淺談食品甜味劑分類及其檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

甜味劑屬于食品生產(chǎn)制作過程中的常用添加劑，主要用于提升食品甜度、改善食品品質(zhì)、豐富食品風(fēng)味，輔助作用顯著，但部分食品甜味劑具有非營(yíng)養(yǎng)性、能量低、甜度高等特點(diǎn)，若過度添加則會(huì)危害人體健康。為強(qiáng)有力地管控食品市場(chǎng)內(nèi)甜味劑的使用情況，國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委下發(fā)頒布《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014），對(duì)食品甜味劑使用計(jì)量進(jìn)行管控，并為食品甜味劑檢測(cè)工作提供依據(jù)。

1 食品甜味劑的具體分類

1.1 營(yíng)養(yǎng)性甜味劑

營(yíng)養(yǎng)性甜味劑多為天然糖醇甜味劑，該類甜味劑能量低，甜度略低于白糖，不會(huì)引發(fā)高血糖、齲齒等健康問題。對(duì)營(yíng)養(yǎng)性甜味劑進(jìn)行總結(jié)，具體如下。①甘露醇。甘露醇最早發(fā)現(xiàn)并提取于棕色海帶內(nèi)，口感爽利，約為70%蔗糖甜度，現(xiàn)階段多用于果醬、糖果等食品的生產(chǎn)制作中。②山梨醇。山梨醇提取于藍(lán)莓，口味清涼，約為50%蔗糖甜度，具有一定護(hù)齒效果，在糖果食品中較為常見。③木糖醇。木糖醇提取于植物半纖維素、木糖內(nèi)，入口清涼，約為90%蔗糖甜度，多見于糖果食品。④赤鮮醇。赤鮮醇提取于草、地衣、藻類，口感清涼，相較于其他營(yíng)養(yǎng)性甜味劑，赤鮮醇甜度較高，約為3倍蔗糖甜度，對(duì)胃腸無危害，且具備護(hù)齒效果，在餐糖、飲料內(nèi)較為常見。⑤麥芽糖醇。麥芽糖醇由麥芽糖淀粉水解后進(jìn)一步氫化還原制得，甜度與蔗糖相近，約為85%～95%的蔗糖甜度，具有促進(jìn)鈣吸收、防齲齒的效果，在糕點(diǎn)、糖果、冰激凌及飲料等食品中較為多見。

1.2 非營(yíng)養(yǎng)性甜味劑

非營(yíng)養(yǎng)性甜味劑具有熱量低的優(yōu)勢(shì)，是食品甜味劑未來主要發(fā)展趨勢(shì)，有天然甜味劑和人工合成甜味劑兩大類。

1.2.1 天然甜味劑

①甜菊糖苷。甜菊糖苷提取于甜葉菊，口感與蔗糖相似，甜度雖為蔗糖的300倍，但卻無熱量，常用于飲料生產(chǎn)。②羅漢果甜苷。羅漢果甜苷提取于羅漢果，口感與蔗糖相似，約為240倍蔗糖甜度，具有增強(qiáng)免疫、防齲齒的功效，且具備與羅漢果一致的醫(yī)學(xué)保健作用，故被應(yīng)用于保健食品內(nèi)。③甘草甜素。甘草甜素提取于甘草，甜度跨度大，最低為80倍蔗糖甜度，最高可達(dá)300倍蔗糖甜度。甘草甜素富含特殊風(fēng)味，具備與甘草相同的抗過敏、醫(yī)學(xué)保健效果，在醬油、餐糖等食品中較為常見。④橙皮苷。橙皮苷提取于西班牙酸橙果皮，約為1 000倍蔗糖甜度，口味甜中帶苦，僅添加少量即可滿足食品甜味制作需求，在清涼飲料、熱處理食品中較為常見。④甜茶素。提取于甜茶懸鉤子，口感清涼，約為300倍的蔗糖甜度，具有防齲齒、抗過敏功效，且不會(huì)增加膽固醇，在糖果、飲料、餐糖中較為常見。⑤甜味蛋白。該甜味劑共有8種，我國(guó)最為常用的類型為馬檳榔甜蛋白，提取于馬檳榔種子，口感清涼，且具有熱量低、甜度高的特征，多用于蜜餞、糕點(diǎn)、飲料等食品中。除馬檳榔甜蛋白外，還有仙茅甜蛋白、培它丁、奇果蛋白、索馬甜和巴西甜蛋白等[1]。

