高倍甜味剂分类与发展现状.doc

高倍甜味剂分类与发展现状近二十年来，肥胖症、糖尿病和龋齿等人群高发病的产生都被认为与饮食习惯及膳食结构尤其是与蔗糖摄入过多有密切关系。因此，甜味剂发展重点之一就是安全性高，无营养价值、无热量或极低热量的功能性高倍甜味剂。功能性高倍甜味剂的特点是应用的安全性高，用量少，甜度高，使用成本一般都远低于蔗糖，这些也都是食品科学家不断开发新型高倍甜味剂的动力所在。到目前为止，世界各国已获批准的高倍甜味剂约20种，其中得到多数国家批准允许使用的品种主要有糖精钠、甜蜜素、AK糖、阿斯巴甜、三氯蔗糖、阿力甜、纽甜、甘草甜素、甜菊苷、罗汉果甜苷和索马甜等。一、高倍甜味剂分类高倍甜味剂主要分成两大类，即高倍甜味剂和填充型甜味剂。高倍甜味剂的甜度通常为蔗糖的10倍以上。填充型甜味剂的甜度通常为蔗糖的0.22倍，兼有甜味剂和填充剂的作用，可赋予食品结构和体积。填充型甜味剂又分为功能性单糖、功能性低聚糖和多元糖醇3大类。功能性单糖主要包括结晶果糖等，功能性低聚糖包括大豆低聚糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖等，多元糖醇包括赤藓糖醇、木糖醇和麦芽糖醇等。依来源的不同高倍甜味剂分为天然提取物和化学合成产品两大类。天然提取物目前主要包括甜叶菊提取物、罗汉果提取物和索马甜等；化学合成产品主要包括阿斯巴甜、纽甜、三氯蔗糖、安赛蜜、阿力甜等。目前我国批准使用的合成类高倍甜味剂主要有糖精、甜蜜素、阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖、阿力甜和纽甜等。当前人工合成高倍甜味剂能够占据较大的市场份额主要因为具备诸多优点：如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。二、高倍甜味剂产品的性价比分析从甜度与成本方面进行比较，各种高倍甜味剂的性价比比较如表1。表1. 各种常见高倍甜味剂的性价比分析名 称目前大致价格（元/kg）甜度倍数价/甜比备注蔗糖414葡萄糖（无水）4.80.86糖精604000.15甜蜜素13450.29阿斯巴甜1202000.6AK糖702000.35纽甜350085000.44三氯蔗糖11006501.7甜菊糖2202001.1阿力甜500020002.5口感上基本上是蔗糖葡萄糖三氯蔗糖阿斯巴甜纽甜。糖精、甜蜜素、甜菊糖都稍微有一些不良口感。至于阿力甜，由于其分子带硫元素，口感也受些影响。三、高倍甜味剂的安全性我们几乎每天都要吃到甜味食品，有些食品中添加的人工合成甜味剂是否安全？目前被广泛接受的一致结论是：在我国，只要按照国家标准正确使用甜味剂，就不会对健康造成损害。为了保证甜味剂的使用安全，国际、国内都制定了严格标准成立已40多年的JECFA是国际上对食品添加剂安全性评价的最高权威机构。该委员会的专家要对所有的甜味剂进行毒性试验(包括急性、亚慢性、致突变性、致癌性、生殖毒性、慢性毒性)、代谢途径和代谢动力学的研究，在此基础上提出ADI值(每人每天每公斤使用毫克量)。为安全起见，在制定ADI值时已将人种、性别、年龄等各种因素考虑进去，可以说按照ADI值正常摄入甜味剂，不存在安全问题。我国食品添加剂使用卫生标准(GB2760-2007)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，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。值得消费者注意的是，高强度天然甜味剂甜菊糖是惟一没有国际标准的甜味剂，虽然甜菊糖是天然的，但由于它的纯度不高，还有一些杂质无法分析，到目前它还没有明确的ADI值。总之，甜味剂本身无所谓有害或无害，也不能说天然甜味剂就比合成的甜味剂安全，关键在于合理使用。