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1、【题目】精细化工工艺学酸性调节剂【中文摘要】调味剂一般可分为：咸味剂、酸味剂、甜味剂、香料、辣味剂、鲜味剂、清凉 剂等。酸味剂也称酸性调节剂。一般分为无机酸和有机酸。食品中常用的无机酸 是磷酸。常用的有机酸有：醋酸(Acetic Acid),柠檬酸(Citric Acid),酒石酸(Tartaric Acid),苹果酸(Apple Acid),富马酸(Fumaric Acid),抗坏血酸(Ascorbic Acid),孚L 酸(Lactic Acid),葡萄糖酸(Glycogenic Acid)。【关键词】食品添加剂、酸性调节剂、磷酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、发展方向。【前言】 精细化工
2、产品又称精细化学品,是化学工业中用来与通用化工产品或大宗化学 品相区分的一个专业术语。近 20 年来,由于社会生产水平及生活水平的提高,化学工业产品结构的变化 以及开发新技术的要求,精细化工产品愈来愈受到重视。它们的产值比重逐年上 升,生产精细化工产品的工业似乎有成为化学工业中的一个独立分支的倾向。不 断开发新品种,新剂型,新配方和提高开发新品种的创新能力,是当前国际上精 细化工发展的总趋势。食品添加剂是指,为改善食品品质和色香味以及防腐和加工工艺的需要而加入 食品中的天然或者化学合成物质。酸性调节剂也称酸味剂,酸味,是食品的风味之一,且与其它味觉有协调作用, 位于几大风味之首。【正文】在国标
3、 2760 中,食品添加剂的第一类就是调整食品酸味的酸度调节剂。酸度 调节剂又称酸味剂,酸化剂,是赋予食品酸味的添加剂。它可以产生氢离子,改 善食品风味,是产品标准化。此外,酸味剂在食品加工中还常做为膨松剂,护色 剂和抗氧化剂,防腐剂的组成部分以作为缓冲剂,胶凝剂,发酵助剂的重要组成 部分。酸味剂可分类为(1)无机酸：磷酸(2)有机酸：柠檬酸、酒石酸、苹果 酸、延胡索酸、抗坏血酸、乳酸、葡萄酸。比较酸味的强弱通常采用柠檬酸为标 准。各种酸会产生不同的口感,如柠檬酸,抗坏血酸和葡萄糖酸所产生的是令人 愉快,有清凉感的酸味,但酸味消失快。磷酸和酒石酸有较弱的涩味。醋酸有强 刺激性,它们的酸味也消失
4、较快。苹果酸带有苦味,其酸味的产生和消失缓慢。 富马酸的强涩味并能呈长时间的酸味。酸味给人以爽快的刺激。一般人虽多喜甜 食,但是纯甜的糖果、饮料、果酱等饮食甜味平淡,食多则腻,若能以适当之酸 甜比配合可明显地改善其风味和掩盖某些不好的风味。影响酸味的因素。其影响因素是多方面的。一般温度对酸味影响较小,常温时 的阈值与0C的阈值相比，柠檬酸酸味减少17%,而盐酸奎宁生产的苦味减少97%, 食盐的咸味减少 80%,糖的甜味减少 75%。酸与甜味有相乘效应,与咸味有消 杀效应。酸味剂除了调味作用外还有以下作用：(一)防腐作用：微生物生存需要一定的PH值，多数细菌为6.57.5,少数耐受到PH为43的
5、范围(酵母菌、霉菌)， 因此，酸味剂以调整酸度起防腐作用还能增加苯甲酸、山梨酸等防腐剂的抗菌效 果。(二)抗氧化作用：Fe,Cu离子是油脂氧化、蔬菜褐变、色素褪色的催化剂， 加入金属螯合剂是可行的方法，酸味剂也具有螯合作用，使金属离子结合而失去 催化活性(三)缓冲作用：食品加工保存过程中都需稳定的PH值，要求PH值 变动范围很窄，单纯酸碱调整PH值往往失去平衡，用有机酸及盐类配成缓冲系 统，起不致因原料调配及加工过程中酸碱含量变化而引起PH过分波动的作用。(四)其他作用：酸味剂与NaC03配置成膨松剂，高酯果胶在胶凝时需要用酸 味剂调整PH值，酸味剂对解酯酶有钝化作用等。食品中的酸味剂在饮料中
6、的应用是最为广泛的。酸味剂在饮料中的作用如下： (1)使用饮料生产特定的酸味(2)改进饮料的风味与促进蔗糖的转化(3)通 过刺激产生的唾液，加强饮料的解渴效果(4)具有防腐作用，一般清凉饮料中 添加0.010.3%的酸味剂，是PH值下降，细菌难于生长。食品中用酸味剂，半 数以上是选用柠檬酸，其次是苹果酸，乳酸，酒石酸及磷酸。在国外还是用富马 酸及琥珀酸。1磷酸。熔点45.3r的不稳定结晶或透明浆状液体。其稀溶液有越快的酸味。酸 味度为 2.32.5，有强烈的收敛味与涩味。磷酸在饮料中可代替柠檬酸和苹果酸， 特别是用于不一使用柠檬酸的非水果型饮料中作酸味剂。在酿造业中可作PH调 节剂，啤酒糖化用
