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前景看好的甜味剂——果葡糖浆

来源:中国调味品配送网 作者: 2007-2-28
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摘要: 果葡糖浆特性及应用果葡糖浆也称高果糖浆(HighFructoseSyrup)或异构糖浆,它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中一部分葡萄糖异构成果糖,由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖糖浆,它越来越受到人们的重视和欢迎。目前国内市场上的果葡糖浆需求不断增加,质量要求不断提高,应用领域更加广泛。......


  果葡糖浆特性及应用



  果葡糖浆也称高果糖浆(High  Fructose  Syrup)或异构糖浆,它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中一部分葡萄糖异构成果糖,由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖糖浆,它越来越受到人们的重视和欢迎。



  目前国内市场上的果葡糖浆需求不断增加,质量要求不断提高,应用领域更加广泛。作为食品饮料基料的新型食糖果葡糖浆越来越被人们认可和重视;尤其是“协同增效、冷甜爽口”等特性,倍受饮料厂家青睐。



  果葡糖浆无色无嗅,常温下流动性好,使用方便,在饮料生产和食品加工中可以部分甚至全部取代蔗糖,而且,较其更具有醇厚的风味,应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。果葡糖浆的优点,主要来自于其成分组成中的果糖,并随果糖含量的增加更为明显。果糖服用后,在人体小肠内吸收速度缓慢,而在肝脏中代谢快,代谢中对胰岛素依赖小,故不会引起血糖升高,这对糖尿病患者有利。在医药上,吡喃果糖可以加快乙醇的代谢作用,可用治疗乙醇中毒。静脉注射500ml质量分数为40%的果糖溶液可达效果。美国果糖液也有取代葡萄糖大输液的迹象。果葡糖浆还能抑制体内蛋白质消耗,利于运动员和体力劳动者作营养补给。



  一、  果葡糖浆的特性



  (一)甜味



  甜味包括甜度和风味二个方面,前者是指甜味强度的高低,后者是指甜味的可口性,作为甜味剂,甜度应是最根本的性质。



  甜味剂的甜味评价是主受专门训练的人员通过感觉器官的感觉评价而确定的,通常用蔗糖作对比,我们规定蔗糖的甜度为100,那么果糖的甜度为150,果葡糖浆42糖的甜度为90-100,而结晶葡萄糖、麦芽糖和葡萄糖(DE值42)的甜度分别为75、60、50,在进行甜度比较时,我们把各种糖类配成15%浓度的糖溶液,所说果葡糖浆的甜度与蔗糖相同,是指这种情况下的干基甜度比。一般人们喜爱的甜度为10%-25%之间的糖液浓度。



  果葡糖浆的最大优点在于含量相当数量(42%-90%)的果糖,因而在甜味特性上与其他甜味剂共同使用,具有优越的协同增效作用,可改善食品与饮料的口感,减少苦味和怪味。果葡糖浆与蔗糖结合使用,可使其甜度增加20%-30%,而且甜味丰满、风味更好。果葡糖浆与甜蜜素、糖精等也有增效作用。果糖与糖精以同等甜度比例混合时,甜味增效最为明显,而且可以掩饰糖精带来的苦味。含3.5%果糖及0.0136%糖精的饮料与含10%蔗糖的饮料甜味特性等效。



  果葡糖浆的主要成分和性质接近于天然果汁,具有水果清香,味感方面,味觉甜度比蔗糖浓,且有清凉感,因为水果汁中的糖分主要也是果糖和葡萄糖。例如葡萄汁的浓度为19.13%,干物质中的96.86%为糖,糖分组成中果糖为40.98%,葡萄糖为35.86%,另有蔗糖和麦芽糖。



  (二)果糖的冷甜特性:



  果糖的甜度与温度有很大关系,40℃以下时温度越低,果糖甜度越高,最高可达蔗糖的1.73倍;冷甜的原因是果糖具有两种分子构型;α型和β型,α型果糖的甜度是β型果糖的3倍,低温时部分β型果糖转化为α型果糖,而使甜度增加。



