酸味劑(acidulants)是能夠賦予食品酸味并控制微生物生長的食品添加劑,是酸度調(diào)劑(acidity regulators)的一種。酸味劑食品中的主要調(diào)味料,有增進(jìn)食欲、促進(jìn)消化吸收的作用。除去調(diào)酸味以外,兼有提高酸度、改善食品風(fēng)味、抑制菌類(防腐)、防褐變、緩沖、螯合等作用。
中國現(xiàn)已批準(zhǔn)許可使用酸味劑的有:檸檬酸、乳酸、磷酸、酒石酸、蘋果酸、偏酒石酸、乙酸、鹽酸、己二酸、富馬酸、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸三鉀、碳酸氫三鈉、檸檬酸一鈉等17種。
食品的滋味大致由酸、甜、苦、鮮、咸這五種基本組成,此外還有辣、澀、麻等生理感覺,一般舌尖部對甜味最敏感,舌兩側(cè)對酸味敏感,舌尖到舌兩側(cè)對咸味敏感,舌根對苦味較敏感,通常把一般人們能感覺到呈味物質(zhì)的最低水溶液濃度稱為閾值。
酸味與甜味、咸味、苦味等味覺可以互相影響,甜味與酸味易互相抵消,酸味與咸味、酸味與苦味難于相互抵消。酸味與某些苦味物質(zhì)或收斂性物質(zhì)(如單寧)混合,則能使酸味增強(qiáng)。
影響酸味的因素是多方面的,一般溫度對酸味影響較小,常溫時的閾值與0℃的閾值相比,檸檬酸酸味減少17%,而鹽酸奎寧生產(chǎn)的苦味減少97%,食鹽的咸味減少80%,糖的甜味減少75%,酸與甜味有相乘效應(yīng),與咸味有消殺效應(yīng)。
在相同的濃度下,各種酸味劑的酸味強(qiáng)度不同,主要是由于酸味劑解離的陰離子對味覺產(chǎn)生的影響所致。因此,一種酸的酸味不能完全以相等重量或濃度代替另一種酸的酸味,以同一濃度比較不同酸的酸味強(qiáng)度,其順序為:鹽酸>硝酸>硫酸>甲酸>乙酸>檸檬酸>蘋果酸>乳酸>丁酸。如果在相同濃度下把檸檬酸的酸味強(qiáng)度定為100,酒石酸的比較強(qiáng)度為120~130,磷酸為200~300,延胡索酸為263,抗壞血酸為50。
另外,酸味劑分子根據(jù)羥基、羧基、氨基的有無,數(shù)目的多少,在分子結(jié)構(gòu)中所處的位置不同,而產(chǎn)生不同的風(fēng)味使得酸味劑不僅有酸味,有時還帶有苦味、澀味等,如檸檬酸、抗壞血酸、葡萄糖酸有緩和圓潤的酸味,蘋果酸稍帶有苦澀味,鹽酸、磷酸、乳酸、酒石酸、延胡索酸稍帶有澀味,乙酸、丙酸稍帶有刺激臭,琥珀酸、谷氨酸帶有鮮味。
酸味劑按照其組成分為有機(jī)酸和無機(jī)酸兩大類。
食品中天然存在的主要是有機(jī)酸,如,檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、延胡索酸、抗壞血酸、乳酸、葡萄糖酸等;無機(jī)酸有磷酸等。
酸味劑按其酸味可以分為以下幾類:
①令人愉快的:檸檬酸、抗壞血酸、葡萄糖酸、L-蘋果酸;
②帶有苦味的:DL-蘋果酸;
③帶有澀味的:酒石酸、乳酸、延胡索酸、磷酸;
④有刺激性氣味的:乙酸;
⑤有鮮味的:谷氨酸。
酸味劑與其他調(diào)味劑配合使用,可以調(diào)節(jié)食品的口味,靈活地、科學(xué)地使用酸味劑,不僅可以起到調(diào)味作用,使食品產(chǎn)品具備最佳的風(fēng)味和口感,還可改善殺菌條件,在食品生產(chǎn)工藝中發(fā)揮著不可或缺的獨(dú)特作用。
