張江霄 陳春生
(廣州市同力生物科技有限公司,510000)
目前,牙膏工業中使用的甜味劑是糖精鈉,但眾所周知現在使用的糖精鈉,其化學式為C7H5NO35Na,全名稱為鄰磺酰苯酰亞胺鈉鹽,其甜度為蔗糖的300~500倍,通常為300倍。其生產原料為甲苯或苯酐,在工藝過程中會產生一些副產品,例如未反應的鄰甲苯磺酰胺。糖精鈉生產過程中需要大量強酸、強堿等14種化學原輔材料,同時產生大量三廢排放物而影響環境。
糖精鈉目前是食品添加劑中的一種,而其特性除了在味覺上引起的感覺以外,對人體無任何營養價值。當使用較多時,會影響人類腸胃消化酶的正常分泌,降低小腸的吸收能力,會使食欲減退。在牙膏中使用只能少量,一但用量增大就會產生苦味。同時,有人曾對糖精鈉做過一些動物實驗,實驗結果表明該物質具有致癌作用,主要是未反應的鄰甲苯磺酸胺。引起的癌癥為膀胱癌、卵巢癌、皮膚癌。因此美國食品藥品監督局(FDA)于1977年明令禁用該物質,同時,許多國家都限制糖精鈉在食品工業中的使用量,我國也對糖精鈉生產進行限制其生產量以及在食品工業中的使用量。
牙膏行業由于運用糖精鈉的甜度,長期以來,少量使用,由于存在許多安全性問題,也使用了三氯蔗糖、木糖醇、安賽蜜、甜蜜素等等,由于甜度不夠及穩定性不強,不能長期大量使用。
為了解決這個問題,著手研制甜味劑。經過長時間研究與使用,目前,研究出類似于糖精鈉的甜度,而安全性強的新型甜味劑——甜精醇。
甜精醇的生產原料是一種天然甜味劑——赤蘚糖醇及安全系數較高的甜味劑*N-[N-(3.3-二甲基丁基)]-L-α-天門冬氨-L-苯丙氨酸-甲酯經過物理化學反應而得到的甜味劑,其甜度基本上達到與糖精鈉同樣的甜度,為蔗糖的300~500倍。同時,在安全性上基本上解決了糖精鈉可帶來的不安全性,改變了長期依賴有微毒的糖精鈉的困惑。
甜精醇的主要原料之一為赤蘚糖醇,化學式為C4H10Q4。該物質的生產原料為葡萄糖,其生產工藝為葡萄糖利用解脂假絲酵母(Candika.lipolytiew)或叢梗孢酵母(Moniliella pollinis)或類絲孢酵母(Trichas poronoides megachilensis)經過高濃度450℃條件下酶解發酵后,發酵醪液經加熱殺菌、過濾然后經離子交換,活性炭和超濾純化、結晶、洗滌并干燥而得。同樣,赤蘚糖醇也廣泛存在于真菌類蘑菇、地依、瓜果類、甜瓜、葡萄、梨、動物的眼球、血漿中,在發酵食品、葡萄酒、啤酒、醬油、日本清酒中天然存在。它是一個四元醇,是較為理想的低熱量甜味劑,具有爽口的甜味,在口中溶解時有溫和的涼爽感,沒有后苦味,對熱酸穩定而且不會變色,溶解性好,不會引起腸胃不適。有防齲齒功能,不會被人體口腔細菌利用,因而不會產生酸性物質對牙齒造成傷害,對口腔細菌生長產生抑制效果,從而起到保護牙齒的作用。所以赤蘚糖醇廣泛應用于食品行業(飲料類、焙烤食品類、蛋糕餅干類、糖果類、口香糖、巧克力等等),醫藥行業也同樣應用。