  由于这一特性。果葡糖浆适用于清凉饮料和其它冷饮食品,如:碳酸饮料、果汁饮料、运动饮料、冰棒、冰淇淋等。



  (三)果糖溶解度高:



  果糖溶解度为糖类中最高,当温度为20℃、30℃、40℃、50℃时,果糖溶解度分别为蔗糖的1.88倍、2.0倍、2.3倍、3.1倍。葡萄糖溶解度比蔗糖低,果糖葡萄糖溶解度随温度上升的速度比蔗糖快。



  果酱、蜜饯类食品是利用糖的保存性质,这需要糖具有高的溶解度,糖浓度在70%以上时才能抑制酵母,霉菌生长,单独使用蔗糖达不到这种要求,而果葡糖浆能达到。果糖含量42%的果葡糖浆浓度则可达77%。



  (四)果糖抗结晶性好:



  果糖较蔗糖难于结晶,应用在某些食品上可以表现出抗结晶性。



  (五)果糖保湿性好:



  果糖为无定形单糖,很容易从空气中吸收水份,带有半分子和一分子的结晶水,吸湿性大,具有良好的保水分能力和耐干燥能力,这一特性可使糕点保持新鲜松软,从而延长了产品货架期。



  (六)果葡糖浆渗透压大:



  物质的浓度差造成渗透压力。糖的渗透压力与物质的分子大小有关,即与分子量有关,分子量小的物质渗透压大于分子量大的物质。果葡糖浆的主要成分是单糖,分子量小,其渗透压高与双糖(如蔗糖),用于蜜饯、果脯生产时可以缩短糖渍时间。高渗透压还可以抑制微生物生长,从而具有防腐保鲜作用,所以果葡糖浆用于食品保藏,比蔗糖更为有利。



  (七)果葡糖浆发酵性能好:



  果葡糖浆用于酵母发酵的食品加工方面优于蔗糖。酵母菌能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖发酵,但葡萄糖和果糖属于单糖,能被酵母直接利用,发酵速度快,在面包和利用酵母的糕点生产中,能产气多,食品疏松。



  (八)果葡糖浆抗龋齿性好:



  果糖不是口腔微生物的合适底物,口腔中的细菌对果糖的发酵性差,这利于保护牙齿珐琅质,不易造成龋齿。



  (九)化学稳定性:



  果糖和葡萄糖具有还原性(使某些物质的分子还原),化学稳定性较蔗糖差,果糖比葡萄糖更易受热分解,发生褐变着色反应即美拉德反应。美拉德反应产生的有色物质具有特殊风味;生产面包烘干食品时,可以获得美观的焦黄色表层和焦糖风味。



  蔗糖在酸性条件下会发生水解反应,转化成果糖和葡萄糖,工业上称为转化糖。碳酸饮料的酸度在PH2.5-5之间,加进去的蔗糖在25℃贮存条件下,2-3个月会全部转化。



  葡萄糖和果糖都有一个最稳定的PH值,葡萄糖在PH3.0时最稳定,果糖在3.3时最稳定。所以果葡糖浆在某些食品(如碳酸饮料、酸性水果罐头)有一个稳定的环境。



  (十)代谢的特性:



  糖类物质(包括大量食进的淀粉)被人体吸收的形式是葡萄糖。蔗糖为双糖,食用后需经转化成果糖和葡萄糖方被吸收。我们食用果葡糖浆,其中的果糖、葡萄糖可直接被吸收,这对病、弱、孕、婴是很为有利的。



  二、果葡糖浆的应用



  (一)果葡糖浆在食品工业中的应用



  由于果葡糖浆的甜度与蔗糖相当,又有其特性,所以它的应用领域较蔗糖广泛;不但在食品工业、保健食品上广为应用,医药工业、家庭调味品、日用化工等方面都有应用。在所有应用中,食品工业是主要应用领域。果葡糖浆在食品工业中的应用如表所示:



  果葡糖浆在食品工业中的应用



  用途  食品名



  爽口、清凉、甜度  碳酸饮料、果汁饮料、冰淇淋、酸牛奶、各类冷食品等



  渗透性、贮存性  果脯、蜜饯、水果、罐头、果酱等



  发酵、保湿性  蛋糕、夹心糕点、面包等



  控制结晶  冰淇淋、软糖果等



  溶解度  葡萄酒、苹果酒、果露酒、黄酒、汽酒、香槟酒等



  直接吸收性,风味好  咳必清、枇杷露、药酒、保健食品等



  在应用品种比例结构上,美国是这样:



  74.5%用于饮料;9.3%用于面包;4.2%用于罐头;8.2%用于奶制品;0.5%用于糖果;3.3%用于其他食品。



  (二)各类饮料中的应用



  1、用于不含酒精的饮料。此类饮料又称软饮料,主要是指碳酸饮料、果汁饮料、茶饮料、运动饮料、乳饮料等。应用果葡糖浆的产品口感爽口,风味好;且温和无异味,透明度好,没有混浊。由于果葡糖浆用离子交换树脂制得,灰分含量低,沉淀物和絮状物都极少,稳定性好,不象蔗糖会在低PH值时发生转化。在配方上可以用干基计1:1代替蔗糖。



  2、用于含酒精的饮料。此类包括使用果葡糖浆加工的果酒;如葡萄酒、苹果酒、果露酒、黄酒;其它配制如啤酒、香槟酒等,经过预处理可避免产品出现沉淀,透明度好,使用高糖度配制时(20度以上)蜂蜜风味显著。



  果葡糖浆溶解度高,易于溶化,使用方便,对要求有还原糖的产品,可简化生产工序。因为使用蔗糖生产时,需加酸先将蔗糖转化为果糖和葡萄糖。



  (三)在冷食品中的应用



  果糖在低温时甜度增加,果葡糖浆用于冷食品很为适宜。用果葡糖浆生产的冰棒、冰淇淋有清香味道。但在冰棒生产时,不能全用果葡糖浆,而应与蔗糖混合使用,否则冷冻速度慢,且冷冻情况不好。用于其他清凉饮料,低温下饮用,风味尤佳。



  (四)在面包中的应用



  把果葡糖浆用于面包生产中,果糖的发酵性、焦化性及保湿性能作为优点发挥出来。



  面包是利用酵母发酵的食品,酵母利用果糖和葡萄糖发酵最快,其次才是麦芽糖、蔗糖。果葡糖浆代替蔗糖果,发酵反应快而好,产生大量气体,缩短面包发酵时间。由于产气多,面包松软,嘴嚼柔软,略有湿润感,和使用蔗糖一样,面包有好的强度和结构。



  由于烘干时果糖和葡萄糖发生美拉德反应,面包易于着色,表层产生一层焦黄色,美观且风味好。



  由于果糖保湿性好,所以面包贮存中可以较长时间保持新鲜和松软,这是蔗糖面包所不能及的。



  (五))在软糕点及夹心糕点中的应用



  由于果糖的保温性好,果葡糖浆用于蛋糕生产效果很好,我们曾经作过试验,果糖蛋糕存放30天后仍然松软而蔗糖蛋糕在数天后即干硬,再长一些时间,表层破碎,而且在贮存中果糖蛋糕重量减轻情况比蔗糖蛋糕少。



  用于中秋之类的夹心食品,风味好,无异味,饼心温度低于100℃,所以不致产生焦苦味。



  (六)在糖果中的应用



  果糖的吸湿性好,易发生焦化反应产生有色物质,所以果葡糖浆用于糖果生产不利,尤其不宜用于清亮、表面干硬的硬糖果生产,因为会使硬糖果颜色深,存放一段时间,表面吸潮造成发粘。高梁饴类淀粉软糖、琼脂软糖等,成品要求还原含量高,水分含量也较高,过去生产中采用蔗糖需添加有机酸将其部分转化成果糖和葡萄糖,所以用果葡糖浆生产软糖应是理想的事,减少加酸转化,产品质量也是理想。但代替砂糖的比例不可过大,否则成品中还原糖过高而超过产品质量标准。