酸味給人以爽快的刺激,一般人雖多喜甜食,但是純甜的糖果、飲料、果醬等飲食甜味平淡,食多則膩,若能以適當(dāng)之酸甜比配合,可明顯地改善其風(fēng)味和掩蓋某些不好的風(fēng)味。因此,酸味劑在食品加工中被廣泛應(yīng)用。
酸味劑在食品中可用于控制體系的酸堿性,如在凝膠、干酷、果凍、軟搪、果醬等產(chǎn)品中,為取得產(chǎn)品的最佳性狀和韌度,必須正確調(diào)整pH值,果膠的凝膠、干酪的凝固尤其如此。酸味劑降低了體系的pH值,可抑制許多有害微生物繁殖,抑制不良的發(fā)酵過程,并有助于酸型防腐劑的效果,減少高溫滅菌時間,減少高溫對食品風(fēng)味的不利影響。
微生物生存需要一定的pH值,多數(shù)細(xì)菌為6.5~7.5,少數(shù)耐受到pH為4~3的范圍(酵母菌、霉菌),因此,酸味劑以調(diào)整酸度起防腐作用,還能增加苯甲酸、山梨酸等防腐劑的抗菌效果。
酸味劑遇碳酸鹽可產(chǎn)生CO2氣體,這是化學(xué)膨松劑產(chǎn)生的基礎(chǔ),而且酸味劑的性質(zhì)決定了膨松劑的反應(yīng)速度。酸味劑有一定的泡沫穩(wěn)定作用。
酸味劑在食品中可作香味輔助劑,廣泛應(yīng)用于調(diào)香。許多酸味劑都得益于特定的香味,如酒石酸可輔助葡萄的香味,磷酸可輔助于可樂飲料香味,蘋果酸可輔助許多水果和果醬的香味。酸味劑能平衡風(fēng)味,修飾蔗糖或甜味劑的甜味。
酸味劑在食品加工中可做鰲合劑,某些金屬離子如鎳、鉻、銅、錫等能加速氧化作用,對食品產(chǎn)生不良影響,如變色、腐敗、營養(yǎng)損失等。許多酸味劑具有鰲合這些金屬離子的能力,酸味劑與抗氧化劑結(jié)合使用,能起到增效的作用。
由于酸味劑具有還原性,在水果蔬菜制品的加工中可以起到護(hù)色的作用,在肉類加工中可作為護(hù)色助劑。
酸味劑有緩沖劑的作用,在糖果生產(chǎn)中用于蔗糖的轉(zhuǎn)化,并抑制褐變。
另外,食品工業(yè)中酸味劑在飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用是最廣泛的,酸味劑在飲料中的作用如下:(1)使用飲料生產(chǎn)特定的酸味;(2)改進(jìn)飲料的風(fēng)味與促進(jìn)蔗糖的轉(zhuǎn)化;(3)通過刺激產(chǎn)生的唾液,加強(qiáng)飲料的解渴效果;(4)具有防腐作用,一般清涼飲料中添加0.01~0.3%的酸味劑,使pH值下降,細(xì)菌難于生長。
乳酸(Lactic Acid)
代碼 GB 01.102;INS 270
又名2-羥基丙酸,分子式C3H6O3,相對分子質(zhì)量90.08,無色或微黃色的糖漿狀液體。
在食品工業(yè)中,乳酸作為酸味劑,它與檸檬酸、醋酸和蘋果酸比較,既能使食品具有微酸性,又不掩蓋水果和蔬菜的天然風(fēng)味與芳香,常和糖類及甜味劑并用改善食品風(fēng)味抑制微生物,護(hù)色,改善粘度,使氧化劑增效和起螯合作用。
在飲品領(lǐng)域,乳酸可以調(diào)節(jié)軟飲料的風(fēng)味特性、使用在葡萄酒和蘋果酒中調(diào)節(jié)酸度以及在釀造過程中的許多工序都可以被用來調(diào)節(jié)pH值。
