软饮料常用的酸度调节剂
出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第150页(4955字)
(一)结晶柠檬酸(Citric acid)
1.性状
含有一分子结晶水的无色透明的结晶颗粒或白色的结晶性粉末,无臭,有较强的酸味。在干燥空气中失去结晶水而风化,而在潮湿空气中会慢慢潮解。易溶于水、乙醇和甲醇,难溶于其他溶剂。具有柔和、爽快的酸味。相对密度1.542,熔点153~154℃。
2.使用范围
广泛用作酸度调节剂,是酸味剂中使用最多的有机酸,特别适合柑橘饮料。对于其他饮料,可单独使用也可与其他有机酸同时使用。与抗氧化剂同时使用有增强抗氧化剂效果的作用。用量清凉饮料0.13%~0.3%,果汁粉、果汁、罐头水果、冷饮等1%左右。常与柠檬酸钠一起使用。实际使用时通常先配制成50%的水溶液。
(二)无水柠檬酸(Citric acid anhydrous)
1.性状
无色透明结晶颗粒或白色粉末,无臭,有较强酸味。放置在空气中吸湿后便成结晶柠檬酸。相对密度1.67,熔点153~154℃,吸湿性比结晶柠檬酸小,不易潮解。
2.使用范围
与结晶柠檬酸一样广泛使用,主要用于要求水分含量低的食品和粉末制品,如果汁粉末、固体饮料以及口香糖等。
(三)酒石酸(Tartaric acid)
酒石酸别名2,3-二羟基丁二酸,以游离或盐的形式广泛存在于水果中,特别是葡萄中。葡萄汁在冷暗处贮藏时可析出酒石酸盐(酒石)。
酒石酸有d型、l型、dl型和meso(内消旋性)4种构型,天然存在的酒石酸为d型,人工合成的为dl型。dl型为非旋光性的,可以分解成右旋性d型和左旋性l型。非旋光性meso型不能分解。一般酒石酸系指d-酒石酸。
1.性状
无色透明或白色微细的结晶性粉末,无臭,与柠檬酸相比,其酸味具有稍带涩味的收敛味。酸度为柠檬酸的1.2~1.3倍。d-酒石酸与水加热至165℃时主要成meso型酒石酸,加热至175℃时主要成dl-酒石酸,易溶于水,溶于醇,难溶于醚。dl-型溶解度比d-型低,稍有吸湿性,d-体与dl-体的酸味无较大差别。
2.使用范围
酒石酸作为食品酸度调节剂。用量清凉饮料0.1%~0.2%。不常单独使用,可与柠檬酸和苹果酸、富马酸同时使用,是葡萄饮料必用的酸。dl-型酒石酸多用于固体饮料中。酒石酸有抗氧化增效作用,d-酒石酸可作增香剂,dl-酒石酸还可作乳化剂。
(四)苹果酸(Malic acid,Apple acid)
苹果酸别称马来酸、羟基丁二酸、顺丁烯二酸,广泛存在于水果和蔬菜中,其中苹果中90%以上的酸是苹果酸,天然苹果酸为l-型。
1.性状
dl-苹果酸为白色结晶或结晶性粉末,无臭或稍有特异臭气。与柠檬酸相比,其酸味具有略带刺激性的收敛味。酸度约为柠檬酸的1.25倍,极易溶于水,溶于醇,不溶于醚。无潮解性,1%水溶液pH为2.40,熔点128℃,相对密度1.601。
2.使用范围
苹果酸作为酸度调节剂,国际上评价较高,是食用有机酸中应用制剂化最好的一种。与柠檬酸一样,可单独也可与其他有机酸同时使用。广泛用于清凉饮料和果汁饮料,也适用于乳酸菌饮料。由于苹果酸比柠檬酸有刺激性的收敛味,对于使用人工甜味剂的饮料,具有掩盖其后味的效果。另苹果酸最适用于果胶凝胶化的果酱及果冻。
(五)富马酸(Fumaric acid)
富马酸别名延胡索酸、反丁烯二酸,广泛存在于植物中,较多含于霉菌和地衣类中,与马来酸是几何异构体。
1.性状
白色结晶性粉末,无臭,有特异的酸味。易溶于醇和酮,难溶于水。熔点287℃,在200℃以上温度升华,在更高温度下部分分解成无水顺丁烯二酸。酸味有较强特有的收敛味,酸度为柠檬酸的1.6~1.8倍。缓冲性强,可保持水溶液pH3.0左右。
2.使用范围
富马酸可作酸度调节剂、增香剂和抗氧化剂。由于富马酸难溶解,一般多为微粉状,很少单独使用,多与其他酸味剂一起使用,以获得复合的酸味。可用于清凉饮料、水果罐头。由于其吸湿性小,较稳定,因此用于制造粉末发泡饮料。在饮料中可以柠檬酸量的20%~30%配合使用。
富马酸钠与富马酸大致相同,但富马酸钠易溶于水,风味也比富马酸好。
(六)冰醋酸(Glacial acetic acid)
冰醋酸别称乙酸,在动植物界以其钙盐和钾盐的形式存在,在油脂中以酯的形态存在,腐败、发酵、氧化时有机物分解产生醋酸。
