理论教育 甜味剂分类及其应用场景

甜味剂分类及其应用场景

时间:2023-07-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:大多数甜味剂分属两大类:干糖和糖浆。第三类是特殊甜味剂,包括了不符合前两类分类标准的各种甜味剂。特殊甜味剂虽然不经常使用,并且昂贵,但能满足普通甜味剂不容易满足的需要。讨论各类甜味剂之前,有必要讨论一些基本要点。甜味剂行业有时称之为低聚糖或糊精。淀粉中的糖单位为葡萄糖,菊粉中的单糖主要是果糖。以蔗糖为例,这意味着其晶体完全由蔗糖组成,即使它们是在含有糖混合物的糖浆中形成的也是如此。

甜味剂分类及其应用场景

甜味剂与烘焙食品中的其他重要配料一样,具有很多功能。甜味剂的某些功能与其吸引和保持水分的能力,即吸湿性有关。

主要功能

增甜 所有糖和糖浆都能增甜,但增甜程度有差异。通常认为果糖比蔗糖甜。其他常见的糖不那么甜。相对甜度取决于浓度、pH和其他因素。虽然以下糖和糖浆的甜度排序只是近似值,但说明用一种甜味剂代替另一种甜味剂可能引起产品甜度变化。图8.15以图形显示。

糖:果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>乳糖

糖浆:三叶草蜂蜜>转化糖>中等转化葡萄糖浆

软化 一旦溶解,糖会干扰面筋形成、蛋白质凝固和淀粉糊化。换句话说,糖会延迟结构的形成,如此可使产品变软。至少某些糖的软化效果与其吸湿性有关。由于面筋、鸡蛋和淀粉结构都需要水分存在,所以糖的强吸水能力可使结构剂失水。糖也可能与结构剂本身相互作用。无论何种情形,糖都会提高蛋白质凝固和淀粉糊化的温度,从而延迟结构形成。

添加的糖越多,结构形成越延迟,烘焙风味就越好。如果产品中添加糖太多,结构形成太少,从而产品永远不会膨发,或者即使有可能膨发,但会随着冷却而塌陷。图8.16所示为由于加糖太多,导致蛋糕铺展在衬垫上,并出现中心塌陷的情形。再注意,蛋糕加糖太少,在烤箱加热使蒸汽膨胀之前,蛋糕结构过早形成的情形。结果产生硬蛋糕,并且表皮可能因蒸汽强制穿过而出现突峰,表皮破裂。

图8.15 不同甜度的甜味剂

虽然大多数较软的产品同时也较潮润,但有些则并非如此。例如,酥性曲奇饼既酥软又干燥,糖有助于制品的软化。

保持水分和延长保质期 糖的吸湿性增加了新鲜烘焙产品的柔软度和湿度。糖还通过防止烘焙食品干燥和陈化来延长其保质期。

一般而言,果糖在普通糖中吸湿性最大,因而增加湿度和延长保质期效果优于其他糖。含有大量果糖的糖浆,例如转化糖浆、蜂蜜、高果糖玉米糖浆和龙舌兰糖浆,比其他糖浆或砂糖的增湿效果好。这种增湿效果差异在贮存几天后开始显现出来。

产生棕色及焦糖化或烘焙风味 虽然某些甜味剂,如红糖、糖蜜、麦芽糖浆和蜂蜜,本身就呈棕褐色,大多数甜味剂可通过焦糖化和美拉德反应产生棕色和焦糖化或新鲜烘烤风味。

由于焦糖化和美拉德反应具有相似的最终结果,两者之间区别往往会被忽视。严格来说,焦糖化是糖加热到高温的过程。美拉德反应与焦糖化过程类似,但除了糖之外,还有蛋白质参与反应。有蛋白质存在时反应较快,所需温度更低。面粉、鸡蛋和乳制品中的蛋白质都会参与美拉德反应。只需少量蛋白质就可大大加快这种过程,蛋白质越多,通常产生的变色就越多。这就是为什么用面包面粉制成的烘焙食品比用油酥糕点面粉或蛋糕面粉制成的变色快的原因。