  在糖果生产中,必须使用大量的液体葡萄糖(DH值42),生产中有一个熬煮过程,变色(产生有色物)时的温度称作熬煮温度,甲级葡萄糖变155℃,乙级葡萄糖为130℃。果葡糖浆的熬煮温度大致相当于乙级葡萄糖。所以用来生产高级软糖是有问题的,生产一般软糖可以。



  (七)在水果罐头中的应用



  果葡糖浆比蔗糖有较高的渗透压力,能防止果汁逆出水果外,利于保持水果风味。果糖透过细胞壁较快地达到均衡,提高了加工过程的稳定性,而且不受PH值(酸碱度)的影响。



  果糖与果物还有亲和作用,也能防止果味逆出,有利于保持水果风味。



  (八)在蜜饯(果脯)、果酱中的应用



  因为渗透压高,所以果葡糖浆加工蜜饯时,渗透快。生产时间可缩短,与蔗糖混合使用,成品色泽鲜明。因为渗透压高,用于蜜饯、果酱上,防腐性好,利于保存。



  1、可作药用糖浆:因为果糖和葡萄糖可以直接被吸收,所以用来加工药用糖浆更利于病人。咳必清、枇杷露等均可。



  2、可作药酒:利用果葡糖浆溶解度高,操作方便,风味也好。



  3、可作保健食品:用果葡糖浆为病弱孕婴加工保健食品;蛀牙病是儿童的常见牙病,用果葡糖浆加工儿童专用食品或是直接用作獐的甜味剂,对儿童的牙齿健康会有好处。因实践证明这种儿童食品对减轻儿童的蛀牙病很有效果。



  近些年来,许多国家用来制造低能量食品,婴儿食品、病弱者等营养食品和疗效食品,为食品工业开辟了广阔的道路。



  此外,纯果糖象葡萄糖一样,也能直接注射到血液中,但蔗糖却不能。



  该糖浆还有特殊的解毒作用,可以大大减轻肝脏负担,故可用许多中毒症的解毒剂。



  果糖能抑制体内蛋白质的消耗,可以做运动员和体力劳动者的营养补给。



  果糖能促进乙醇分解,有防醉作用。这方面包括很多,有待于今后进一步开拓。



  据报道,果糖对肝炎、肝硬化冠心病、心血管病等有良好的疗效。果糖对与外科手术补充蛋白的流失,对于妊娠恶阻、胃炎、胃溃疡、皮肤病、小儿发育不良等都有一定的疗效。



  果葡糖浆发展趋势



  果葡糖浆在国外发展较早,70年代我国才开始发展,但由于生产工艺落后,产品成本较高,折合成干固物的价格远远高于蔗糖,因而限制了它的发展,我国在70年代末建立起来的几个工厂也逐渐处于停产状态。直到90年代中期,淀粉糖工业在我国逐渐兴起,新的制糖工艺、设备的不断改进,使得产品成本大大降低,同时随着我国2000年糖业政策的调整,蔗糖价格开始上涨,果葡糖浆代替蔗糖应用于食品中的优势逐渐显露出来,国内一些大的淀粉糖企业开始果葡糖浆的生产,果葡糖浆在中国发展的迎来了一次难得的机遇。2000-2004年,果葡糖浆在中国逐渐兴起,食品工业也开始认识到果葡糖浆的一些特性以及应用到食品中的优势,但是在果葡糖浆的应用过程中,大部分食品工业企业仍以蔗糖的价格作参考,在蔗糖价格不断波动下,果葡糖浆没有得到充足的发展。05年,蔗糖价格势头强劲,一路走高,加之近年来果葡糖浆在一些食品中的应用宣传,果葡糖浆市场需求量猛增,呈现出了前所未有的势头,迎来了历史发展中的黄金机遇期。