1.性状
无色透明的液体或结晶块,有特异刺激臭。在温度16℃以下成为类似冰的叶状结晶,沸点118~119℃。凝固点,当纯度100%时为16.75℃,99.5%时为15.65℃,99%时为14.8℃,96%时为10.5℃。液态静静冷却至0℃时也不凝固,但稍摇动即成结晶块。可以任意比例溶于水、醇和醚中,可溶于多数脂肪油、色素、蛋白质等中,与多数金属氧化物、有机盐基反应成醋酸盐,对氧化剂和还原剂稳定。
2.应用注意事项
冰醋酸属于弱酸,一般不直接使用。用水稀释即成醋酸(Acetic acid),可作酸度调节剂、增香剂,除合成食用醋外(含3%~8%醋酸),广泛用于糖水苹果(用量0.005%~0.033%)、蛋黄酱、干酪等。此外冰醋酸也可作pH调整剂。
冰醋酸蒸汽能强烈刺激呼吸器官,与皮肤接触会引起烫伤,需要保存在玻璃容器内。
(七)乳酸(Lactic acid)
乳酸分有α-型和β-型两种,普通方法制成的为α-型乳酸。
1.性状
无色至淡黄色的透明糖浆状液体,无臭气或稍有不快臭气。乳酸一般浓度85%~95%,为乳酸与无水乳酸的混合物,能与水、醇和酮自由混合,吸湿性强。熔点18℃、沸点122℃、相对密度1.249。乳酸有较强的酸味,酸度约为柠檬酸的1.2倍,稍感涩味,有柔和的收敛味,具有与水果中的柠檬酸、苹果酸等不同的酸味。
2.应用
乳酸是具有防腐作用的酸度调节剂,广泛用于食品中,在饮料中主要用于乳酸饮料,用量0.05%~0.2%,与其他有机酸配合也可用于冰淇淋、花生酱、果冻、果胶等的制造。
此外乳酸还有增强风味的作用,作防腐目的使用时,可与琥珀酸合用,用量0.03%~0.04%。
(八)磷酸(Phosphoric acid)
磷酸别名正磷酸、一缩磷酸。是无机酸,是五氧化二磷与水化合后生成的酸的总称。
1.性状
无色透明的糖浆状液体,无臭,有涩辣味。根据其凝固状态和温度,可以是闪光的液体,也可是透明结晶体。在空气中易吸湿,与有机物接触着色。无水物是柱状结晶,相对密度1.579以上,熔点37℃。磷酸与水能以任何比例混溶,是中等强度的三元酸。加热时脱水复合成为焦磷酸(250℃)和偏磷酸(300℃)。
2.应用
主要作碳酸饮料,特别是可乐饮料的酸度调节剂。在非果味碳酸饮料中,磷酸可以和具有叶、根、坚果或草的香气较好地混合,是重要的风味促进剂。在可乐型碳酸饮料中,磷酸能产生独特的酸味,用量0.06%左右。
(九)二氧化碳(Carbon dioxide)
二氧化碳别称碳酸气(Carbon dioxide gas)、碳酸酐,固体时称干冰,溶于水时变为碳酸,呈现具有刺激性的弱酸味,同时具有爽快感,这对于碳酸饮料和啤酒都是非常重要的,因此二氧化碳成为碳酸饮料生产中的主要原料之一。
几种碳酸气气源的碳酸气浓度(体积分数,%)大致如下:天然碳酸气80~95,发酵气体(啤酒生产)95~99,石灰炉气体30~35,焦炭、重油等燃烧气体10~17,炼焦水煤气25~40。
1.性状
二氧化碳是无色、无臭的气体,略有酸味。标准状态下的摩尔体积为22.26L,密度1.9769g/L,比体积505.8mL/g,相对密度1.528(对空气),比气体常数19.27kg·m/kg·℃,临界温度31.1℃,临界压力7.53MPa,临界密度0.464kg/L。
碳酸气在常压、常温下为气体,将其压缩、冷却可以变为液体。液化碳酸气通过阀门在绝热空间降低压力成为干冰(Dryice),因此碳酸气存在气、液、固三态。干冰在大气压下升华(升华点-78.5℃),吸收周围大量热量,作为冷媒,效果较好,升华潜热为573kJ/kg。
二氧化碳的溶解度,在1个大气压下,1容积的水可溶解的二氧化碳容积为0℃时1.713、10℃1.194、20℃0.878、50℃0.436,溶于水时生成碳酸。25℃时饱和水溶液的pH为4.5,相对密度为1.529。
2.应用
作酸味剂,主要用于碳酸饮料和啤酒。实际饮用时,汽水、可乐、啤酒、汽酒等饮料中的CO2可将人体内的热量随气排出,产生凉爽和刺激感。饮料充气不仅可以提高其他呈味物质的效果,具有止渴作用,此外CO2还可降低饮料的pH而加强防腐作用。用量根据饮料品种而定,一般气体容量为1~5倍。此外二氧化碳还可作制冷剂,用于冷却和保存目的(干冰)。