在啤酒中的應(yīng)用:
乳酸在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是在糖化過程中調(diào)節(jié)pH值。傳統(tǒng)的方法是使用磷酸,但存在影響啤酒口味等不足。乳酸的酸性弱、酸味強(qiáng),調(diào)節(jié)幅度小、安全可靠,對環(huán)境無害,而且重要的是對啤酒口味有益,其缺點(diǎn)是成本較高。然而在啤酒生產(chǎn)中,乳酸比磷酸,鹽酸安全性高,對人體有益。乳酸能促進(jìn)完全糖化和提高啤酒質(zhì)量,有效地改良啤酒的感官特性和穩(wěn)定性,增加吸收率和延長保質(zhì)期。許多啤酒廠家都在生產(chǎn)中加入乳酸提高啤酒的品位,延長保質(zhì)期。
1、改進(jìn)最終產(chǎn)品的生化穩(wěn)定性 乳酸對腐敗性乳酸菌的抑制效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于鹽酸。添加乳酸能夠調(diào)節(jié)pH并增加最終啤酒的緩沖容量,進(jìn)而減少非生物渾濁發(fā)生。
2、改良最終產(chǎn)品的感官質(zhì)量 pH是影響啤酒感官質(zhì)量和穩(wěn)定性的一個首要因素。過高的pH,例如4.1~4.4,通常會與粘口、餅干味、烤面包味以至滑膩和堿味相聯(lián)系。作為味道溫和的L-乳酸,無雜色雜味并可以被人體代謝,是理想的用來調(diào)節(jié)啤酒口味和pH的天然食品添加劑。
蘋果酸(Malic Acid)
代碼 GB 01.104;INS 296
化學(xué)名稱羥基丁二酸,分子式C4H6O5。為無色針狀晶體,或白色粉末,無臭,帶有刺激性爽快酸味。有L-蘋果酸、D-蘋果酸和DL-蘋果酸3種異構(gòu)體,天然存在的蘋果酸都是L-型。
L-蘋果酸是生物體三羧酸的循環(huán)中間體,口感接近天然果汁并具有天然香味,與檸檬酸相比,產(chǎn)生的熱量更低,口味更好,因此可用于酒類、飲料、果醬、口香糖等多種食品的生產(chǎn)中,并有逐漸替代檸檬酸的勢頭。是目前世界食品工業(yè)中用量最大和發(fā)展前景廣闊的有機(jī)酸之一。
在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1、調(diào)節(jié)酸度L-蘋果酸口感接近天然蘋果的酸味,與檸檬酸相比,具有酸度大、味道柔和、滯留時間長等特點(diǎn),而且不損害口腔與牙齒,代謝上有利于氨基酸吸收,不積累脂肪,是新一代的食品酸味劑,被生物界和營養(yǎng)界譽(yù)為"最理想的食品酸味劑",廣泛用于食品等行業(yè)。
用L-蘋果酸配制的飲料更加酸甜可口,接近天然果汁的風(fēng)味。蘋果酸與檸檬酸配合使用,可以模擬天然果實(shí)的酸味特征,使口感更自然、協(xié)調(diào)、豐滿。清涼飲料、粉末飲料、乳酸飲料、乳飲料、果汁飲料中均可添加蘋果酸改善其口感和風(fēng)味,蘋果酸常與人工合成的二肽甜味劑阿斯巴甜配合使用,作為軟飲料的風(fēng)味固定劑添加。100克蘋果酸比添加100克檸檬酸幾乎要強(qiáng)1.25倍,因此要達(dá)到相同的酸味強(qiáng)度使用L-蘋果酸可以減少20%的用量,對于一些食品加蘋果酸可以節(jié)省白糖10%~20%,由于它的酸味刺激效果優(yōu)于檸檬酸,而且美國FDA(食品和藥物管理局)已限制檸檬酸在兒童和老年食品中的應(yīng)用,因此,近幾年來L-蘋果酸在食品工業(yè)上的應(yīng)用已逐漸取代檸檬酸。