  2005年无论是从国际还是从国内看,蔗糖价格都是在不断上涨。05年国际食糖大概遵循着这样一个规律:1-8月份价格稳步上升,9月份开始猛抬,10-12月份急速上涨。如纽约期货交易所(NYBOT)1-9月份,价格从8美分/磅逐步上涨为10美分/磅,而从10-12月份在不到三个月时间里,价格则迅速从10美分/磅上涨为目前的14美分/磅;伦敦国际金融期货交易所(Liffe)1-9月份,价格从270美元/吨逐步上涨为300美元/吨,而从10-12月份在不到三个月时间里,价格则从300美元/吨迅速上涨为目前的370美元/吨;东京谷物交易所(TGE)1-9月份,价格从24000日元/吨逐步上涨为30000日元/吨,而从10-12月份在不到三个月时间里,价格则从30000日元/吨迅速上涨为目前的41000日元/吨。国内蔗糖市场与国际市场稍有不同,由于受春节的影响,出现两个转折点,元月份到2月份价格快速上涨,之后3-10月份稳步上涨,11-12月份受国际市场的影响也出现迅速上涨的现象。如广西南宁市场元月到2月份从2700元/吨快速上涨为3100元/吨,之后3-10月逐渐上涨为3500元/吨,11月底开始则迅速从3600元/吨上涨到目前的4300元/吨左右;云南昆明市场,元月到2月份从2800元/吨快速上涨为3300元/吨,之后3-10月逐渐上涨为3600元/吨,  11月底开始则迅速从3700元/吨上涨到目前的4500元/吨左右。而且国内蔗糖价格还有上涨的趋势,东北市场食糖较紧的地方目前价格甚至已经上涨到4700-4800元/吨。12月16日为稳定糖价,国家发改委与商务部联合下发2005年第79号公告,准备出库部分国家储备原糖尽快投放市场,蔗糖价格才放慢上涨的速度。然而据权威专家预测,随着国际食糖市场的上涨与国内市场的情况,蔗糖价格短时期内不会降低,06年仍将持续在4400-4600元/吨。



  蔗糖价格的上涨,使得果葡糖浆在食品、饮料等工业中的应用尽显优势。果葡糖浆的甜度接近于同浓度的蔗糖,风味有点类似天然果汁,由于果糖的存在,具有清香、爽口的感觉。另一方面果葡糖浆在40℃以下时具有冷甜特性,甜度随温度的降低而升高。果葡糖浆完全替代蔗糖,其甜度约相当于同浓度蔗糖的90%,部分替代蔗糖时,由于果糖、葡萄糖与蔗糖甜味的协同增效,总甜度仍与同浓度的蔗糖相同。经研究发现,果葡糖浆替代蔗糖最高达60%时,甜度仍不会降低,超过60%时随着果葡糖浆的用量增加,甜度逐渐降低,至完全替代蔗糖时甜度约为原来的90%。因此,在食品、饮料等中以果葡糖浆替代蔗糖,不仅技术上可行,而且可凸显果葡糖浆清香、爽口的特性,最重要的是还可以降低生产成本。以71%的果葡糖浆市场价2700元/吨,蔗糖4500元/吨计,2700/0.71(干物质含量)/0.9(完全替代蔗糖的甜度系数)=4225元,每替代一吨蔗糖成本降低为275元,如果替代60%的蔗糖,甜度不受影响(不考虑甜度系数),每替代一吨蔗糖可降低成本达700元。



  果葡糖浆是由玉米淀粉水解而制得,属淀粉糖类,在当前玉米价格相对稳定的情况下,生产成本不会升高,因而市场价格稳定。淀粉糖工业符合农业产业化政策,在国家“三农”政策的影响下,在淀粉糖工业生产技术不断改进、规模不断扩大下,生产成本将会迅速降低,而且随着果葡糖浆在食品中应用技术的不断提高,其与蔗糖的性价比将更加突出,越来越多的人将会了解果葡糖浆,越来越多的食品企业也将会选择它,因而,食品工业中果葡糖浆大部分替代蔗糖将成必然。



作者:杨海军(中国发酵工业协会低聚糖协作秘书处)

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