1.2.2 人工合成甜味劑

人工合成或半合成的甜味劑具有性質(zhì)穩(wěn)定、成本低的特點(diǎn)，但食用過量會(huì)危害人體健康，為控制人工合成甜味劑的添加量，《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）對(duì)人工合成甜味劑用量提出了嚴(yán)格要求，對(duì)人工合成甜味劑的使用行為加以約束[2]。①糖精鈉。人工合成原料為氯磺酸、甲苯，整體呈白色粉末結(jié)晶，甜度約為400～700倍的蔗糖，口感超甜，但有后苦味，若過度食用則會(huì)引發(fā)食欲不振，甚至對(duì)胃腸道功能產(chǎn)生不利影響，該類人工合成甜味劑現(xiàn)已被限定使用。②甜蜜素。人工合成原料為環(huán)己胺、氨基磺酸鈉，表現(xiàn)為粉末狀結(jié)晶、片狀結(jié)晶、白色針狀，甜度約為30～80倍的蔗糖，口感純正，但甜蜜素過量應(yīng)用可損害人體神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟器官，故需要嚴(yán)格控制甜蜜素的添加量。③安賽蜜。安賽蜜經(jīng)多道反應(yīng)工序制成，整體呈白色結(jié)晶狀粉末，甜度約為200～250倍的蔗糖，無熱量、口感佳，現(xiàn)階段尚未驗(yàn)證安賽蜜對(duì)人體存在危害，故常被用于乳制品、糖果等食品中。④三氯蔗糖。三氯蔗糖屬于蔗糖衍生物，表現(xiàn)為白色晶體粉末，甜度約為600倍蔗糖，口感近似蔗糖，性質(zhì)穩(wěn)定，無熱量，安全性較好，且表現(xiàn)出良好的風(fēng)味，常被用于蛋糕、蜜餞等食品。⑤阿斯巴甜。阿斯巴甜整體表現(xiàn)為白色晶體粉末，甜度約為200倍的蔗糖，熱量較低，口感與蔗糖相似，具有防齲齒作用，安全性較好，但苯丙酮酸尿患者不可食用阿斯巴甜，多見于口香糖、含片、糕點(diǎn)等食品中。⑥阿力甜。阿力甜整體表現(xiàn)為白色結(jié)晶粉末，甜度超過2 000倍蔗糖，口感相對(duì)清爽，無法長(zhǎng)期保存，阿力甜不被美國(guó)FDA（食品藥品管理局）認(rèn)可，在我國(guó)阿力甜已被允許限量應(yīng)用，常被用于餐糖、果凍等食品。⑦紐甜。紐甜屬于白色晶體粉末，甜度為8 000倍的蔗糖，熱量低，安全性佳，且具備一定的防齲齒功效，常被用于餐糖、糖果、飲料[3]。

