摘要：通过单因素试验和正交试验优化了天然复合甜味剂中甜菊糖苷、罗汉果甜苷、柠檬酸、氯化钠和甘氨酸的配方比例。结果表明，甜菊糖苷复合甜味剂的最佳添加量分别为甜菊糖苷0.25%，罗汉果甜苷0.4%，柠檬酸0.2%，氯化钠 0.03%，甘氨酸0.15%。该甜菊糖苷复合甜味剂的甜度高、热量低，甜度约为蔗糖的480倍。
关键词：甜菊糖苷；罗汉果甜苷；甜味剂；柠檬酸；氯化钠；甘氨酸；复配
中图分类号：TS264.9文献标志码：A doi：10.16693/jki.1671-9646（X）.2019.09.004
（College of Food Science and Technology，Hainan Tropical Ocean University，Sanya，Hainan572022，China）The recipe of stevioside，mogroside,citric acid，sodium chloride，glycine was optimized by single factor and or-thogonal experiments.The research results showed that the proportion of compound sweeteners was stevioside0.25%，mogro-side0.4%，citric acid0.2%，sodium chloride0.03%，glycine0.15%.The stevidside compound sweeteners had high sweet-ness，low calorie and the sweetness intensity was about480times that of sucrose.
stevidside；mogroside；sweeteners；critric acid；soniun chloride；glycine；compound
天然复合甜味剂的配方研究
林薇薇，万武波，白燕，*左文健
（海南热带海洋学院食品科学与工程学院，海南三亚572022）
收稿日期：2019-04-10
基金项目：海南省海洋食品工程技术研究中心项目（201512）。
作者简介：林薇薇（1986—），女，硕士，助教，研究方向为应用化学。
*通讯作者：左文健（1973—），男，博士，副研究员，研究方向为食品活性成分。
甜味剂是食品、医疗产业中不可或缺的重要材
料，其种类较多，按来源可分为天然甜味剂和人工
合成甜味剂[1]。目前，市面上大量使用的天然甜味剂
有蔗糖、果糖、蜜糖、葡萄糖等，人工合成甜味剂
有阿斯巴甜、糖精、安赛蜜等。蔗糖是一种天然有
机物，几乎普遍存在于植物界的叶、花、茎、种子
及果实中。根据国家相关标准分类，蔗糖一般分为
白砂糖、黄砂糖、赤砂糖、绵白糖、单晶体冰糖、
多晶体冰糖、红糖、黑糖、冰片糖、方糖、糖霜、
液体糖浆等[2]。蔗糖在人体消化系统内经过消化液分
解成为果糖和葡萄糖，经过小肠吸收。其具有较高
的热量，摄入过多容易引起蛀牙。人工甜味剂是一
类人工合成或半合成的蔗糖取代物，在人体内几乎
不被代谢，迎合了现代消费者的饮食需求，而且其
生产成本低廉，因此被广泛应用于食品和饮料中[3-4]。
但是最近几年美国医学会专家发表论文指出，经常
食用含阿斯巴甜的食品会诱发老年痴呆、帕金森综
合症及其他神经病变症状。因此作为一种天然甜味
剂，甜菊糖苷的开发利用显得十分重要。
罗汉果甜甙
甜菊糖苷别名甜菊糖，是甜叶菊中含有的强甜
成分[5]，从菊科草本植物甜叶菊[Stevia rebaudiana
（Bertohi）]中提取出的一类具有甜味的萜烯类配糖
体，为白粉末状[6]。其是目前在自然界中发现的继
甘蔗糖、甜菜糖之外大量存在的第3种具有开发价
值的天然低热值高倍甜味剂[7]。甜菊糖苷常温下稳
