新型甜味劑紐甜在無(wú)糖酸奶中的應(yīng)用

胡曉平

（青島誠(chéng)匯雙達(dá)生物科技有限公司，山東青島 266400）

0 引言

紐甜作為一種功能性甜味劑（Functional Sweeteners），在我國(guó)衛(wèi)生部2003年第4號(hào)公告中正式批準(zhǔn)其作為新型食品添加劑[1]。在GB2760-2014版中具體了紐甜在各類食品里的添加限量[2]。

以蔗糖為標(biāo)準(zhǔn)，紐甜甜度在8000倍左右。在食品中，紐甜可使甜味、咸味、酸味等得到保持甚至提高。還可以掩蓋部分產(chǎn)品的苦澀味及刺激性氣味[3]。

伴隨糖尿病、肥胖癥人群的增多、無(wú)糖食品越來(lái)越被消費(fèi)者關(guān)注和選擇。目前市面上較多的是含木糖醇產(chǎn)品，但攝食過(guò)多的木糖醇會(huì)產(chǎn)生腹瀉等不良反應(yīng)。本研究采用紐甜與赤蘚糖醇及安賽蜜代替酸奶中蔗糖，并與添加同等甜度三氯、阿斯巴甜的無(wú)糖酸奶進(jìn)行穩(wěn)定性、口感的比較，探討了含紐甜酸奶的優(yōu)勢(shì)和甜感滯留時(shí)間長(zhǎng)的緩解辦法，這對(duì)紐甜的進(jìn)一步推廣具有重要指導(dǎo)意義。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料及設(shè)備

1.3.2 純牛奶；凍干菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞桿菌）；紐甜（產(chǎn)品符合GB29944-2013）；恒溫培養(yǎng)箱（DH3600BⅡ）；高溫滅菌鍋（DSX-280B）。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

配料均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→灌裝→發(fā)酵→后發(fā)酵

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）配料：將紐甜、赤蘚糖醇、低聚果糖溶于純牛奶中，并在45℃左右攪拌，保證其溶解均勻；

（2）殺菌：為殺死乳中的細(xì)菌及致病菌以利于乳酸菌的生長(zhǎng)，該實(shí)驗(yàn)采取90℃加熱5 min的滅菌方式對(duì)原料乳進(jìn)行處理并不斷攪拌，保證受熱均勻；

（3）接種：待原料乳溫度降至40℃左右，將凍干的嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌按照1∶1的比例[4]，按照0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的接種量添加，并攪拌均勻；

（4）發(fā)酵：將酸奶進(jìn)行密封，并在40～45℃的條件下進(jìn)行發(fā)酵1，2，3，4，5 h，并不斷檢測(cè)其酸度以確定發(fā)酵時(shí)間。

（5）后發(fā)酵：將酸奶放置0～5℃的冷藏箱進(jìn)行后熟，此過(guò)程會(huì)使酸奶更加結(jié)實(shí)而有彈性。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）接種量的確定。采用純牛奶500 mL，將嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌按照1：1的比例分別添加1，2，3，4，5%的接種量，在45℃下發(fā)酵3 h，檢測(cè)其酸度和口感。

（2）發(fā)酵時(shí)間的確定。采用純牛奶500 mL，將嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌按照1：1的比例添加0.3%，在45 ℃下發(fā)酵1，2，3，4，5 h，檢測(cè)其酸度和口感。

（3）紐甜添加量的確定。采用純牛奶500 mL，控制赤蘚糖醇10 g，安賽蜜0.05 g，分別添加紐甜0.003，0.004，0.005 g，在45℃下發(fā)酵3 h品評(píng)其口感。

1.2.4 產(chǎn)品酸度的測(cè)定

測(cè)定產(chǎn)品的酸度（采用濃度為0.1 mol/L的NaOH溶液進(jìn)行滴定）[5]，即

酸度=1 mL被測(cè)液消耗的0.1 mol/L的NaOH的體積數(shù)。

1.2.5 紐甜貨架期穩(wěn)定性

采用高效液相色譜檢測(cè)紐甜在酸奶中的外標(biāo)含量，做終端產(chǎn)品貨架期的穩(wěn)定性[6]。

1.2.6 最終產(chǎn)品的理化指標(biāo)的測(cè)定

蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定按照GB5009.5中方法；脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定按照GB5413.3中方法；非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定按照GB5413.39中方法；乳酸數(shù)測(cè)定按照GB4789.35中方法；大腸菌群按照GB4789.3中方法；金黃色葡萄球菌的測(cè)定按照GB4789.10中方法；沙門氏菌的測(cè)定按照GB4789.4中方法。

1.2.7 同其他甜味劑平行試驗(yàn)口感對(duì)照

保持安賽蜜、赤蘚糖醇的添加量不變，按照試驗(yàn)配方分別與添加三氯（0.04 g）、阿斯巴甜（0.12 g）的配方進(jìn)行感官評(píng)定，比較其口感的差別。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 接種量的確定

采用純牛奶500 mL，將嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌按照1∶1的比例分別添加1%，2%，3%，4%，5%的接種量，在45℃下發(fā)酵3 h，檢測(cè)其酸度，結(jié)果如圖1所示。

