乙酸5）有鲜味、异味的酸度调节剂：谷氨酸、琥珀酸食品中的酸主要是有机酸，如柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸等。目前作为酸味剂使用的主要也是这些有机酸。最近用发酵法或人工合成制取的延胡索酸（富马酸）、琥珀酸和葡萄糖酸-内酯等也广泛用于食品调味。无机酸主要是磷酸，一般认为其风味不如有机酸好，应用较少。酸味剂的酸味一般是氢离子的性质。但是，酸味的强弱并不能单用pH表示。不同的酸有不同的酸味感。这与其pH、酸根种类、可滴定酸度、缓冲作用和其他物质特别是糖的存在有关。柠檬酸是酸味剂中最温和、可口的酸味剂，在食品工业中应用最广，需要量也最大。苹果酸、乳酸等酸味剂的应用也在发展中。（四）常见酸味剂1.柠檬酸：又称枸椽酸，即3-羟基-3-羧基戊二酸性状：它为无色透明结晶，含一分子结晶水，溶于水、酒精及醚中，20时可溶100。柠檬酸有强酸味，其酸味圆润、滋美，爽快可口，入嘴即达最高酸感，后味时间短。柠檬酸由于味感快而短，实用中多于苹果酸合用，在强调酸味方面很有效果。柠檬酸易溶于水、酒精、不溶于醚、酯、氯仿等有机溶剂。柠檬酸是生物体主要代谢产物之一。2.磷酸（正磷酸）：性状：无色透明糖浆状液体，无臭，味酸，极易溶于水和乙醇，含量通常在85%以上。毒性 ADI为070mg/kg（以食品和食品添加剂总磷量计）代谢参与机体正常代谢，磷最终可由肾及肠道排泄。使用没有磷酸，就没有可乐。3.苹果酸性状：白色结晶或结晶性粉末，无臭，有特殊的刺激性酸味，呈味缓慢，且保留时间较长。爽口，但微有苦涩感。代谢 L-苹果酸天然存在于食品中，是三羧酸循环的中间体，可参与机体正常代谢。使用（1）热量更低，滞留时间长，不积累脂肪，有逐渐取代柠檬酸的趋势。（2）在水果中使用有很好的防止褐变作用。4.酒石酸性状:为无色透明结晶或白色结晶状粉末。无臭，在空气中稳定，味酸，口感稍涩。5.乙酸（醋酸）很少单独使用,它是我国最常用的酸调味料。普通食醋除含有3-5%的醋酸外，还含有少量的其它的有机酸、氨基酸、糖分、醇类、脂类等。食醋的酸味比较温和，在烹调中，除用作调味料外，还有去腥臭的作用。食醋是用淀粉或含糖的原料经发酵制成的。性状：无色透明液体，有刺激性气味，冰乙酸为浓度为99%的乙酸。通常乙酸含纯乙酸约30%，可与水、乙醇、甘油、乙醚等混溶。代谢：乙酸是食品的正常成分。在脂肪和糖类代谢中，以乙酰辅酶A的形式出现。使用注意事项本品有刺激性，其蒸气可刺激呼吸器官，直接接触可灼伤皮肤。6.乳酸：是世界上最早使用的酸味剂。又称-羟基丙酸。、性状：能溶于水、酒精、丙酮、乙醚中，也有防腐的功效。酸味稍强于拧檬酸，对人体组织没有妨害。它有三种异构体，由酸乳中获得的是外消旋（熔点16），肌肉中存在的是右旋（熔点26），另一种由淀粉经乳酸杆菌发酵产生的是左旋乳酸（熔点26）。乳酸可用于清凉饮料、配乳饮料、合成酒、合成醋、辣酱油、酱菜等的酸味料。利用乳酸发酵制成泡菜、酸菜，不仅有调味作用，还有防止杂菌繁殖作用。而乳酸饮料因爽口且营养高，也愈来愈受到人们欢迎。性状:为乳酸和乳酸酐的混合物，无色或微黄色糖浆状液体，几乎无臭，有特异收敛性酸味，味微酸，有吸湿性。毒性 ADI不需要规定（D-乳酸，DL-乳酸不应加入3个月以下的婴儿食品中）代谢:L-乳酸是食品的正常成分，可参与人体正常代谢。7.葡萄糖酸：性状：为无色至淡黄色浆状液体，其酸味爽快，易溶于水，微溶于酒精，而不溶于其它溶剂。由于葡萄糖酸不易结晶，其产品多为50%的液体。葡萄糖酸在40减压浓缩，则生成葡萄糖内酯。该内酯的水溶液加热，又能形成葡萄糖酸与-内酯及-内酯的平衡混合物3。（五）酸味剂的应用1.赋予食品以酸味: 主要用于饮料、果酱、腌制食品、配制酒、果酒等。2.调节食品的酸度以达到加工工艺要求: 果胶的凝胶、干酪的凝固；提高酸型防腐剂的防腐效果；减少食品高温杀菌时间；作复合膨松剂的酸味物质，使膨松剂产CO2。3.