定，长期储存不会发霉变质，无褐变现象，味感近
似白砂糖，其甜度为蔗糖的200~300倍，但其热量
只有蔗糖的1/300[8-9]，且其生产成本较低廉。与蔗糖
相比，甜菊糖苷虽与蔗糖味感相似，但其具有强烈
的苦涩后味，甜味不纯正。我国对甜味剂的品质有
非常明确的要求，不仅要保证甜味剂安全无毒，也
要保证其甜味纯正，因此一部分研究人员借助甜味
剂之间出现协同增效的作用，生产出一种复合甜味
剂，其使用效率较为便捷化，且甜度高、成本低，
这也是甜味剂项目发展的一个方向[10]。复合甜味剂是
指将2种或2种以上天然或化学合成的甜味剂复合
使用的一类甜味剂，以达到增强甜味和风味、弥补
或掩盖不良口味的目的[11-12]。
改善甜菊糖苷不良味感的方法有很多种[13-14]，可
以通过改变连接在甜菊糖苷分子上的不同基团得到文章编号：1671-9646（2019）09a-0016-04
2019年第9期
改善[15]，也可以通过酶法修饰的方法进行改善[16]，当然最方便的方法是利用甜菊糖苷与其他物质混合[17]。周家华等人[18]研究表明，往甜菊糖中加入酸味剂、氨基酸、多糖等，可以减轻其中的苦味。利用甜菊糖与其他甜味剂复配可以减轻甜菊糖的苦涩后味。试验以甜菊糖苷和罗汉果甜苷为原料，加入柠檬酸、氯化钠、甘氨酸进行调配，利用感官评价，以感官评分为指标，对影响甜菊糖苷的不良后味的主要因素进行单因素试验和正交试验，设计确定最优组合得出甜菊糖苷复合甜味剂的最佳配方，为复合甜味剂的开发提供参考。 1
材料与方法
1.1.1试剂
白砂糖（一级），广州福正东海食品有限公司提
供；甜菊糖苷（纯度80%以上），曲阜香洲甜菊制品
有限公司提供；罗汉果甜苷（纯度98%以上），河南
天宸生物科技有限公司提供；柠檬酸（食品级），英
轩实业有限公司提供；甘氨酸（食品级），河南思远
生物科技有限公司提供。
1.1.2仪器
CP214型电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公
司产品；CS-700型粉碎机，浙江永康超帅有限公司
产品；CA-HM型卡路里分析仪，北京盈盛恒泰科技
有限责任公司产品；60目标准检验筛，浙江上虞市华
丰五金仪器有限公司产品；DHG-9245A型电热恒温
鼓风干燥箱，金坛市盛蓝仪器制造有限公司产品
。
1.2.1甜度评价方法
（1）单一甜味剂的相对甜度测定。分别制备质量
分数0.5%，10.0%，15.0%，20.0%，25.0%，30.0%
的蔗糖溶液，并配置质量分数为0.15%的罗汉果甜苷
溶液，利用双盲法，将上述不同质量分数的蔗糖溶
液分别倒入外形相同并事先在底部做好标记的5个
容器中，然后打乱顺序，让品尝人员出与0.15%罗
汉果甜苷甜度相近的蔗糖溶液，再取一个范围内的
蔗糖溶液质量分数，配置质量分数梯度溶液，用同
样的方法出与所配溶液等甜的蔗糖溶液质量分数。
该蔗糖质量分数即为0.15%罗汉果甜苷的等甜蔗糖质
量分数。
同理，分别制备质量分数10%，15%，20%，
25%，30%的蔗糖溶液，并配置质量分数0.1%的甜
菊糖苷溶液，出与其相近的蔗糖溶液质量分数进
而配置质量分数梯度溶液，最终得出与质量分数
0.1%罗汉果甜苷等甜度的蔗糖溶液质量分数。
（2）复合甜味剂的相对甜度测定。分别制备质
量分数15%，20%，25%，30%，35%的蔗糖溶液，
并配置质量分数0.05%的复合甜味剂（根据最优组合
按比例配制出），利用双盲法由品评人员出与其相
近的蔗糖溶液质量分数，在该相近值附近配制质量
分数梯度溶液，出与0.05%复合甜味剂等甜度的蔗
糖溶液质量分数即为该质量分数复合甜味剂的等甜
蔗糖质量分数。
（3）复合甜味剂的增效系数计算。
相对甜度（RS）=等甜蔗糖质量分数（%）
甜味剂质量分数（%）；
增效系数=复合甜味剂ES-单一甜味剂ES之和
单一甜味剂ES之和×100%.