2.2 發(fā)酵時(shí)間的確定

采用純牛奶500 mL，將嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌按照1∶1的比例添加3%，在45 ℃下發(fā)酵1 h、2 h、3 h、4 h、5 h，檢測(cè)其酸度，結(jié)果如圖2所示。

2.3 紐甜添加量的確定

在500 mL純奶中添加蘚糖醇10 g，安賽蜜0.05 g，分別添加紐甜0.003，0.004，0.005 g，品評(píng)最終產(chǎn)品的酸甜口感，結(jié)果如表1所示。

表1 不同紐甜添加量制備的酸奶口感特征

圖1 接種量與酸度關(guān)系

圖2 發(fā)酸時(shí)間與酸度關(guān)系

2.4 紐甜貨架期的穩(wěn)定性

通過(guò)添加0.004 g的紐甜，測(cè)定最終發(fā)酵酸奶的pH值在4.3左右，將酸奶在0～5℃條件下進(jìn)行保存，分別測(cè)定貨架期（5，10，15，20 d）紐甜的外標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果如表2所示。

表2 紐甜的外標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在貨架期的變化

圖3 紐甜貨架期穩(wěn)定性

2.5 最終產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)

將嗜熱鏈球菌和保加利亞桿菌按照1∶1的比例、3%的添加量制作的酸奶進(jìn)質(zhì)量指標(biāo)的檢測(cè)，其結(jié)果如表3所示。

2.6 與其他甜味劑口感的比較

將添加同等甜度阿斯巴甜、三氯蔗糖、紐甜制備的酸奶進(jìn)行口感的比較，組織20人進(jìn)行感官評(píng)定，就甜度、甜感及滯留度進(jìn)行品評(píng)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。

表3 酸奶的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)

表4 3個(gè)產(chǎn)品感官評(píng)定

根據(jù)感官評(píng)定選擇檢驗(yàn)法，查表X2（f,a）=X2（2,0.05）=5.99＞0.7，則3個(gè)產(chǎn)品的喜愛(ài)程度在5%的水平上沒(méi)有明顯的差距，即采用紐甜制作的酸奶和三氯、阿斯巴甜制作的酸奶一樣能被消費(fèi)者接受喜愛(ài)。

表5 3個(gè)產(chǎn)品口感特點(diǎn)

添加紐甜的產(chǎn)品與阿斯巴甜口感極為相似，但是，如果紐甜添加量過(guò)高，產(chǎn)品會(huì)存在起甜遲緩、甜感滯留過(guò)長(zhǎng)的不舒服感。對(duì)此，我們可以通過(guò)添加糖醇（增加甜感的清爽感）、降低紐甜的使用量（所占甜味劑甜度≤60%）來(lái)提高前甜、緩解甜感滯留時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

2.7 不同甜味劑在酸奶中穩(wěn)定性比較

測(cè)定以上三個(gè)樣品在貨架期內(nèi)甜味劑的穩(wěn)定性，結(jié)果如圖4所示。

由幾種甜味劑在酸奶貨架期的穩(wěn)定性可以發(fā)現(xiàn)：紐甜在酸性條件下的穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于阿斯巴甜，雖然不及三氯的穩(wěn)定性好，但是考慮到三氯對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及潛在威脅和較高的單位甜度成本，紐甜具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

3 紐甜較其他甜味劑的優(yōu)勢(shì)

3.1 成本優(yōu)勢(shì)

圖4 甜味劑在貨架期的穩(wěn)定性

紐甜的甜度倍數(shù)高，相對(duì)于其它甜味劑其單位甜度價(jià)格最低?，F(xiàn)將幾種常見(jiàn)的甜味劑單位甜度價(jià)格進(jìn)行比較，具體數(shù)據(jù)如表6所示。

表6 常見(jiàn)高倍甜味劑單位甜度價(jià)格比

3.2 安全性優(yōu)勢(shì)

已上市的幾種高倍甜味劑，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)及上市跟蹤，均發(fā)現(xiàn)存在潛在危害，如糖精鈉潛在致癌[7]，阿斯巴甜可導(dǎo)致潛在苯丙酸中毒且苯丙酮尿癥患者不能食用[8]，甜菊糖具有致突變的潛在危險(xiǎn)[9]，三氯蔗糖也出現(xiàn)干擾內(nèi)分泌的不良反應(yīng)報(bào)道[10]。

據(jù)相關(guān)報(bào)道，苯丙酮尿癥患者的發(fā)病率為萬(wàn)分之一左右，苯丙酮尿癥屬于氨基酸代謝類疾病。高倍甜味劑阿斯巴甜在體內(nèi)代謝時(shí)會(huì)產(chǎn)生苯丙氨酸，所以含阿斯巴甜的產(chǎn)品是不能被該患者食用的。而長(zhǎng)期食用阿斯巴甜與苯丙酮尿癥的病發(fā)是否有直接或間接的關(guān)系還沒(méi)有確切答案。