作香味辅助剂: 如酒石酸可辅助葡萄的香味，磷酸可辅助可乐饮料的香味，苹果酸可辅助许多水果和果酱的香味.4.作抗氧化剂增效剂,防止食品酸败:如磷酸、柠檬酸、抗坏血酸等.5.面食强化:L-苹果酸可强化面食，使面筋蛋白质中的二硫基团增多，蛋白质分子变大，形成大分子网络结构，增强面团的持气性、弹性和韧性。另外L-苹果酸可以帮助阻止蛋白酶分解面粉中的蛋白质。另外还可以对面粉进行漂白，提高蛋白质的黏结作用。正酸味剂是软饮料生产中用量仅次于甜味剂的一种重要材料。酸味是水果中的独特风味中很重要的一部分。通过酸味的调节,可得到口味适宜的软饮料制品。1.酸味剂的特点酸味,是无机酸、有机酸及其酸性盐所特有的味,呈酸味的本身物质是氢离子4。6. 3.2苹果酸在医药行业的应用:在各种片剂、糖浆中配以苹果酸可以呈现水果味，并有利于在体内吸收、扩散。苹果酸可用于药物制剂、片剂、糖浆中，还可以配入氨基酸溶液中，能明显提高氨基酸的吸收率；苹果可以用于治疗肝病、贫血、免疫力低下、尿毒症、高血压、肝衰竭等多种疾病，并能减轻抗癌药物对正常细胞的毒害作用，还用于制备与合成驱虫剂、抗牙垢剂等5。7.用L-苹果酸配制的饮料更加酸甜可口，接近天然果汁的风味。苹果酸与柠檬酸配合使用，可以模拟天然果实的酸味特征，使口感更自然、协调、丰满。清凉饮料、粉末饮料、乳酸饮料、乳饮料、果汁饮料中均可添加苹果酸改善其口感和风味，苹果酸常与人工合成的二肽甜味剂阿斯巴甜配合使用，作为软饮料的风味固定剂添加。8.蔗糖转化剂:在蔗糖液中添加适量柠檬酸可使其转化为转化糖，可提高蔗糖的饱和度和粘度，增大渗透压。因此用于果酱、果冻中有改善风味、防腐和促进蔗糖转化的作用，防止蔗糖晶析而发砂，改善产品质地6。9.乳酸能促进完全糖化和提高啤酒质量，有效地改良啤酒的感官特性和稳定性，增加吸收率和延长保质期。利用乳酸发酵制成泡菜、酸菜，不仅有调味作用，还有防止杂菌繁殖作用。10.正柠檬酸是应用较广泛的一种良品添加剂,主要用作酸味剂,以改善食品的糖酸比和风味,使产品标准化。也常用作护色剂和抗氧剂的辅助剂,或作防腐的增强剂使用7。11.酒石酸可作为食品添加剂的螯合剂、抗氧化增效剂、增香剂、速效膨松剂和酸味剂，我国GB27601996规定可作为食品用酸度调节剂，可用于饮料、罐头。12.柠檬酸是良好的饲料酸味剂和畜禽促生长3柠檬酸的作用机理剂,在断奶仔猪中应用十分广泛,但用于鸡饲料的3二提高家禽的生产性能关于酸化日粮提高研究较少c近年来,有一些学者用于家禽饲料中,家禽生产性能的作用机理,目前尚缺乏深人的研获得了比较满意的结果8。（六）发展趋势：1966年后，天津市工业微生物研究所、上海市工业微生物研究所相继开展用黑曲霉进行薯干粉原料深层发酵柠檬酸的试验研究，并获得成功，从而确定了中国柠檬酸生产的这一主要工艺路线。薯干粉深层发酵柠檬酸，原料丰富，工艺简单，不需添加营养盐，产率高，边糖化边发酵的工艺，生产周期比国外要短，是中国独特的先进工艺9。酒石酸（包括盐类）具有独特的酸味，年需求量为2000吨左右，其中食用酸味剂用占65，自1991年开始生酒石供应不足，价格上扬，每公斤售价850日元，今后原料的开发是主要问题。苹果酸（包括盐类）的食用需求量稳定在50006000吨，可用作清凉饮料的酸味剂和防止食品变质等，也用于溶剂、祛臭剂、染色助剂等10。参考文献：1.食品化学.第二版.阙建全谢笔钧2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院.李俊文3.酸味剂的现状及发展动向 .金时俊宋杰灵4.刘建军等. 直接利用糖质原料生产L - 苹果酸菌种的选育J .工业微生物,2003 (1) : 2731.5.汪多仁.L -苹果酸.现代日用化工产品M.北京: 冶金工业出版社, 2000.3 ,第一版.6.酸味剂的应用.7.柠檬酸及其在食品工业中的应用.赖献榈8.柠檬酸在家禽饲料中的作用机理.张建勋丛玉艳9.南京师范大学.金女院10.福建轻纺1997年第08期 .日本食品用酸味剂市场