无论是单独或复合使用甜味剂时都应严格遵守我国卫生法规中的使用范围和使用量的规定，这样使用甜味剂肯定是安全的。四、我国高倍甜味剂的发展现状目前，新一代安全性更高、性能更好的高倍甜味剂发展较快，市场应用不断增大。如阿斯巴甜、甜叶菊苷（300倍）等。除了应用较好以外，现在正处于开发利用阶段的高倍甜味剂有甜蛋白（如苏甜蛋白3000倍）、非洲竹芋(以克分子水平计，其甜度是蔗糖的104倍)、糖醇再加工甜味剂、超级甜味剂紫苏葶(紫苏精2000倍)等。开发的新型高倍甜味剂要求包括：(1)甜度更高；(2)安全性更高；(3)性质更稳定；(4)生产方法更简单、成本更低等。近年来我国陆续批准使用一些高倍甜味剂，由于其甜度高，用量少，成本低等优点，因此高倍甜味剂的使用量和生产量日益增多，目前我国高倍甜味剂在2004年的产量为9.9万吨，2006年已经达到为14万吨，年涨幅高达约20%。目前通过人工合成或天然产物提取非营养性，无热量的高倍甜味剂已成为我国甜味剂研究应用发展的重点。糖精钠，甜度是蔗糖的300500倍，但其安全性受到一些争议，我国有可能会逐步稳定或减少糖精钠的产销量，促进新型高倍甜味剂的发展。我国目前是甜蜜素的主要生产国和出口国，年生产能力约3万吨，出口主要去向是东南亚和西欧，今后国内甜蜜素不宜再建新装置，而要继续改造现有装置，增加出口的同时，加大国内市场的开发，并开拓其应用领域，促进我国甜蜜素健康稳定发展。同时加快甜叶菊糖行业结构调整、产品技术水平及安全论证；有条件地适度发展甘草甜素；加快阿斯巴甜和AK糖的生产步伐。我国是世界上最大的糖精生产国和出口国，约80的产量供应国外市场。2006年，国内糖精的实际产量约为3.0万吨，占世界糖精产量的80以上；国家早在几年前就提出限产规定，而且力度越来越大，近两年国内的糖精钠价格还算很平稳，区间存在动荡，但近来糖精价格大副走高，今后我国可能还会逐步减少糖精钠的产量。我国也是甜蜜素的生产大国，国内的生产能力约在5.56.0万吨/年左右，约有1.52.0万吨左右出口。目前的生产企业大部分分布在广东和江苏两地，当前我国的甜蜜素产品与苯甲酸钠的经历与境况很相似。价格受原料影响较大，所以近来的石油风波，导致甜蜜素的价格稳步攀升。销售量会受到一些影响，但不会受到很大影响。目前全世界安赛蜜用量约1万吨，我国安赛蜜产量约为6000吨，但产能已达约1.5万吨。到目前为止，全世界已经有中国、俄罗斯、美国、意大利、法国、丹麦、德国、埃及、澳大利亚、巴西、新加坡等100多个国家批准使用这种甜味剂。在我国，安塞蜜在这三年里，价格波动较大，虽有区间的上浮，但总体平稳，今后很可能成为甜味剂行业最具竞争力的产品之一。阿斯巴甜全世界有100多个国家批准使用。我国的阿斯巴甜 约90% 都出口到欧洲和日本等国。这几年随着技术的不断成熟，我国产量在不断提高，价格 2003 年里有所下降，2004年价格回升可能是由于出口增加，造成国内市场供小于求而引起的价格上扬。近一两年价格总体呈走低趋势。目前，三氯蔗糖在我国年需求量在100吨左右，只用于一些相对较高档的食品中，在我国还没有能够广泛使用。且待批准的使用食品将会逐年增多，现最多的国家已经批准在数百种食品中使用，而中国才二十几个品种，还有较大的应用拓展空间，预计至今后若干年内在中国的需求量很有可能会有所突破。到目前为止，我国现在已经有近10家三氯蔗糖的生产厂家，但注意不能盲目上马，蜂拥投资三氯蔗糖，以前只靠进口的局面已被打破，被专家们认为是到目前为止蔗糖理想的替代品，但价格上并不具有竞争力。如何降低其生产成本，是一个值得大力开展的研究课题。我国甜菊糖的年产量约2000吨，是世界上最大的生产国和出口国，主要销往日本、韩国。我国是甜菊糖的主要生产国和出口国，大多集中在北方，公司+基地的经营模式。如分布在黑龙江、山东和江西等少数生产厂家，甜叶菊的产量和品质会影响到甜菊糖的次年全年价格走势。