新型甜味剂纽甜在无糖酸奶中的应用

胡晓平

（青岛诚汇双达生物科技有限公司，山东青岛 266400）

0 引言

纽甜作为一种功能性甜味剂（Functional Sweeteners），在我国卫生部2003年第4号公告中正式批准其作为新型食品添加剂[1]。在GB2760-2014版中具体了纽甜在各类食品里的添加限量[2]。

以蔗糖为标准，纽甜甜度在8000倍左右。在食品中，纽甜可使甜味、咸味、酸味等得到保持甚至提高。还可以掩盖部分产品的苦涩味及刺激性气味[3]。

伴随糖尿病、肥胖症人群的增多、无糖食品越来越被消费者关注和选择。目前市面上较多的是含木糖醇产品，但摄食过多的木糖醇会产生腹泻等不良反应。本研究采用纽甜与赤藓糖醇及安赛蜜代替酸奶中蔗糖，并与添加同等甜度三氯、阿斯巴甜的无糖酸奶进行稳定性、口感的比较，探讨了含纽甜酸奶的优势和甜感滞留时间长的缓解办法，这对纽甜的进一步推广具有重要指导意义。

1 实验

1.1 材料及设备

1.3.2 纯牛奶；冻干菌种（嗜热链球菌、保加利亚杆菌）；纽甜（产品符合GB29944-2013）；恒温培养箱（DH3600BⅡ）；高温灭菌锅（DSX-280B）。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

配料均质→杀菌→冷却→接种→灌装→发酵→后发酵

1.2.2 操作要点

（1）配料：将纽甜、赤藓糖醇、低聚果糖溶于纯牛奶中，并在45℃左右搅拌，保证其溶解均匀；

（2）杀菌：为杀死乳中的细菌及致病菌以利于乳酸菌的生长，该实验采取90℃加热5 min的灭菌方式对原料乳进行处理并不断搅拌，保证受热均匀；

（3）接种：待原料乳温度降至40℃左右，将冻干的嗜热链球菌和保加利亚杆菌按照1∶1的比例[4]，按照0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的接种量添加，并搅拌均匀；

（4）发酵：将酸奶进行密封，并在40～45℃的条件下进行发酵1，2，3，4，5 h，并不断检测其酸度以确定发酵时间。

（5）后发酵：将酸奶放置0～5℃的冷藏箱进行后熟，此过程会使酸奶更加结实而有弹性。

1.2.3 实验设计

（1）接种量的确定。采用纯牛奶500 mL，将嗜热链球菌和保加利亚杆菌按照1：1的比例分别添加1，2，3，4，5%的接种量，在45℃下发酵3 h，检测其酸度和口感。

（2）发酵时间的确定。采用纯牛奶500 mL，将嗜热链球菌和保加利亚杆菌按照1：1的比例添加0.3%，在45 ℃下发酵1，2，3，4，5 h，检测其酸度和口感。

（3）纽甜添加量的确定。采用纯牛奶500 mL，控制赤藓糖醇10 g，安赛蜜0.05 g，分别添加纽甜0.003，0.004，0.005 g，在45℃下发酵3 h品评其口感。

1.2.4 产品酸度的测定

测定产品的酸度（采用浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液进行滴定）[5]，即

酸度=1 mL被测液消耗的0.1 mol/L的NaOH的体积数。

1.2.5 纽甜货架期稳定性

采用高效液相色谱检测纽甜在酸奶中的外标含量，做终端产品货架期的稳定性[6]。

1.2.6 最终产品的理化指标的测定

蛋白质量分数测定按照GB5009.5中方法；脂肪质量分数测定按照GB5413.3中方法；非脂乳固体质量分数测定按照GB5413.39中方法；乳酸数测定按照GB4789.35中方法；大肠菌群按照GB4789.3中方法；金黄色葡萄球菌的测定按照GB4789.10中方法；沙门氏菌的测定按照GB4789.4中方法。

1.2.7 同其他甜味剂平行试验口感对照

保持安赛蜜、赤藓糖醇的添加量不变，按照试验配方分别与添加三氯（0.04 g）、阿斯巴甜（0.12 g）的配方进行感官评定，比较其口感的差别。

2 实验结果

2.1 接种量的确定

采用纯牛奶500 mL，将嗜热链球菌和保加利亚杆菌按照1∶1的比例分别添加1%，2%，3%，4%，5%的接种量，在45℃下发酵3 h，检测其酸度，结果如图1所示。

2.2 发酵时间的确定

采用纯牛奶500 mL，将嗜热链球菌和保加利亚杆菌按照1∶1的比例添加3%，在45 ℃下发酵1 h、2 h、3 h、4 h、5 h，检测其酸度，结果如图2所示。

2.3 纽甜添加量的确定

在500 mL纯奶中添加藓糖醇10 g，安赛蜜0.05 g，分别添加纽甜0.003，0.004，0.005 g，品评最终产品的酸甜口感，结果如表1所示。

表1 不同纽甜添加量制备的酸奶口感特征

图1 接种量与酸度关系

图2 发酸时间与酸度关系

2.4 纽甜货架期的稳定性

通过添加0.004 g的纽甜，测定最终发酵酸奶的pH值在4.3左右，将酸奶在0～5℃条件下进行保存，分别测定货架期（5，10，15，20 d）纽甜的外标质量分数，结果如表2所示。