式中：ES——
—
等甜蔗糖质量分数。
1.2.2甜味剂的感官评价
由12个小组成员组成品评小组，由于食品感官
评价人员的感官灵敏度和稳定性对最终结果的趋向
性和有效性有着重要的影响，所以对这12个小组成
员筛选和培训极其重要。所选成员应身体健康、不
抽烟，具有良好的语言表达能力和普通的感官分辩
能力。试验前应对所选成员进行系统的培训。可配
制不同甜味剂不同质量分数溶液，让品评人员品尝
后描述甜味剂的感官特性，如甜味感觉速度、甜度
强弱、甜味持久性、有无苦味等，并且让其按甜味
强度大小进行排序[18-19]。
试验过程中所有试验溶液均用蒸馏水配置，品
评人员在品尝2个样品之间要用蒸馏水漱口数次，
以保证口腔中没有停留上一个样品的味道，影响试
验结果的准确性，品评人员在每次品尝样品后需认
真描述样品的感官特性且进行打分。
甜味剂口味评分标准见表1。
1.2.3复合甜味剂的配制
以感官评价的评分结果为指标，采用因素试验
考查了甜菊糖苷、罗汉果甜苷、柠檬酸、氯化钠、
甘氨酸5个因素的添加量对复合甜味剂的口味影响，
对单因素试验的结果进行分析，选择其中3个对复
合甜味剂口味感官评分结果影响最大的因素设计正
表1甜味剂口味评分标准
项目评分标准感官评分/分
甜味强度
（满分20分）
甜味感觉速度很强烈
甜味强度较强
甜味强度弱
16~20
6~15
0~5
甜味感觉速度
（满分20分）
甜味感觉速度很快
甜味感觉速度一般
甜味感觉速度较慢
16~20
6~15
0~5
后余味
（满分30分）
无苦涩后味
苦涩后味轻
苦涩后味重，口感极差
20~30
11~19
0~9
酸味强度
（满分30分）
无明显酸味
酸味强度较轻
酸味明显掩盖住甜味
20~30
11~19
0~9
林薇薇，等：天然复合甜味剂的配方研究17
··
农产品加工2019年第9期交试验，由正交表分析得出最优组合。
2
结果与分析
2.1.1甜菊糖苷添加量对复配甜味剂口味的影响
甜菊糖苷添加量对甜味剂感官评分的影响见图1。
从图1可以看出，在罗汉果甜苷、柠檬酸、氯
化钠、甘氨酸等其他各原料质量分数不变的情况下，
在甜菊糖苷添加量为0.1%~0.5%时，随着甜菊糖苷
添加量的增加，感官评价得分呈上升趋势，在0.3%
时感官评分最高。当甜菊糖苷添加量大于0.3%之后，
感官评分开始下降，且下降趋势较大。这是因为甜
菊糖苷拥有不良苦后味，在甜菊糖苷添加量越大时
苦味越重、口感极差。因此，甜菊糖苷的最佳添加
量为0.3%。
2.1.2罗汉果甜苷添加量对复配甜味剂口味的影响
罗汉果甜苷添加量对甜味剂感官评分的影响见
图2。
从图2可以看出，在甜菊糖苷、柠檬酸、氯化
钠、甘氨酸等其他各原料质量分数不变的情况下，
在罗汉果甜苷添加量为0.2%~1.2%时，随着罗汉果
甜苷添加量的增加，感官评价得分一开始呈上升趋
势，在0.4%时感官评分最高。当罗汉果甜苷添加量
增加到0.4%以上时，感官评分开始下降，但下降幅
度较小，所以可以判断罗汉果甜苷的最佳添加量为
0.4%。罗汉果甜苷口味纯正，添加到复合甜味剂中
不但可以增加甜味，使甜度增效，还可以改善风味。
2.1.3柠檬酸添加量对复配甜味剂口味的影响
柠檬酸添加量对甜味剂感官评分的影响见图3。
从图3可以看出，在甜菊糖苷、罗汉果甜苷、
氯化钠、甘氨酸等其他各原料质量分数不变的情况
下，在柠檬酸添加量为0.1%~0.5%时，随着柠檬酸
添加量的增加，感官评分呈现上升趋势，在0.2%时
感官评分最高。柠檬酸添加量大于0.2%时，感官评