2 食品甜味劑檢測(cè)前處理

在綠色健康食品被廣泛關(guān)注的市場(chǎng)形勢(shì)下，甜味劑添加量成為衡量食品健康程度的主要指標(biāo)之一，為避免食品甜味劑過度添加危害人體健康，需在食品流入市場(chǎng)前進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，判斷食品內(nèi)甜味劑是否使用規(guī)范。為保障食品甜味劑檢測(cè)效果，在正式檢測(cè)前需進(jìn)行樣品預(yù)處理。檢測(cè)前預(yù)處理方式由食品基質(zhì)決定，對(duì)現(xiàn)階段常用的食品甜味劑檢測(cè)前預(yù)處理方法進(jìn)行總結(jié)，具體如下。①溶劑提取法。溶劑提取法主要運(yùn)用溶劑提取食品內(nèi)的甜味劑，為甜味劑檢測(cè)奠定基礎(chǔ)。②透析法。透析法借助各類透析液處理食品樣品，經(jīng)層析凈化、超聲提取后，則可用于甜味劑檢測(cè)。③沉淀法。沉淀法是指在食品樣品內(nèi)添加沉淀劑，去除食品內(nèi)大分子物質(zhì)，如脂肪、蛋白質(zhì)，為甜味劑檢測(cè)排除干擾，并防止該類大分子物質(zhì)堵塞檢測(cè)儀器。④層析柱法。層析柱法中通常采用超聲方式提取食品樣品，進(jìn)一步運(yùn)用固相萃取層析柱加以凈化，以此提高食品甜味劑檢測(cè)精準(zhǔn)度。⑤其他方法。若食品呈液體且基質(zhì)簡(jiǎn)單，則可直接采用超聲方式去除食品中的二氧化碳，經(jīng)過濾膜處理后直接用于檢測(cè)工作。對(duì)于半固體瓊脂狀食品，如果凍，則可采用加熱、超聲的方式提取食品甜味劑。

3 常用的食品甜味劑檢測(cè)技術(shù)分析

3.1 色譜檢測(cè)技術(shù)

色譜檢測(cè)技術(shù)是以物質(zhì)性質(zhì)（如分子大小、極性、溶解性）差異為依據(jù)分離待測(cè)物，食品樣品在流動(dòng)相作用下經(jīng)過固定相時(shí)，樣品組分在兩相內(nèi)重新分批配置，最終完成樣品組分的提純與分離，后運(yùn)用定量分析得出結(jié)論的技術(shù)[4]。色譜檢測(cè)技術(shù)可細(xì)分為離子色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜法，其中氣相色譜法通常不被應(yīng)用到食品甜味劑檢測(cè)工作中，故以下主要分析離子色譜法與液相色譜法。

3.1.1 離子色譜法

離子色譜法是以待測(cè)物質(zhì)與離子交換色譜柱之間存在的親和力差異為依據(jù)而進(jìn)行分離檢測(cè)的技術(shù)手段，該技術(shù)以電導(dǎo)檢測(cè)器為主要設(shè)備，靈敏度高、成本較低，故在食品甜味劑檢測(cè)中較為常用。在檢測(cè)食品甜味劑過程中，流動(dòng)相可選擇KOH，在電導(dǎo)檢測(cè)器幫助下即可便捷準(zhǔn)確檢測(cè)阿斯巴甜、糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素4種甜味劑的添加劑量，效果顯著。

3.1.2 高效液相色譜法

在現(xiàn)階段食品甜味劑檢測(cè)作業(yè)中，高效液相色譜法最為常用，其具有靈敏度高、分辨率高的優(yōu)勢(shì)，實(shí)用性較強(qiáng)。高效液相色譜檢測(cè)儀器多樣，包括紫外吸收檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器、蒸發(fā)散射檢測(cè)器、二極管陣列檢測(cè)器等，可用于精準(zhǔn)檢測(cè)得出甘草甜素、甜菊糖苷、甜茶素、阿斯巴甜、三氯蔗糖、甜蜜素、紐甜、糖精鈉及安賽蜜等多種甜味劑含量，應(yīng)用范圍廣[5]。此外，在高效液相色譜法具體應(yīng)用過程中，還可與其他檢測(cè)技術(shù)串聯(lián)應(yīng)用，以此進(jìn)一步擴(kuò)大檢測(cè)范圍，并有效提升檢測(cè)靈敏度與檢測(cè)準(zhǔn)確度。例如，將高效液相色譜法與質(zhì)譜法串聯(lián)應(yīng)用，可同時(shí)檢測(cè)7種甜味劑在食品中的具體含量，特異性強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果可靠性高。

3.2 質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)