图8.16 糖含量对蛋糕体积、形状和颜色的影响从左到右:糖含量低、糖含量正常、糖含量高

产品受热越多,褐变越多。对于烘焙食品,这显然意味着较高烤箱温度会增加产品外皮的褐变。反常情形出现于煮制糖果过程,较高温度通常会降低褐变程度。情形确是这样,因为煮沸糖果一直要煮到适量的水蒸发掉。如果温度低,则需要花费很长时间,糖果得到的总热量就会升高。许多煮沸糖果配方要求高热量和翻滚沸腾,以最大限度地降低受热和褐变程度。

如果有足够的时间,美拉德反应可在室温下发生。例如,蔗糖必须加热至160~170℃,才能发生焦糖化,但干燥乳粉在室温下贮存一年左右就会发生美拉德反应并产生异味。表8.2比较了焦糖化和美拉德反应过程。

焦糖化和美拉德反应之间的另一个区别在于各自产生的风味不同。焦糖味像熬煮糖果的味道,而美拉德反应会产生诸如烘焙可可、烘焙咖啡、烘焙坚果、太妃糖、枫糖浆和糖蜜(枫树汁和甘蔗为美拉德反应提供少量蛋白质)之类多样化风味。烘焙食品外皮中的大部分风味和颜色也来自美拉德反应。

焦糖颜色和风味从何而来?

糖被加热时,会发生一系列复杂化学反应,将糖分解成更小的碎片。这些较小的分子容易蒸发产生气味,从而提供奇妙的焦糖化香气。随着继续加热,糖分解产生的碎片会彼此反应并形成聚合物大分子。大型聚合物不会蒸发,但它们能吸收光线,赋予产品棕色。继续加热,将形成苦味聚合物。这就是为什么不要过度加热糖的原因。

由糖和蛋白质一起参与的美拉德反应具有类似的反应。

美拉德反应通常受欢迎,但它有时会导致褐变变色,并且在贮存期间形成异味。例如,室温下乳粉会产生不希望的褐变,巧克力贮存一年以上,也会发生不希望的褐变。请注意,乳粉和白巧克力的配方中都含有乳制品。含有乳制品成分的产品特别容易受到美拉德反应影响,因为它们含有乳蛋白质和乳糖,乳糖是一种褐变较快的糖。

单糖比大多数双糖褐变快,无论是焦糖化还是美拉德反应都是如此。这就是为什么含有果糖和葡萄糖这两种单糖的转化糖浆比砂糖褐变快的原因。事实上,蔗糖褐变,首先必须分解成葡萄糖和果糖,然后再参与焦糖化和美拉德反应。完整的蔗糖不会褐变。用于拉糖、浇注糖、棉花糖的多元醇异麦芽酮糖醇根本不会褐变。大致来说,各种甜味剂褐变速率从最快到最慢排序如下:果糖>葡萄糖>乳糖>麦芽糖>蔗糖>异麦芽酮糖醇。

某些矿物质(包括铜和铁)存在情况下,会促进糖的褐变。只需非常微量(百万分之几)的矿物质就可明显促进褐变。矿物质存在于添加的水、未精制的糖浆(麦芽糖浆、糖蜜、枫糖浆、蜂蜜、米糖浆)及盐中。

表8.2 焦糖化和美拉德反应的比较

酸和碱也会通过影响pH对褐变产生影响。通常将少量能提高pH的小苏打加入烘焙食品可促进褐变。酸性且pH较低的酪乳,如同塔塔粉一样,会减缓褐变作用。由于水通常含有矿物质、酸和碱,它可能是影响褐变程度的一个因素,特别是对于甜食

协助面团膨发 形状不规则的糖晶体之间存在空气,而糖浆中几乎没有空气。只要将干糖加到面糊和面团中,也就加入了空气,这是烘焙食品的三种主要膨发气体之一。脂肪乳化过程中加糖粉也会带入空气。只有干糖(而不是糖浆)才有助于向乳化脂肪、面团和面糊中添加空气,使其密度降低,并促进额外的膨发效果。

有用的提示(www.daowen.com)