2、凝膠作用 當(dāng)有一定量的果膠和糖時,酸是凝膠形成的關(guān)鍵條件。濃縮果汁的生產(chǎn)要防止產(chǎn)生絮凝和凝塊,就要控制有果膠引起的凝動的條件。所以L-蘋果酸可以使果膠產(chǎn)生凝膠作用,因此可以用來制作果糕、果凍凝膠態(tài)的果醬和果泥等。
3、保鮮作用 蘋果酸可廣泛的用于食品保鮮劑。蘋果酸在中性條件下電離而在酸性條件下不電離,但酸性條件下的殺菌能力卻比中性條件大100倍以上,主要是因為分子狀態(tài)的有機(jī)酸更容易透過細(xì)胞膜起作用,而離子狀態(tài)的酸不易透過細(xì)胞。另外他還可以促進(jìn)蛋白質(zhì)的熱變性。
4、食品發(fā)酵 L-蘋果酸是生物體三羧酸循環(huán)的中間體,可以參與微生物的發(fā)酵過程,可以作為微生物生長的碳源,因此可以用作食品發(fā)酵劑。比如可以做酵母生長促進(jìn)劑,也可以加入發(fā)酵乳中。
5、抗氧化 L-蘋果酸有較好的抗氧化能力,食品中脂類的氧化會導(dǎo)致酸敗、蛋白質(zhì)破壞和色素氧化,使食品的感官性質(zhì)下降、營養(yǎng)價值降低、貨架期縮短。添加食品抗氧化劑可延緩氧化、延長貨架期、保持食品的色香味和營養(yǎng)價值。
6、保色作用 果蔬中所含的色素的色調(diào),往往受到酸堿度的影響,在一些變色反應(yīng)中,往往酸是起到很重要作用的成份。因此L-蘋果酸可以用作一些食品的保色劑,比如可以做天然果子露保色劑。
7、面食強(qiáng)化 L-蘋果酸可強(qiáng)化面食,使面筋蛋白質(zhì)中的二硫基團(tuán)增多,蛋白質(zhì)分子變大,形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)面團(tuán)的持氣性、彈性和韌性。另外L-蘋果酸可以幫助阻止蛋白酶分解面粉中的蛋白質(zhì)。另外還可以對面粉進(jìn)行漂白,提高蛋白質(zhì)的黏結(jié)作用。
磷酸(Phosphoric Acid)
代碼 GB 01.106;INS 338
分子式H3PO4,相對分子質(zhì)量98.0。無色透明結(jié)晶或無色透明漿狀液體,稀液有愉快酸味。
磷酸在非果味汽水中,用磷酸作酸味劑可以和葉、根、堅果或草味的香氣有較好的混合,特別是在可樂型汽水中,磷酸可提供一種獨(dú)特的酸味,且可以和可樂型香精很好地混合。
磷酸的酸味較酒石酸和檸檬酸強(qiáng)烈。商品磷酸為相對密度1.5或1.75的濃磷酸。相對密度1.75的磷酸相當(dāng)于濃磷酸;相對密度1.5的磷酸與檸檬酸有相近的用量。
酸味劑在使用中的注意事項:
①工藝中一定要有加入的程序和時間。
②當(dāng)使用固體酸味劑時,要考慮它的吸濕性和溶解性,以便采用適當(dāng)?shù)陌b和配方。
③陰離子除影響酸味劑的風(fēng)味外,還影響食品的風(fēng)味。
④酸味劑有一定刺激性,能引起消化功能疾病。