目前发现的天然甜味剂约有四十多种，天然甜味剂存在甜度低、有后苦、稳定性不够和价格高等缺点，使其在食品工业以及保健食品工业中应用受到一定的影响。随着酶技术和生物工程技术的不断发展，必将有更多新型的天然甜味剂问世。其中研究较多也较有发展前途的是通过酶改性而获得的各种改性天然甜味剂，如改性甜菊苷和改性甘草酸，前者改变了普通甜菊苷存在的不良口感，甜感基本接近蔗糖、代糖比例可大大提高。我国复合甜味剂发展现状与前景复合食品添加剂的定义：复合食品添加剂是指由两种以上单一品种的食品添加剂经物理混匀的食品添加剂。其产品以物理状态划分主要包括粉剂产品与水剂产品两大类，各类产品生产工艺流程基本相似。不同的物质，由于其化学组成和结构的不同而具有不同的性质，而当不同物质同时存在时，往往因为它们相互之间的作用和影响而使其性质发生不同程度的改变。食品添加剂的复合，正是利用物质的这一性质，改良食品添加剂的性质和功能，使之可以更经济、更有效地应用于更广泛的范围。复合食品添加剂由于其十分显著的优势已成为食品添加剂发展的方向之一，中国食品添加剂生产应用工业协会二届二次理事会议在关于复合食品添加剂管理工作的意见中明确指出“复合食品添加剂是一种符合国际潮流发展方向的生产应用技术。一般情况下它会产生协同增效的作用。同时为食品企业的应用提供了方便，也为应用企业按标准使用食品添加剂创造了条件”。随着人们对食品品种多样化、营养保健化、质量高档化日益增长的需求，复合食品添加剂的应用日趋广泛，复合食品添加剂的研究和生产逐步发展成为一个崭新的门类。通过实践和市场分析，使食品添加剂业内人士越来越认识到复合食品添加剂的重要作用。复合食品添加剂将是食品添加剂工业的重要发展方向和潮流。 甜味剂是一类十分重要的食品添加剂。当前，无论对全球还是我国而言食品添加剂中甜味剂销售额都排在前列。理想的甜味剂要求是：安全无毒、甜味纯正与蔗糖相似、高甜度、低热值或无热值；稳定性高、不致龋和价格合理(至少等甜度条件下不能超过蔗糖的价格)。完全能达到这些要求的甜味剂目前还不存在。但因为各种甜味剂之间可能存在协同增效作用，复合甜味剂具有使用方便、甜度高、甜味纯正、生产成本降低的特点，从而成为甜味剂开发、应用的一个重要发展方向。人工合成甜味剂、天然甜味剂在甜度、甜味、稳定性诸方面各有其优缺点，因此如何发挥甜味剂的最佳功效，降低成本，其发展的方向就是复合。随着食品工业以及保健食品工业的发展，复合型甜味剂的开发与应用是21世纪甜味剂发展的重要方向。一、甜味剂复合的优势复合甜味剂是指将两种或两种以上天然的或人工合成的甜味剂复合后使用，以达到综合甜味效果的一类甜味剂.甜味剂的复合是利用各种甜味剂之间的协同效应和味觉的生理特点达到的。它可(1)减少不良口味，增加风味；(2)缩短味觉开始的味觉差；(3)提高甜味的稳定性；(4)减少甜味剂总使用量，降低成本。例如：阿斯巴甜与AK糖混合具有协同效应，其用量只有单独使用的13，而甜度可达蔗糖的300倍，口感近似蔗糖，且使食品热量降低很多。甜味剂与甜味增强剂(如甘草酸铵)复配具有协同效应。单一的甜味剂各有所长短，如甜蜜素价格相对较低但口味微苦，耐酸性稍差；安赛蜜虽价格相对较贵，甜味爽快，持续时间长，没有异味，对酸、热较稳定，且甜度高，为蔗糖的200倍，但它限制添加量；阿斯巴甜甜度为蔗糖的150-200倍，具有清爽，类似蔗糖一样的甜感，但对热稳定性稍差；甜菊糖为一种比较好的天然甜味剂，甜度为200倍，但价格稍贵，后味稍带苦味。复合甜味剂则是利用多种甜味剂配合而成的食品甜味剂，其可起到增强甜味和风味，弥补或掩蔽不良口味的作用。复合甜味剂是各种甜味剂的科学复配产品，它们取长补短，使口味更接近蔗糖，性能更稳定，并且相互间往往有增效作用。它们复合使用，可增强甜度，改善后味，能相互掩盖对方的不良风味，在降低成本的同时使产品口感更好。因此在提倡健康饮食的当代社会，研究开发低能量的新型复合甜味剂是大势所趋。复合型甜味剂在食品中的应用前景广阔。