焦糖色素在食品中的重要作用
摘要：食品与饮料的颜色是给消费者的第一感觉，因此是十分重要的。焦糖色素在赋予食品和饮料令人愉快的外观上起到重要的作用。因此广泛用在各种食品和饮料中，如饼干、小食品、果汁、可乐、面包及烤肉等。
关键词：焦糖色素食品加工作用
焦糖色素亦称焦糖，英文Caramel，是一种复杂的混合物。焦糖色素通常是一种暗褐色到黑色的液体或固体，有焦糖的香味，略带苦涩味。是一种在食品工业中应用范围十分广泛的天然着色剂，是食品添加剂的重要一员
焦糖色素是目前人们使用的食品添加剂中最受欢迎的一种，由于这种产品是用蔗糖或葡萄糖浆经过精心处理之后形成的，因此它的外观呈无定形的深褐色。但是，对熟悉软饮料的人们来说，都将它们通称为深褐色的糖浆，它使饮料具有可乐特有的色泽。
焦糖色素是在严格控制反应压力、温度和pH值的条件下生产的，可以在常压下，也可以在加压下进行，这主要根据最终产品的用途来决定采用何种工艺。对于常压反应来说，将反应物加到开口的反应器中，并加热至沸点温度，直到混合物达到所需的色泽强度为止。然后，将反应物骤冷，经热交换器冷却后过滤，用泵送至贮存罐中。对于加压反应来说，将反应混合物投到加压反应器中，在高温及高压下加工，然后将液体的反应物骤冷、调值，经热交换器冷却后过滤，用泵送至贮存罐中。
焦糖色素作为一种着色剂，对色泽强度、比重和pH值的要求相当高。
焦糖颜色根据其等电点和pH的变化而有大范围的变化。把焦糖色素加入到食品和饮料中需要事先了解焦糖色素的稳定性所依赖的pH值以及加入产品的等电点和pH值等相关知识。用焦糖着色产品时，焦糖色素的胶体粒子必须与产品的胶体粒子带有同样的电荷。在液体饮料中，如果不去认真了解食品的化学性质和这些性质与焦糖的相互关系，焦糖就会沉淀，甚至影响到最终产品的风味。
根据焦糖生产中使用的不同催化剂，焦糖色素可以分为4级，不同级别的焦糖色素适应不同的食品和饮料。Ⅰ级焦糖，又称清白焦糖，不含氨或亚硫酸盐等成分，胶质体带负电荷，适合用在低于75％浓度的高酒度酒精饮料中。Ⅱ级焦糖，是用亚硫酸盐处理的焦糖，只局限在食品和饮料中使用。胶质体带负荷。Ⅲ级焦糖是用氨法制得的焦糖，胶体带负电荷，高色度，在pH值为3时稳定。
能溶解在20％浓度的盐溶液中，适合用在各种汤料、沙司、啤酒、大麦酒、面包、饼干、罐藏食品中。Ⅲ级焦糖或Ⅳ级焦糖在水和生面团中分散性好，非常适用于烘烤食品中。Ⅳ级焦糖是用氨和亚硫酸盐法共同加工的，有极强的色度，胶体带负电荷，一般用于可乐饮料和其他软饮料中。带负电荷的焦糖胶体与低pH的等电点饮料在一起，可以避免饮料产生絮状物或沉淀（清凉饮料的pH值一般为2．5～3．5）。
焦糖色素除了赋予产品诱人的颜色，又能提高最终产品的风味和感官品质。经过美拉德或焦糖化反应生成的深褐色、黑色的活性化合物具有特殊的苦涩味和焦糊味，成为产品不可缺少的风味物质。例如，曾经在市场上出现过一种无颜色的可乐产品，但一直没有行销，就是由于缺少了添加焦糖色素的可乐那种特有的香味和黏质感。
在食品加工中，焦糖色素还有其他一些作用。如焦糖色素能对由于光照而引起的饮料风味损失和其他成分的改变提供保护。在美拉德反应期间由于接受氧而产生一种暗色还原酮，它作为一种活性的抗氧化物质能提高产品的货价期。焦糖色素还可以作为可可粉的替代品，因为可可粉的价格非常高，这样可以降低产品成本。某些焦糖还可以替代肉桂和咖啡。例如在饼干中一种非常令人喜爱的暗黑色就可以通过焦糖色和碱加工的可可粉来实现。
1.1焦糖色素在食品添加剂行业的地位