表2 纽甜的外标质量分数在货架期的变化

图3 纽甜货架期稳定性

2.5 最终产品的各项指标

将嗜热链球菌和保加利亚杆菌按照1∶1的比例、3%的添加量制作的酸奶进质量指标的检测，其结果如表3所示。

2.6 与其他甜味剂口感的比较

将添加同等甜度阿斯巴甜、三氯蔗糖、纽甜制备的酸奶进行口感的比较，组织20人进行感官评定，就甜度、甜感及滞留度进行品评，统计结果如表4所示。

表3 酸奶的质量指标检测

表4 3个产品感官评定

根据感官评定选择检验法，查表X2（f,a）=X2（2,0.05）=5.99＞0.7，则3个产品的喜爱程度在5%的水平上没有明显的差距，即采用纽甜制作的酸奶和三氯、阿斯巴甜制作的酸奶一样能被消费者接受喜爱。

表5 3个产品口感特点

添加纽甜的产品与阿斯巴甜口感极为相似，但是，如果纽甜添加量过高，产品会存在起甜迟缓、甜感滞留过长的不舒服感。对此，我们可以通过添加糖醇（增加甜感的清爽感）、降低纽甜的使用量（所占甜味剂甜度≤60%）来提高前甜、缓解甜感滞留时间长的缺点。

2.7 不同甜味剂在酸奶中稳定性比较

测定以上三个样品在货架期内甜味剂的稳定性，结果如图4所示。

由几种甜味剂在酸奶货架期的稳定性可以发现：纽甜在酸性条件下的稳定性远远优于阿斯巴甜，虽然不及三氯的稳定性好，但是考虑到三氯对生态环境的影响及潜在威胁和较高的单位甜度成本，纽甜具有不可替代的优势。

3 纽甜较其他甜味剂的优势

3.1 成本优势

图4 甜味剂在货架期的稳定性

纽甜的甜度倍数高，相对于其它甜味剂其单位甜度价格最低。现将几种常见的甜味剂单位甜度价格进行比较，具体数据如表6所示。

表6 常见高倍甜味剂单位甜度价格比

3.2 安全性优势

已上市的几种高倍甜味剂，经过进一步试验及上市跟踪，均发现存在潜在危害，如糖精钠潜在致癌[7]，阿斯巴甜可导致潜在苯丙酸中毒且苯丙酮尿症患者不能食用[8]，甜菊糖具有致突变的潜在危险[9]，三氯蔗糖也出现干扰内分泌的不良反应报道[10]。

据相关报道，苯丙酮尿症患者的发病率为万分之一左右，苯丙酮尿症属于氨基酸代谢类疾病。高倍甜味剂阿斯巴甜在体内代谢时会产生苯丙氨酸，所以含阿斯巴甜的产品是不能被该患者食用的。而长期食用阿斯巴甜与苯丙酮尿症的病发是否有直接或间接的关系还没有确切答案。

随着环境问题的突出，甜味剂进入环境后，在环境中也开始受到环境科学家的关注，此方面的报道主要集中在三氯蔗糖。Wiklund等[11]人研究三氯蔗糖对大型蚤行为及生理的影响，结果表明三氯蔗糖的存在会增加大型蚤的有用距离和游泳速度。试验结果给我们警示：三氯蔗糖的存在可能使生物的行为出现异常，可能导致比较严重的生态后果。从目前研究结果看，虽然人工甜味剂对水生生态系统没有表现出严重的影响，但也可看出有些人工甜味剂的存在已对某些水生生物的行为有所影响，表明人工甜味剂的残留对环境存在潜在的威胁。

纽甜的代谢（去酯化）过程中产生的甲醇与日常膳食中所产生的甲醇量相比可忽略不计，此外，用于分解天冬氨酸和苯丙氨酸之间肽键的肽酶也几乎完全被纽甜分子中3,3-二甲基丁基团所阻断，因此减少了苯丙氨酸的形成；所以，含有纽甜的产品其标签无需标明苯酮尿症慎用[12]。而纽甜作为新型高倍甜味剂经过系统安全评价无安全隐患，且上市以来也未有报道其存在不良反应，可填补安全甜味剂的空缺，让人们放心食用，为社会的甜味剂事业起推动作用。

3.3 稳定性优势

纽甜在乳制品中有非常好的稳定性，他能耐受巴氏消毒且在培养过程中不被普通的酸奶微生物所分解[1]。在酸奶的生产、制备及货架期内都具有较高的稳定性。在酸性条件下，纽甜具有与阿斯巴甜大致相同的稳定性；在中性pH范围或瞬时高温等条件下，纽甜要比阿斯巴甜相对稳定。且纽甜在含蛋白质丰富的视频中可以抑制蛋白质变性，保证良好的口感；在富含脂肪的食品中能抑制脂肪酸化，保持良好的品质。

3.4 口感优势

味刺激分子必须具有一定的水溶性，其味感强度也与水溶性有关，完全不溶于水的物质其实是没有甜味的。纽甜的水溶性良好，甜感清爽，没有苦涩及不良金属味道。且纽甜的甜感持续时间稍长，这一特点特别适用于口香糖中[1]。

综上所述，纽甜生产相对天然、合成甜味剂具有安全稳定、环保等显著优势，是绿色、节能的新型甜味剂，将开启甜味剂的新时代，具有较大的社会经济效益。

[1]胡国华.功能性高倍甜味剂[M].北京：化学工业出版社,2008：308-341.

[2]GB2760-2014，食品添加剂使用标准[S].2014（12）：13-15.

[3]余海星.二肽甜味剂—纽甜[J].中国食品添加剂,2008,（1）：54-57.

[4]张和平，孙天松.酸奶发酵剂中嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌的生长互补及连续式酸奶的生产[J].中国乳品工业,1997（6）19-22.

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

[6]GB29944-2013,食品添加剂N-[N-（3,3-二甲基丁基）]-L-α-天门冬氨-L-苯丙氨酸1-甲酯（纽甜）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.