7、磷酸调节PH值时，用量为0.004%，在动物脂肪中还可与抗 氧化剂并用，在制糖过程中作蔗糖液澄清剂。成产方法，目前世界上仍以热法磷 酸为主，热法粗磷酸经净化除杂质即可得食品级磷酸。2柠檬酸。柠檬酸，3羟基一3羧基戊二酸分子式C6H8O7H 2。存在于植 物与动物组织和乳汁中。柑橘类水果中含量较高。结晶柠檬酸为白色透明晶粒或 白色结晶性粉末，熔点100133C.无水柠檬酸为无色晶粒或白色粉末，无臭， 无酸味，相对密度1.67，熔点153 C。易溶于水和乙醇。无水柠檬酸的酸味是结 晶柠檬酸的 1.1 倍左右。吸湿性比结晶柠檬酸低。柠檬酸是功能最多，用途最广 的酸味剂，有较高的溶解度，对金属离子的螯
8、合能力强。在食品中除作酸味剂外， 还用作防腐剂，抗氧化增效剂， PH 值调节剂等。其最大用量按正常需要， ADI 不需要限制。3苹果酸。羟基琥珀酸、羟基丁二酸；CN: 01.104分子式为C4H6O5，相对分子 质量 134.09， 无色或微黄色结晶或粉末，无臭，略带有刺激性爽快的酸味。熔点 128131C. 易溶于水，微溶于酒精及醚，吸湿性强。保存时易受潮。其1%水溶液PH值为 2.4.由于苹果酸的酸味柔和且持久性长，从理论上讲可以全部或大部分取代用于 食品及饮料中的柠檬酸，并且在获得同样效果的情况小，苹果酸用量平均可比柠 檬酸少 8%12%质量分数。特别是苹果酸用于水果香型食品。碳酸饮料及
9、其他 一些食品中，可以有效地提高其水果风味，在美国苹果酸正在不断被用于新型食 品中，最大用量按正常生产需要，ADI不需要特别规定。4酒石酸。2，3二羟基丁二酸、2，3二羟基琥珀酸分子式C4H6O6，相对分 子质量150.0易溶于水(139.44g / 100mL，20C)、乙醇(33g/100ml)，难溶于乙 醚、氯仿。熔点168C170 C。有葡萄和白柠檬香气。在空气中稳定，无吸湿 性。味觉阈值0.0025，酸味较强，酸味强度为枸橼酸的1.21.3倍，是酸味剂 中酸味最强烈的，0.3%水溶液pH值为2.4。在口中保持时间则最短，酸味爽口， 但稍有涩感。可作为酸味剂、 pH 值调节剂、螯合剂、
10、抗氧化增效剂和复合膨松 剂，在各类食品中按生产需要适量使用。一般清凉饮料中添加0.1%0.2%，多 与枸橼酸、苹果酸等其他有机酸合用。在自然界中以钙盐或钾盐存在，广泛存在于植物中，尤以葡萄中含量较多。酸 味是柠檬酸的1.21.3倍，但风味独特等。所以可用于一些有特殊风味的罐头食 品与柠檬酸并用制作酸苹果等一些特殊酸味食品。加入酒中可增加酒的香味，是 酒晋级。酒石酸还可作为焙烤食品的膨松剂和发酵剂。5乳酸。l羟基丙酸，相对分子质量90.08为乳酸和乳酰乳酸6斗005）的混 合物，无色到浅黄色固体或糖浆状透明液体。有特异收敛性，味酸，酸味阈值 40ppm,有吸湿性。纯乳酸熔点18 C，沸点122
11、C （2kPa）,相对密度1.249（15 C）。可与水、甘 油、乙醇任意混溶；稍溶于乙醚，不溶于氯仿、石油醚、二硫化碳。煮沸浓缩时 乳酸缩合成乳酰乳酸，稀释并加热水解成乳酸。pH值为3.08。通常使用的乳酸 溶液浓度约为 80。食用乳酸可用于清凉饮料，乳酸饮料，合成酒，合成醋， 辣椒油，酱菜等作酸味剂。用乳酸发酵制成的泡菜，酸菜不仅有调味作用，还有 防杂菌繁殖的作用，使用是添加量按正常所需，其ADI不需规定。【结论】 酸均有一定的抗微生物作用，选用一定的酸化剂与其他保藏方法如冷藏，加热 等并用，可以有效地延长食品的保质期。酸味剂在食品工业中的应用极为广泛，前些年国外发展较快，今后此种倾向仍
12、会继续，但增长速度稍变慢，我国除了成熟的柠檬酸以外，其他各品种逐年进入 生产。柠檬酸的发酵生产出了用糖蜜和淀粉外，人们还在探索用各种原料。包括农产 品废料，木材加工废料，室友副产品等，进行柠檬酸的生产，我国的柠檬酸厂家 正在对提取工艺进行改进，以提高柠檬酸的收率。今后在这方面还有很多工作要 做。其他酸味剂，除了需要在生产工艺和生产成本上投入大量的人力，物力进行研 究外，还需要进一步开发它们的使用市场。【参考文献】1 马同江，杨冠丰.新编食品添加剂手册。北京：农村读物出版社， 19892 金其荣.苹果酸的性质生产与用途，食品科学.1988，（3）：223 朱亨政.柠檬酸发酵.食品与发酵工业.1994,（6）:694 李和平.精细化工工艺学（第二版）.北京科学出版社,2007,209-2145 宋启煌.精细化工工艺学（第二版）,北京:化学工业出版社,2003,158-168