隨著環(huán)境問(wèn)題的突出，甜味劑進(jìn)入環(huán)境后，在環(huán)境中也開(kāi)始受到環(huán)境科學(xué)家的關(guān)注，此方面的報(bào)道主要集中在三氯蔗糖。Wiklund等[11]人研究三氯蔗糖對(duì)大型蚤行為及生理的影響，結(jié)果表明三氯蔗糖的存在會(huì)增加大型蚤的有用距離和游泳速度。試驗(yàn)結(jié)果給我們警示：三氯蔗糖的存在可能使生物的行為出現(xiàn)異常，可能導(dǎo)致比較嚴(yán)重的生態(tài)后果。從目前研究結(jié)果看，雖然人工甜味劑對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)沒(méi)有表現(xiàn)出嚴(yán)重的影響，但也可看出有些人工甜味劑的存在已對(duì)某些水生生物的行為有所影響，表明人工甜味劑的殘留對(duì)環(huán)境存在潛在的威脅。

紐甜的代謝（去酯化）過(guò)程中產(chǎn)生的甲醇與日常膳食中所產(chǎn)生的甲醇量相比可忽略不計(jì)，此外，用于分解天冬氨酸和苯丙氨酸之間肽鍵的肽酶也幾乎完全被紐甜分子中3,3-二甲基丁基團(tuán)所阻斷，因此減少了苯丙氨酸的形成；所以，含有紐甜的產(chǎn)品其標(biāo)簽無(wú)需標(biāo)明苯酮尿癥慎用[12]。而紐甜作為新型高倍甜味劑經(jīng)過(guò)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)無(wú)安全隱患，且上市以來(lái)也未有報(bào)道其存在不良反應(yīng)，可填補(bǔ)安全甜味劑的空缺，讓人們放心食用，為社會(huì)的甜味劑事業(yè)起推動(dòng)作用。

3.3 穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)

紐甜在乳制品中有非常好的穩(wěn)定性，他能耐受巴氏消毒且在培養(yǎng)過(guò)程中不被普通的酸奶微生物所分解[1]。在酸奶的生產(chǎn)、制備及貨架期內(nèi)都具有較高的穩(wěn)定性。在酸性條件下，紐甜具有與阿斯巴甜大致相同的穩(wěn)定性；在中性pH范圍或瞬時(shí)高溫等條件下，紐甜要比阿斯巴甜相對(duì)穩(wěn)定。且紐甜在含蛋白質(zhì)豐富的視頻中可以抑制蛋白質(zhì)變性，保證良好的口感；在富含脂肪的食品中能抑制脂肪酸化，保持良好的品質(zhì)。

3.4 口感優(yōu)勢(shì)

味刺激分子必須具有一定的水溶性，其味感強(qiáng)度也與水溶性有關(guān)，完全不溶于水的物質(zhì)其實(shí)是沒(méi)有甜味的。紐甜的水溶性良好，甜感清爽，沒(méi)有苦澀及不良金屬味道。且紐甜的甜感持續(xù)時(shí)間稍長(zhǎng)，這一特點(diǎn)特別適用于口香糖中[1]。

綜上所述，紐甜生產(chǎn)相對(duì)天然、合成甜味劑具有安全穩(wěn)定、環(huán)保等顯著優(yōu)勢(shì)，是綠色、節(jié)能的新型甜味劑，將開(kāi)啟甜味劑的新時(shí)代，具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]胡國(guó)華.功能性高倍甜味劑[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008：308-341.

[2]GB2760-2014，食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[S].2014（12）：13-15.

[3]余海星.二肽甜味劑—紐甜[J].中國(guó)食品添加劑,2008,（1）：54-57.

[4]張和平，孫天松.酸奶發(fā)酵劑中嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌的生長(zhǎng)互補(bǔ)及連續(xù)式酸奶的生產(chǎn)[J].中國(guó)乳品工業(yè),1997（6）19-22.

[5]GB5413.34-2010乳和乳制品酸度的測(cè)定[S].2010（6）1-5.

[6]GB29944-2013,食品添加劑N-[N-（3,3-二甲基丁基）]-L-α-天門冬氨-L-苯丙氨酸1-甲酯（紐甜）1-7.

[7]MELVIN DWAINE REUBER.Carcinogenicity of Saccharin,Environmental Health Perspectives,1978,25：173-200.

[8]Dangers of Aspartame Poisoning.http：//www.sweetpoison.com/aspartame-information.html

[9]MAITREE SUTTAJIT,USANEE VINITKEKKAUMNUEN,UMNAT MEEVETEE,et al.Mutagenicity and Human Chromosomal Effect of Stevioside,a Sweetener from Stevia rebaudiana Bertoni[J].Environmental Health Perspectives,1993（101）：53-56.

[10]SUSAN S SCHIFFMAN,KTISTIAN I ROTHER.Sucralose,a synthetic organochlorine sweetener：overview of biological issues[J].Journal of Toxicology and Environmental Health,Part B,2013（16）：399-451.

[11]WIKLUND A K E.Sucralose-an ecotoxicological challenger[J].Chemosphere,2012,86（1）：50-55.

[12]Neotame as a sweetener and flavour enhancer.The EFSA Journal.2007,581,1-43.