食品色素是食品添加剂的重要组成部分，对目前全球的食品色素市场规模还没有可靠的统计数字，但大体估计全世界每年有9.4亿美元的贸易额。各部分所占份额为：合成色素4亿美元，天然色素2.5亿美元，天然来源色素1.89亿美元，焦糖色素1亿美元[1]。日本合成色素产量约200万t/a，天然色素（90％是焦糖色素）约2万t/a。我国食品色素产量大约为2.8万t/a，其中合成色素3000t/a左右，天然色素约2.5万t/a，焦糖色素占80%，其余为植物提取物和微生物发酵产物。在我国已批准使用的食品色素有65种，，其中植物提取物48种[2]，除了焦糖色素外，其他品种的商品化率都不高，今后有待于改进质量及实现标准化。焦糖色素在食品添加剂行业的重要地位由此可见一斑。
1.2焦糖色素简介
焦糖色素在食品色素市场上占有重要的地位，是目前食品工业使用的食品添加剂中最受欢迎的一种。焦糖色素是以优质的蔗糖、葡萄糖或其它淀粉糖为主要原料，采用特殊的配方及工艺技术加工制成的天然色素，可以根据在焦糖化过程中使用催化剂的不同而分为4大类。液体焦糖色素是在严格控制反应压力、温度和pH值的条件下生产的，可以在常压下，也可以在加压下进行，这主要根据最终产品的用途来决定采用何种工艺。液体焦糖色素经过调配后，通过喷雾干燥或真空干燥可生产出粉末焦糖色素。焦糖色素可广泛地应用于饮料、酒类、调味品、烘焙食品、甜味食品及药品等。
2国内焦糖色素的现状
2.1焦糖色素的生产现状
目前国内焦糖色素的生产厂家主要有重庆天府可乐渝龙公司、上海爱普公司、四川恒泰公司等。据不完全统计，现在国内焦糖色素的年产量大约为2万吨，国内几家大公司的产量占了很大一部分。随着中国加入WTO，国内企业将面临更大的挑战。重庆渝龙公司作为国内独家引进美国先进技术和设备生产焦糖色素的龙头企业，在提高产品质量、优化生产工艺、完善企业管理的方面作了许多卓有成效的工作，从而具备了与国内外大企业相抗衡的实力。
2.2焦糖色素在食品工业中的应用
焦糖色素主要作为一种着色剂应用于食品工业中，不同的食品需要添加各种不同特性的焦糖色素。在食品配方中，主要根据焦糖色素的色率、红色指数、pH值及胶体电荷等来选取不同品种的焦糖色素。
一般来说，用于酱油的酿造焦糖色素，通常红色指数较高、带正电荷；用于软饮料的焦糖色素，通常带负电荷；乙醇饮料中，啤酒一般选用带正电荷及在啤酒中稳定的焦糖色素，其它酒类通常选用带负电荷及在高浓度乙醇中稳定的焦糖色素；肉制品中可以用正负电荷的焦糖色素，选择时应主要考虑红色指数的问题；焦糖色素可以用来增加烘焙食品外观的吸引力，在烘焙食品中可选用双倍焦糖色素和粉末焦糖色素；粉末焦糖色素一般用于混合粉末调味包和软饮料中，在用于其它液体产品时，也要考虑电荷的问题。
2.3焦糖色素的市场现状及趋势
消费者的压力、社会的变迁和技术的进步极大地促进了食品加工业的发展，同时全面带动了食品色素市场。随着消费者对纯天然食品的兴趣日益增加，天然色素如焦糖色素在市场上的份额也迅速增加，目前全球焦糖色素的贸易额大约为1亿美元，国内大约为1亿元人民币。市场对焦糖色素的需求基本保持稳定，每年的增长率大约为2～3%[3]。随着焦糖色素生产技术的不断进步、焦糖市场的扩大和棕色食品的增长，焦糖色素的产销量也会逐渐增长。3焦糖色素领域的最新进展
3.1新国标颁布实施
2001年8月6日，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布了焦糖色素的新国标（GB8817-2001），并于2002年2月1日正式实施。