分随着柠檬酸添加量的增加而下降，这是因为柠檬
酸的添加量较大时酸度较强，酸味掩盖了甜味。加入
柠檬酸的目的是为了改善甜菊糖苷的苦味，酸味对甜
味有增强作用，柠檬酸起到了调配作用。所以柠檬酸
添加量不宜过大，最佳添加量为0.2%。
2.1.4氯化钠添加量对甜味剂感官评分的影响
氯化钠添加量对甜味剂感官评分的影响见图4。
从图4可以看出，在甜菊糖苷、罗汉果甜苷、
柠檬酸、甘氨酸等其他各原料质量分数不变的情况
下，在氯化钠添加量为0.01%~0.10%时，随着氯化
钠添加量的增加，感官评价得分一开始呈上升趋势，
在0.03%时感官评价得分最高。当氯化钠添加量大于
0.03%时，感官评价得分开始下降，下降幅度较小，
所以可以判断，氯化钠的添加量在0.03%时感官评分
最高，是最佳添加量。从图4可以分析氯化钠添加
量对甜味剂的感官评价得分影响不大，但氯化钠可
以加快甜味剂的甜味感觉速度。
2.1.5甘氨酸添加量对甜味剂感官评分的影响
甘氨酸添加量对甜味剂感官评分的影响见图5。
从图5可以看出，在甜菊糖苷、罗汉果甜苷、
柠檬酸、氯化钠等其他各原料质量分数不变的情况
下，在甘氨酸添加量为0.05%~0.25%时，随着甘氨
酸的添加量的增加，感官评分呈上升趋势，在0.15%
时感官评分最高。当甘氨酸添加量大于0.15%时，感
官评分开始下降，但不明显。从而可以分析出0.15%
甘氨酸为最佳添加量。甘氨酸添加量对甜味剂的感图1甜菊糖苷添加量对甜味剂感官评分的影响
图2罗汉果甜苷添加量对甜味剂感官评分的影响
图3柠檬酸添加量对甜味剂感官评分的影响
图4氯化钠添加量对甜味剂感官评分的影响95
90
85
80
75
70
65
60
0.10.20.30.40.5
甜菊糖苷添加量/%
88
86
84
82
80
78
76
0.20.40.60.8 1.0 1.2
罗汉果甜苷添加量/%
85
80
75
70
65
60
0.10.20.3
0.40.5
柠檬酸添加量/%
80
75
70
65
60
0.010.030.05
0.070.10
氯化钠添加量/% 18
··
2019年第9期
官评分影响不大
。
选取甜菊糖苷添加量（A）、罗汉果甜苷添加量
（B）、柠檬酸添加量（C）作为因素设计三因素三水
平正交试验探究该天然复合甜味剂的最佳配方。
L9（34）正交试验因素水平见表2，L9（34）正交试验
结果见表3。
由表3的极差R值可知，R A>R C>R B，即表示该
天然复合甜味剂的配方研究的主要因素中，甜菊糖
苷添加量影响最大，其次是柠檬酸添加量，罗汉果
甜苷添加量影响最小，由正交试验表分析得最优组
合是A1B2C2，即甜菊糖苷添加量0.25%，罗汉果甜苷
添加量0.4%，柠檬酸添加量0.2%。
3复配甜味剂的产
品分析结果
在甜菊糖苷相对甜度测定试验中，第1次双盲
法由品尝小组选出的近似值为25%，30%，进一步
试验中83.3%的小组成员认为质量分数为27%的蔗
糖在罗汉果甜苷相对甜度测定试验中，第1次双盲
法由品尝小组成员选出的相近值为20%，25%，配
制质量分数梯度为20%，21%，22%，23%，24%，
25%的蔗糖溶液，再次用双盲法由品尝小组品鉴，
91.7%的品尝小组成员认为质量分数24%的蔗糖溶
液与0.15%的罗汉果甜苷甜度相等。根据公式（1）
计算：
相对甜度（RS）=等甜蔗糖质量分数（%）
甜味剂质量分数（%）.（1）
所以罗汉果甜苷的相对蔗糖甜度为：
24%÷0.15%=160倍.