我国已批准使用的甜味剂有十几种，其中包括糖精钠、甜叶菊提取物(甜菊甙)、甜蜜素、天门冬苯丙氯酸甲酯(甜味素)和乙酸磺胺酸钾(安赛蜜)等高甜度甜味剂，这些甜味剂已广泛应用于食品、饮料工业中。既然已有如此之多的甜味剂可供选择使用，为什么还要开发复合型甜味剂呢，这是因为：首先复合甜味剂有利于国家食品添加剂使用卫生标准的实施，目前执行的使用卫生标准GB2760-96，这个标准是我国生产、使用、复配食品添加剂必须遵照执行的十分重要的法规。若使用单一甜味剂，往往用量小会达不到所需的甜度，用量大又会超过使用卫生标准的规定。甜蜜素的最大用量为0.65克千克饮料，按蔗糖40倍甜度计算，其甜度仅相当于26克蔗糖千克饮料。饮料中一般要求10-12的糖含量，因此单用甜蜜素不能达到饮料要求的甜度和固形物含量。若将甜蜜素与其他甜味剂配伍使用则既可符合卫生标准，又能满足对饮料甜度和固形物的要求。二、我国复合甜味剂的产品特点复合甜味剂按照形态不同可分为固态和液态两大类，其中固态包括颗粒状、粉末状及颗粒粉末状。复合甜味剂的成分中一般不含蔗糖、葡萄糖及其它糖源，而经常含有糖醇、双歧因子（低聚糖）、AK糖、阿斯巴甜、三氯蔗糖、甜蜜素、甜菊糖、氨基酸及肽等，而这些成分都具有一定的功能性。目前我国市场上复合甜味剂种类不少,这类产品往往按照不同的甜度分为多种规格：如1倍复合甜味剂（与蔗糖的甜度相当）、10倍复合甜味剂（相当于蔗糖甜度的10倍）、50倍复合甜味剂（相当于蔗糖甜度的50倍）、100倍复合甜味剂（相当于蔗糖甜度的100倍）和200倍复合甜味剂（相当于蔗糖甜度的200倍）。它们有时也以100g或50g等为包装，方便家庭使用，适合那些患有糖尿病、高脂血症、肥胖症的患者和儿童食用。该类产品一般不会被人体吸收，不会产生热量或产生热量很低，一般也不会引起人体血糖、血脂的升高。复合甜味剂的潜在效益早已为人们所知。40年前当糖精甜蜜素混合物开始被使用时，人们就开始定量和定性地选择甜度适宜的复配甜味剂。现在，随着可应用于食品的高倍甜味剂品种增多，用定量和定性的方法复配出具有蔗糖风味的甜味剂是完全可能的。用来复配的甜味剂数量越多，复配后的风味越似蔗糖。复合甜味剂最早是通过添加特定的香料或其它添加剂于甜味剂中配制出来的。这种方法起始于十九世纪七十年代初期，当时美国和英国禁用甜蜜素，市场上只有糖精是惟一准许使用的甜味剂，复配甜味剂应运而生。复配物可选用不同结构的物质，可供选择的复配物有：无机化合物(如氯化钙)、多聚糖(如阿拉伯半乳聚糖)和氨基酸(如D-包氨酸)等。以低浓度进行复配，可以掩盖其后苦味和金属味。上世纪90年代，美国批准甜味改良剂2，4-二羟基苯甲酸与高倍甜味剂一起使用，这种新开发的复配物被称为低热量甜味剂的一种使用伙伴，可以降低甚至除去某种甜味剂中不愉快的甜味或后苦味。一种结构类似的3，5-二羟基苯甲酸(已申请了专利)也有类似的功能。使用低浓度的各种碳水化合物，也有助于重现蔗糖的口感，同时改善后苦味。现在，很多香料公司已掌握了通过在复合高倍甜味剂中添加特殊的香料，以模拟蔗糖风味的技术。目前国内开发的一些具有独立知识产权的新型复合高倍甜味剂一般都是按照我国食品添加剂标准GB2760-86规定允许使用的多种甜味剂和部分天然配料复合而成的新型高倍甜味剂。这类产品要求性能稳定，耐热、耐酸、稳定性强，一般不含糖精钠、甜蜜素，具有类似蔗糖的甘甜美味，口感清凉，接近蔗糖口味，这类复合甜味剂产品不但可以提升食品的品质，而且能大幅度降低用糖成本，可以全部或部分替代蔗糖使用。这类产品应用后热值低一般不会导致人体变胖、不被口腔微生物分解因而不会产生龋齿，且甜度高，是无糖、低糖产品的首选甜味剂，可广泛应用于食品饮料、雪糕、冰淇淋、乳制品、果冻、蜜饯果脯、糖果糕点、焙烤食品等食品。这类产品也显示了优越的加工性能，表现出纯正绵长的甜味，极大地丰富了食品内涵。