众所周知，焦糖色素的粘度会随着保存时间延长而增加。但是，如果在保质期内出现脂化、流动性差等现象，将会给生产厂家造成无法避免的损失。国内生产的双倍焦糖色素在一定程度上受这种问题困扰，并且一直无法得到有效解决。
酿造焦糖色素对红色指数和耐盐稳定性有较高的要求。（包括原料的选用、催化剂的配方、反应参数等），在保持其耐盐稳定性的情况下，能够生产出各种具有不同色率和红色指数的产品，满足不同的需求，起到降低用户使用成本、提高产品品质的作用。
3.3国内外最新进展
在科学技术日新月异的今天，焦糖色素领域也在不断地引进新技术来实现产品的更新换代，目前国内外主要采用的新技术有：
3.3.1微胶囊技术
该技术是用可以形成胶囊壁或膜的物质对核心体进行包埋和固化的技术。胶囊化后的微粒，由于内核外部有保护层，可避免光、热、氧等环境因素的影响，比较稳定，可延长贮存期，并方便于应用。焦糖色素采用微胶囊技术后，可以在油相中分散，解决了食品工业中的许多难题，带动了调味和方便食品的加工生产。
3.3.2膜分离技术
该技术是一种对溶液中不同溶质的分离技术，每一种溶质由不同的分子构成，因此，膜分离技术也是一种分子级分离技术，在分离过程中不产生相变，可以用于焦糖生产中的水处理、原料处理及焦糖色素的净化或浓缩，达到提高产品品质的目的。
4国内焦糖色素的发展趋势
4.1品种向多元化发展
随着焦糖色素生产技术的不断进步和创新，焦糖色素在不同浓度下的色彩将会更加丰富，品种将会更加多元化，通过科学的调配，可以为食品工业衍生出各种具有不同色泽的产品，使焦糖色素在食品色素领域的市场份额逐渐扩大。
4.2应用范围不断拓宽
食品工业是一个名符其实的朝阳产业，其快速发展为焦糖色素的应用提供了广阔的天地。焦糖色素在今后的发展中，一个很重要的任务就是在保持产品稳定性的同时不断扩大应用范围。
4.3向标准化、规模化方向发展
我国人口占世界人口总数的四分之一，我国食品工业今后的方向是发展进入一日三餐的加工食品。今后加工食品中焦糖色素的用量会逐年增加。要把国内市场做好、做大，必须使我国的焦糖色素产品实现标准化，以便于食品加工厂家使用。同时应开拓国际市场，世界食品色素需要量大，尤其天然焦糖色素消耗量每年以大致3～5%的速度增长。把我国的优质天然焦糖色素推到世界各国，将会使我国着色剂行业在参加国际竞争中得到更快的发展。
我国焦糖色素行业中近十几年来出现了一些较大规模的企业，但仍有不少厂家规模小，产品单一，在小产量、低质量、高损耗中徘徊，经济效益不明显，抗风险能力差。焦糖色素实现规模化生产，创造规模效益，淘汰一部分小厂、小作坊是未来的发展趋势。
4.4逐渐过渡为绿色食品添加剂
焦糖色素在生产中采用绿色原料和绿色生产工艺也是一种发展趋势。在全社会愈来愈重视环保和身体健康的背景下，通过各生产厂家和研究机构的努力，将来必定能够使焦糖色素逐渐过渡成为绿色食品添加剂。
5结束语
在过去的十几年中，焦糖色素领域取得了长足的进步，尤其是在产品品种、生产工艺、有关标准化文件和法规方面。目前国内焦糖色素的生产已经颇具规模，但潜力巨大，进一步发展的空间仍很大。
我们要正确分析目前国内焦糖色素的现状，只有这样，我们才能认清焦糖色素今后的发展趋势。国内焦糖色素今后一定要实现品种多元化、应用范围不断拓宽、生产标准化和规模化，并在此基础进一步升级为绿色食品添加剂，从而必定能够扩大在食品色素市场的份额，为我国食品工业的发展提供强有力的支持，进而提高在国际市场的竞争力和影响力。