甜精醇的生產原料之二是N-[N-(3.3-二甲基丁基)]-L-α-天門冬氨-L-苯丙氨酸-甲酯,其分子式為C20H30N2O5,其生產原料為阿斯巴甜及3.3-二甲基丁醛,是生產工藝為阿斯巴甜及3.3二甲基丁醛在氫氣存在下于甲醇溶液中反應,然后去除甲醇,再經過洗滌、干燥而得,是一個理想的低熱量、高穩定性、功能性的甜味劑。具有純正的甜味,甜味協和,沒有強力甜味劑常帶的苦味和金屬味,對人體健康無不良影響,起有益的調節和促進作用,低能量或無能量,不致齲齒,不會引起蛀牙,可促進雙歧桿菌增值。該物品可顯著地延長、增強產品的口感和香味,在牙膏和漱口水中有增甜效果,能有效地保護產品的涼爽特性,其安全性適用于兒童、孕婦、哺乳期婦女和糖尿病患者在內的所有人群。該產品已于2002年7月9日通過美國FDA食品添加物審核允許應用在所有食品及飲料。同時,歐盟于2010年1月12日正式批準其應用。中華人民共和國衛生部2003年第4號公告也正式批準該產品為新的食品添加劑,適用于各類食品生產。該產品適用于飲料、焙烤食品、口香糖、醫藥領域、牙膏、漱口水、化妝品等。
甜精醇的原料是赤蘚糖醇與N-[N-(3.3-二甲基丁基)]-L-α-天門冬氨-L-苯丙氨酸-甲酯。其生產工藝為先在真空干燥機投入赤蘚糖醇先行攪拌10分鐘,然后投入N-[N-(3.3-二甲基丁基)]-L-α-天門冬氨-L-苯丙氨酸-甲酯在真空干燥機中繼續攪拌30分鐘,烘干,最后經研磨成產品——甜精醇。由于采用了物理化學反應進行處理,甜精醇保留了兩個原料的所有特性,為此甜精醇的特性為:
①甜精醇的甜度是蔗糖的300~500倍。
試驗方法:取兩瓶未開過瓶的礦泉水分別稱取糖精及甜精醇1克正,然后分別嘗其甜度。
②口感甜潤順口。有改善口感和香味的甜味及涼爽感,沒有異味,沒有高濃度聚集的苦味及后苦味。
③安全性可靠。赤蘚糖醇是天然物質,N-[N-(3.3-二甲基丁基)]-L-α-天門冬氨-L-苯丙氨酸-甲酯是功能性甜味劑,是美國FDA、歐美及我國衛生部認可的安全性的食品飲料中使用的甜味劑。
④穩定性好。該物質對熱酸有強的穩定性,不會變色。
⑤應用范圍廣??蓱糜谑称?、飲料、糖果、焙烤食品、口香糖、醫藥領域等行業。
⑤應用于牙膏、漱口水等等口腔用品。在牙膏等口腔用品由于低熱量、高甜度而且有抗齲齒作用,不會引起蛀牙,對口腔細菌生長產生抑制效果,沒有后苦味,并有溫和的涼爽感,以改善口感及香味,對熱酸有強的穩定性,并促進雙歧桿菌的增值,不會因產生酸性物質而對牙齒造成傷害,從而起到保護牙齒作用,同時在牙膏等口腔用品有一定防腐功效。
⑦價格低廉。基本上與糖精鈉價格類似,不會升高牙膏等口腔用品的成本。
甜精醇生產標準嚴格遵循并嚴格執行GB2668-2011食品安全國家標準。甜精醇在牙膏等口腔用品中實例。
應用配方(一):

聚乙二醇-(8)4山梨醇30纖維膠7碳酸鈣30水合硅石7苯甲酸鈉0.3六偏磷酸四鈉0.3食用香精0.8甜精醇0.22純水余量
應用配方(二):

聚乙二醇-(8)3山梨醇65纖維素膠0.4黃原膠0.4 水合硅石7苯甲酸鈉0.3甜精醇0.15六偏磷酸四鈉0.25食用香精0.6純水余量
應用配方(三):

甘油10山梨醇30西呲氫胺0.05氯化鈉0.08磷酸三鈉0.2檸擔酸0.5甜精醇0.07~0.1苯甲酸鈉0.3水余量
甜精醇是新型的、安全的甜味劑,用在牙膏等口腔用品中穩定、口感好、安全性強,長期使用也有利于人類健康,抗齲齒,而價格與糖精鈉的價格差不多,所以甜精醇是目前糖精鈉最佳的取代品,是口腔用品極好的甜味劑。
參考文獻(略)