甜味剂对食品、饮料风格的调整起关键作用，复合使用时应严格遵守卫生法规中的使用范围和使用量的规定，如食品添加剂使用卫生标准对人工合成甜味剂含量的规定为：在碳酸饮料生产中糖精钠的最大使用量为150mg/kg；甜蜜素为650mg/kg；安赛蜜为300mg/kg；甜味素或阿斯巴甜（含苯丙氨酸）可按生产需要适量使用。三、我国复合甜味剂的发展现状及前景世界上大部分国家已批准使用阿斯巴甜、安赛蜜、糖精和甜蜜素作甜味剂，且已有多年使用历史。新型甜味剂如三氯蔗糖(约有40个国家准许使用)、阿力甜和纽甜也有一些国家被批准使用。这三种新型甜味剂使得高倍甜味剂市场更加充满生机和变化莫测，研究开发新型复合甜味剂的选择空间更大。根据国际惯例，产品时代的划分有三个基本标准，即原料层次、技术层次和应用层次。行业人士根据复合甜味剂成分和功能的发展把它分为三代：第一代产品由糖精、甜蜜素、蔗糖、柠檬酸等几种物质复配组成，起到协同、增效、改善口味的作用；第二代产品以阿斯巴甜、甜菊糖、AK糖等新一代甜味剂为基料复配而成，其中“蛋白糖”是其代表之作；第三代则围绕健康概念，在第二代基础上，用功能性寡糖来丰富其内涵。寡糖技术被列入国家“八五”、“九五”、“十五”科技攻关项目，国内外有许多科研机构正在研究寡糖产品的保健功能，并准备将寡糖的保健功能应用到适当的食品载体中。寡糖类复合甜味剂让普通食品具有寡糖的保健功能，让人们通过正常的饮食，在不知不觉中达到保健作用，对提高人体的免疫力，预防和抑制高血脂、糖尿病、肥胖症及相关疾病，增殖双歧杆菌、优化体内微生物生态平衡有重要作用，它具有前二代产品所不具有的综合作用。目前，各类天然的和合成的甜味剂正越来越多地应用于食品和饮料工业中，复合甜味剂的开发不仅要研制出新的品种，而且要研究现有各种复合甜味剂的改良品种，寻求更加或最合理的复配比，以降低成本，达到较好的使用效果。鉴于复合甜味剂使用方便、效果好、功能齐全等特点，近十几年来，在我国正逐渐成为食品甜味剂行业主流产品，国内食品添加剂行业近年也加强了对复合食品甜味剂研究、开发和推广应用，并且在20世纪90年代以后迅速发展，但是应该看到，到目前为止，我国复合甜味剂的品种和数量都还不多，绝大多数食品添加剂还是以单体的形式被使用。但也要看到，从食品卫生安全的角度看，复合甜味剂具有以下特点：原料品种较多，来源范围广，成分复杂，致病菌、重金属及其它杂质危害均可能存在；有时用量相差悬殊，许多配料毒性较大，称量精度要求高；许多配料稳定性较差，需要进行品质活性保护，存在实效变质的可能；加工工艺流程较为简单，混合为共有的工序，大多需要二次和多次混合、包装，存在二次交叉污染的可能；大多配料为粉末状，同时配料的粒度比较细，必须进行除尘处理。因此，从卫生安全的角度来看，要求复合甜味剂产品必须具有高度的安全性。因此，在复合甜味剂的生产加工过程中，建立一套有效的卫生管理和质量监控体系，对避免发生因食用添加了不合格复合甜味剂产品而引起的食物安全事件是十分必要的。所以生产应用复合甜味剂是一项技术性很强的工作，认为复合甜味剂就是一种通过简单地将各种甜味剂单体混合在一起的产品的想法是完全错误的，也是事倍功半，那样做也是极不负责任的行为。目前我国研究和开发复合甜味剂的科研院所、企业还不多，远未形成气候。企业主要集中在沿海经济相对发达的地区，如上海、广东、浙江、江西等地区。目前已经有一批企业初具规模。但就总体来说，复合甜味剂企业大都规模小，产品少，产量低。已经形成规模化生产，产品已形成系列，质量较稳定，品牌知名度较高的只有少数几家企业。这些企业目前正在不断地学习和借鉴国外的先进经验和技术。但是这些企业大都不是“实体企业”，它们自身并不生产任何添加剂产品，一般只是将采购来的各种食品添加剂进行复合，进行应用研究，以满足食品企业客户不断提出的有关产品品质、工艺性能以及成本等方面的问题而针对性地开展研究。四、对今后我国复合甜味剂生产应用改进措施的建议我们认为，开展复合甜味剂应用研究的企业更应该是那些生产食品甜味剂单体如甜蜜素、阿斯巴甜和甜菊苷等的“实体企业”，他们可以以