即试验中使用的罗汉果甜苷的甜度为蔗糖甜度
的160倍。
糖溶液与0.1%的甜菊糖苷甜度相等，由公式
（2）计算得甜菊糖苷的相对蔗糖甜度为：
27%÷0.1%=270倍.（2）
即试验中使用的甜菊糖苷的甜度为蔗糖的270倍
。
同理配制0.05%的该复合甜味剂溶液，91.7%的
品尝小组选出24%的溶液与该质量分数的复合甜味
剂甜度相等，由公式（3）计算得复合甜味剂的相对
蔗糖甜度为：
24%÷0.05%=480倍.（3）
即试验复配出的天然复合甜味剂的甜度为蔗糖
的480倍
。
根据公式（4）（5）计算：
增效系数=复合甜味剂ES-单一甜味剂ES之和
单一甜味剂ES之和×100%.（4）
复合甜味剂的增效系数为：
480-（160+270）
160+270×100%=11.63%.（5）
4结论
当甜菊糖苷添加量0.25%，罗汉果甜苷添加量
0.4%，柠檬酸添加量0.2%，氯化钠添加量0.03%，
甘氨酸添加量0.15%时甜菊糖苷复合甜味剂的相对甜
度测定结果为蔗糖甜度的480倍，且脂肪含量为零。
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图5甘氨酸添加量对甜味剂感官评分的影响
表2L9（34）正交试验因素水平
表3L9（34）正交试验结果
80
75
70
65
60
0.050.100.150.200.25
甘氨酸添加量/%
水平A甜菊甜苷添加量B罗汉果甜苷添加量
1
2
3
0.25
0.30
0.35
0.30
0.40
0.50
C柠檬酸添加量
0.15
0.20
0.25
R7.67 2.33
试验号A B感官评分/分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
81.5
85.0
77.0
80.0
79.0
77.5
70.0
74.0
76.5
K1
K2
K3
81.17
78.83
73.50
77.17
79.33
77.00
5.17
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
77.67
80.50
75.33
/%
[1]
[2]
[3]
[4]
（下转第23页）
林薇薇，等：天然复合甜味剂的配方研究19
··
2019年第9期
表2试验方案与结果分析
试验号A B C 感官评分/分
123456789111222333123123123123231312768378819088777284
R
8.6
5.3
4.0
K 1K 2K 379.086.377.778.081.683.378.782.781.72.4.2验证试验结果与分析
因为由正交试验得出的最优组合与实际最优组合不一致，所以对这2组再进行验证试验。从试验数据分析得出的最佳配方用量分别为荞麦粉6g ，小麦粉24g ，水18g ，白砂糖22g ；实际最佳配方用量分别为荞麦粉6g ，小麦粉24g ，水15g ，白砂糖22g 。其他加工工艺条件不变，将这2组蛋糕再次进行感官评定。得出配方一的感官评分为89分，配方二的感官评分为91分，最终得出戚风蛋糕的最优用量为荞麦粉6g ，小麦粉24g ，水15g ，白砂糖22g 。3结论
试验以小麦粉和荞麦粉为主要原料制作荞麦戚风蛋糕，首先进行单因素试验，考查了荞麦粉用量、水用量、白砂糖用量这3个单因素对戚风蛋糕的感官品质和水分含量的影响，从而确定3个单因素的
最佳用量，然后采用正交试验进一步优化配方，最终得出荞麦戚风蛋糕的原料最佳用量分别荞麦粉6g ，小麦粉24g ，水15g ，白砂糖22g ，植物油15g ，鸡蛋45g ，泡打粉0.6g ，塔塔粉0.5g ，食盐0.3g 。参考文献：
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