食品添加剂在饮料生产中的应用技术
(2009-08-12 23:36:11)
上海师范大学食品添加剂和配料研究所胡国华夏红朱明
饮料生产中使用添加剂，可以增强产品的感官品质，赋予产品优良的质地、口感、色泽，防止产品腐败变质，提高产品质量。饮料生产中常用的添加剂主要有甜味剂、酸味剂、香料和香精、色素、防腐剂、抗氧化剂、增稠剂等。
（一）甜味剂
甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂，也是饮料生产中的基本原料。
甜度是饮料的基本指标，甜味剂可以使饮料具有适合的感觉。糖酸比是饮料风味调整的重要内容，酸味、甜味的相互作用，可使产品获得新的风味，并保留新鲜的味道。甜味剂的使用还可以掩蔽某些不良的风味。因此甜味剂是饮料生产中非常重要的的添加剂。
糖类甜味剂对对食品不仅有调整甜味主目的，还有防止食品腐败变质和抗氧化等功效。果葡糖浆因价格低廉而作为取代蔗糖的新甜味剂使用量在不断增加。低聚糖因有调整肠道的作用和非腐蚀性的功能，因此近年来向市场推出了许多新产品。木糖低聚糖和大豆低聚糖在日本已被允许使用在特定保健食品和饮料中。果糖低聚糖的甜度与蔗糖相似，但由于耐热性和耐酸性也和蔗糖一样，使用时需注意。大豆低聚糖、木糖低聚糖和半乳糖低聚糖在酸性条件下的热稳定性比蔗糖好，是适用于饮料的低聚糖。异麦芽糖低聚糖除了有浓郁的风味外，还有防止茶类沉淀的效果。龙胆糖低聚糖有苦味，但有赋予添加制品以醇厚风味及屏蔽兑加菜汁和果汁的饮料涩味的效果。麦芽低聚糖经微胶囊包接处理，有包接香味的效果。
糖醇类甜味剂是一类化学性质稳定的新糖源。麦芽糖醇有十分优异的耐热性和耐酸性，还有非腐蚀性和难消化性等生理功能，利用这些特性，可以研制出一些具有功能性的新型饮料。有些糖醇还可在清凉饮料中用来改善其他甜味剂的味质。
使用糖苷类及其他一些高甜度的甜味剂可以减少蔗糖的用量，降低热值和生产费用，还不易诱发龋齿。蛋白糖的味质无任何缺陷，具有清凉而温和的甜味。大多用于pH较低的碳酸饮料、乳酸菌饮料和固体饮料等低热值的饮料中。在pH6左右对热的稳定性差，贮存性也不好，因此不添加在咖啡饮料中。甜叶菊苷（甜菊糖）的甜味为稍带清凉、苦味和涩味。在饮料中添加时，只能限制在取代总甜度的10％~20％，同其他甜味料以及同有机酸、有机酸盐和氨基酸等配组联用，可以改善甜味。索马丁添加在饮料中可以蔗糖形成的口感，在给予清凉味的同时突出了风味，尤为柔和。而且对存在加热异味的饮料有屏蔽作用，还能掩盖酸味，很适宜添加于各种碳酸饮料、调制果清凉饮料、西瓜汁饮料和其他果汁饮料及运动饮料等制品中。
（二）酸味剂
酸味剂是饮料生产中仅次于甜味剂的一种重要原料。酸味是水果风味的重要组成部分，通过酸味的调节，也可以制得口味适宜的饮料制品。
酸味是无机酸、有机酸及其酸性盐所特有的味。饮料生产中使用的多数为有机酸，而且味质不尽相同，这与其阴离子的构成差异有关。通常羟基给以柔和感，羟基多的有机酸酸味较丰盈；羧基具有令人爽口的酸味；氨基产生鲜味和副味。常用的酸味剂中柠檬酸、L-抗坏血酸、葡萄糖酸、苹果酸具有令人愉快的酸味；dl-苹果酸伴有苦味；磷酸、乳酸、dl-酒石酸、延胡索酸伴有涩味；醋酸具有很强的刺激性气味；谷氨酸和琥珀酸伴有鲜味和异味。几种有机酸并用时，对酸味并没强的效果，但可调节酸味的味质，使之具有某种特点。甜味对酸味有减效作用，咸味对酸味有减效作用，苦味和涩味会使酸味增强。
酸味剂除了提供酸味外，某些还原性强的有机酸还可作护色剂。酸味剂还可作为香味辅助剂，广泛用于调香。如酒石酸可以辅助葡萄的香味；磷酸可以辅助可乐的香味；苹果酸可以辅助许多果汁的香味。
饮料生产中常用的酸味剂有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、乳酸、葡萄糖酸、磷酸等。