質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)是通過離子質(zhì)荷比而完成食品甜味劑檢測(cè)的技術(shù)手段，其原理為通過離子源的電離效果分離待測(cè)物質(zhì)樣品中的各類組分，形成具有質(zhì)荷比差異的帶電荷離子，經(jīng)加速電場(chǎng)處理后形成離子束，離子束進(jìn)入質(zhì)量分析器后，根據(jù)質(zhì)荷比大小借助磁場(chǎng)與電場(chǎng)將樣品離子分離，在此基礎(chǔ)上得到質(zhì)譜圖即可確定食品內(nèi)各類甜味劑含量數(shù)據(jù)。質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)具有分析快、靈敏度強(qiáng)、分離性佳的優(yōu)勢(shì)，可保障食品甜味劑含量檢測(cè)效果，但質(zhì)譜檢測(cè)分析儀器成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)可進(jìn)一步劃分為電感耦合質(zhì)譜法、液相質(zhì)譜法、氣相質(zhì)譜法，不同質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)的食品甜味劑檢測(cè)范圍存在差異。電感耦合質(zhì)譜法主要可檢測(cè)得出食品甜味劑內(nèi)重金屬元素含量。液相質(zhì)譜法多用于檢測(cè)糕點(diǎn)、糖果等食品內(nèi)的安賽蜜、甜蜜素、阿斯巴甜、糖精鈉、阿力甜、三氯蔗糖、甜菊糖苷、甘草素、紐甜及羅漢果苷含量[6]。氣相質(zhì)譜法在檢測(cè)食品內(nèi)三氯蔗糖、甜蜜素甜味劑方面具有優(yōu)異效果。

3.3 電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)是根據(jù)物質(zhì)被氧化還原的情況完成食品甜味劑的定性定量檢測(cè)分析。結(jié)合現(xiàn)階段技術(shù)研究情況來看，可運(yùn)用卵磷脂酰膽堿制成雙層脂質(zhì)膜，借助該脂質(zhì)膜完成安賽蜜、甜蜜素、糖精鈉的檢測(cè)。此外，還可運(yùn)用石墨電極對(duì)糖精鈉等甜味劑進(jìn)行電位檢測(cè)，該方式能夠檢測(cè)出草莓果醬、減肥飲料、速溶茶內(nèi)的糖精鈉實(shí)際含量數(shù)據(jù)。電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有選擇性強(qiáng)、靈敏度高、成本低的優(yōu)勢(shì)，該方式不受食品樣品顏色干擾，可保障食品甜味劑檢測(cè)效果，但相較于其他檢測(cè)技術(shù)，電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用范圍相對(duì)狹窄，且易受電極表面狀態(tài)影響，需在實(shí)際檢測(cè)過程中做好電極修飾處理。

3.4 分光光度檢測(cè)技術(shù)

分光光度檢測(cè)技術(shù)具有操作便捷、設(shè)備成本低的特點(diǎn)，故在食品甜味劑檢測(cè)工作中得到了廣泛應(yīng)用，因檢測(cè)設(shè)備難以用于痕量分析，故多采用紫外可見分光光度技術(shù)完成檢測(cè)工作。分光光度檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用時(shí)可營(yíng)造堿性環(huán)境，通過紫外分光光度法檢測(cè)得出食品中安賽蜜、糖精鈉、阿斯巴甜的含量情況。以pH值3.2的鹽酸為溶劑創(chuàng)設(shè)酸性環(huán)境時(shí)，同樣可用于檢測(cè)食品中的糖精鈉、阿斯巴甜、安賽蜜，但檢測(cè)結(jié)果可靠性相對(duì)不足。

4 結(jié)語

綜上所述，按照營(yíng)養(yǎng)價(jià)值情況可將食品甜味劑分為營(yíng)養(yǎng)性甜味劑、非營(yíng)養(yǎng)性甜味劑，其中非營(yíng)養(yǎng)性甜味劑又可細(xì)分為天然甜味劑與人工合成甜味劑，因人工合成甜味劑過量使用危害人體健康，故食品流入市場(chǎng)前，應(yīng)以《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）為依據(jù)檢測(cè)食品質(zhì)量，以此避免過度添加甜味劑的食品流入市場(chǎng)。在食品甜味劑具體檢測(cè)期間，為保障檢測(cè)效果，應(yīng)做好檢測(cè)前處理工作，應(yīng)靈活運(yùn)用色譜法、質(zhì)譜法、電化學(xué)法、分光光度法等技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。