柠檬酸又称枸橼酸，是应用最为广泛的酸味剂，大多用发酵法制备。柠檬酸具有圆润、滋美、爽快的酸味，特别适用于柑橘类饮料。酒石酸具有稍涩的收敛味，酸感强度是柠檬酸的1.2~1.3倍，在葡萄饮料中使用，一般较少单独使用，多与柠檬酸、苹果酸等并用为好，宜于制造固体饮料。苹果酸的酸味是略带刺激性的收敛味，酸感强度也相当于柠檬酸的1.2倍左右。苹果酸的味觉与柠檬酸不同，柠檬酸的酸味有迅速达到最高并很快降低的特点，苹果酸则刺激缓慢，不能达到柠檬酸的最高点，但其刺激性可保留较长时间，就整体来说其效果更大。苹果酸可单独使用，也可与柠檬酸并用。由于苹果酸的酸味比柠檬酸刺激性强，因而对使用人工甜味剂的饮料具有掩蔽后味的效果。可用于果汁和清凉饮料中。富马酸具有独特的酸味，酸味约为柠檬酸的1.8倍。因富马酸难溶于水，因此常将其制成微粉，基本上不单独使用，多与其他酸味剂并用从而使酸味更趋完美。由于富马酸不吸湿，因此也用于粉末发泡饮料。乳酸的味质有涩、软收敛味，与水果中所含酸的酸味不同。主要用于乳酸饮料，常与柠檬酸等酸味剂并用。葡萄糖酸的酸味约为柠檬酸的一半，具有和柠檬酸相似的柔和的酸味，常与其他酸味剂并用。在非果味汽水中，用磷酸作到味剂可以和叶、根、坚果或草味的香气有较好的混合，特别是在可乐型汽水中，磷酸提供一种独特的酸味，且可以和可乐型香精很好地混合。
（三）香料和香精
香料和香精是以改善、增加和模仿食品的香气和香味为主要目的的食品添加剂，也称香味剂，是食品饮料生产中不可或缺的重要原料。香味剂的赋香作用可以使食品饮料带有香味，以便人们在食用时感到一种愉快的享受，满足人们对食品香味的需要；食品饮料加工中某些工艺，如加热、脱臭、抽真空等，会使香味成分挥发，造成食品香味的减弱，添加香味剂可以恢复食品饮料原有的香味，甚至可以根据需要将某些特征味道强化，起到辅助、补充和稳定的作用；某些食品饮料生产的原料可能有令人不易接受的气味，添加适当的香味剂可以消杀其中的不良气味，起到矫味作用；香味剂的使用还可以改变饮料原有的风味，人为地产生各种风味；天然香料还有杀菌、防腐、治疗等作用，如天竺葵叶中提取的精油，除了有玫瑰香气外，还有镇静作用，紫薇、茉莉的香味可以杀灭白喉菌和痢疾杆菌，菊花的香味可以治疗感冒，因此在饮料中添加某些香精香料还有一定的医疗、防腐作用。
水溶性香精具有一定的水溶性，在较大的比例范围内可以完全溶解，溶液呈透明澄清状态。这类香精浓度较低，又由于酒精的沸点低，大多不能耐热。在较高的温度下，酒精很易蒸发，将一些低沸点的香料成分带走，影响香味和质量。因而这类香精仅适用于不经加热操作的产品，或加香时温度不高的产品。适用于饮料和酒类的赋香。汽水、冰棒中用量在0.02％~0.1％，在果味露中一般约为0.3％~0.6％。在饮料生产中，香精一般在配料时加入，并用滤纸过滤，然后倒入配料配料容器，搅拌均匀后灌装。在冰棒、冰淇淋生产中，可在料液冷却时加入香精，对于前者在料液10℃时为宜，对于后者，在料液将凝冻时加入，以免挥发。果汁粉中使用水溶性香精时，可在调粉时加添加，香精用量为0.1％~0.6％。
香精在饮料中的使用量虽然很少，但对饮料的香气和气味起着决定性的作用。要取得良好的加香效果，除了选用质量好的食用香精外，还要注意使用量、糖酸比、均匀性等问题。香精在饮料中的使用量，对香味效果的好坏关系很大，用量过多或不足，都不能取得良好的效果。由于香精产品的不同、制造商的不同、习惯使用量的不同，因此必需通过反复的加香试验，最后确定最适合于消费者口味的用量。冰淇淋等冷食中使用香精时，低温会影响香味的感受性，所以香料的用量比饮料要大一些，冰淇淋的体积中有一半左右的空气，对香味有称释作用，所以香味剂的使用量还要更大一些。香精在饮料中必须分散均匀，才能使产品香味一致。如果加香不均，必然会造成产品部分香味过强或过弱的严重质量问题。如果饮料生产中其他原料的质量差，对香味效果亦有一定的影响，如饮料中水处理不佳，使用粗制糖等，都会使香精的香味受到干扰而降低了质量。使用香精时，适度的糖酸比对香味起到很大的帮助作用，一般饮料中以接近天然原料的糖酸比为好。饮料用香精的溶剂和香料的沸点较低，易挥发，因此在加香于糖浆或成品中时，必须控制糖浆温度，一般控制在常温以下。生产中还常使用增香剂来使香精产生更好的效果。常用的增香剂有麦芽酚类和吡嗪类化合物。麦芽酚已广泛用于饮料、乳制品的增香。麦芽酚可以使两个或两个以上的风味更加协调，起到“风味乳化剂”的作用。兑制果酒时，可以使果味突出、酒精味缓和，产生很好的风味。对山楂酒、葡萄酒的增香效果也很好。
（四）着色剂
饮料的色泽是评价其质量的一项重要指标。来自天然植物原料的色素，在加工中由于受到热、光、酸碱度、氧等的影响而发生脱色、退色或变色，为了保持其色泽，需要以着色剂进行人工补色或调色，还可以克服原料本身参差不齐的天然色，提高产品的商品性。用于饮料中的着色剂通常按来源不同分为食用合成色素和食用天然色素。
合成色素色彩鲜艳、坚牢度大，稳定性好，着色力强，并且可以任意调色，使用较方便，成本也比较低廉。但是此类色素由于安全性问题，其使用量正在逐渐减少。使用合成色素时应注意以下几个方面：