对于极白的糖展品,应采用所有技巧来防止褐变。要使用基本无杂质的原料糖,例如AA级糖果师用粗粒糖,并使用纯净水。如果需要,应使用中性pH且不含矿物质的蒸馏水。如果配方需要葡萄糖浆,请使用糖含量低的低转化糖浆。要选择高度精炼的糖浆;也就是说,由于已经经历了一系列过滤和脱色步骤以清除杂质,因此清澈透明。在高热量下煮沸,快速蒸发水分,不过度加热。在熬煮最后阶段或将糖从热源移开后,可加入少量酸,如酒石酸。也可使用异麦芽酮糖醇替代糖。

为方旦糖和以糖为主的甜食提供主料物质 糖晶体可为方旦糖、糖果和某些其他产品提供主料物质。想想方旦糖含有90%以上结晶糖,就能理解这是什么意思。没有这些固体糖晶体,方旦糖将只由液体糖浆组成。

有用的提示

如果制成的饼干或其他烘焙食品太苍白,并且不想增加烤箱温度或延长烘烤时间,请考虑以下事项。使用较高蛋白质的面粉,加入少量小苏打或乳粉,或用一种转化糖浆代替配方中的一部分糖。需要很少的小苏打(8g/kg)。

虽然糖不被认为是烘焙食品的结构剂(请记住,糖越多,烘焙制品越软),但在含有糖晶体的方旦糖和其他产品中,固体可提供物质。这种物质规定了这些产品的尺寸和形状。在这个意义上,固体糖晶体确实提供了一种结构。

促进搅打鸡蛋清泡沫稳定 适当添加糖,可使搅打蛋清稳定,这意味着甜味搅打蛋清(蛋白酥)将不太可能崩溃和出水。糖可使搅打全蛋稳定,也可使泡沫型蛋糕(如杰诺瓦蛋糕和戚风蛋糕)中的搅打蛋黄稳定。更多有关于糖使搅打蛋白稳定的内容将在第10章介绍。

为酵母发酵提供养分 除乳糖外,所有常见糖均可被酵母发酵所利用。通过酵母发酵,这些糖可为发酵面团提供二氧化碳气体。蔗糖、果糖和葡萄糖可迅速发酵,麦芽糖较慢。

姜饼的膨发

许多传统姜饼配方不含作为化学膨发剂的烘焙粉。相反,它们依靠糖蜜(酸源)和小苏打(碱)反应并产生二氧化碳。因为这种反应是在室温下发生的,所以一些配方还加少量烘焙粉,从而可在烤箱里产生所需的额外二氧化碳。

附加功能

增加风味 所有甜味剂自然均提供甜味,但某些甜味剂的重要性还在于能够提供其独特的风味。红糖、蜂蜜、枫糖浆、麦芽糖浆、米糖浆、深色龙舌兰糖浆、糖蜜和深色葡萄糖浆均有其独特风味。其他甜味剂风味较中性,主要提供甜味。中性风味的甜味剂的实例包括砂糖、糖粉、浅色葡萄糖浆和转化糖浆。

有用的提示

在制备冰淇淋时,可向混合物中加入少量(5%或以下)低转化率葡萄糖浆。这样得到的冰淇淋会较平滑爽口,可在冰箱里保持更长时间不起冰渣感。糖浆添加量不要超过5%,否则冰淇淋会变得太坚固耐嚼。

降低冷冻甜点的冰晶粒度和硬度糖通过束缚水使冷冻甜点的冻结点降低,并干扰冰晶形成。增加冷冻甜点的糖含量可使其变得柔软且降低冰粒感。果糖和葡萄糖这两种单糖在降低冰点方面比双糖有效。

浓糖浆,如低转化(低DE)葡萄糖浆,在防止冰晶产生也相当有效,但它们的作用方式与单糖不同。低转化葡萄糖浆中的低聚糖通过阻碍水分子移动而对冰晶形成产生干扰,这样可限制大而尖锐的冰晶的形成。

提供膨发所需的酸 大多数糖浆含有酸,而大多数干糖则不含酸。糖浆中的酸与烘焙食品中的小苏打混合时,可产生膨发所需的二氧化碳。例如,蜂蜜的pH通常为3.5~4.5,这意味着它是酸性较强的。美国国家蜂蜜委员会建议使用1/4茶匙(1.2mL)小苏打中和一杯(约340g)蜂蜜中的酸。这样可提供与1茶匙(5mL)烘焙粉相同数量的二氧化碳。

防止微生物生长 低浓度使用时,糖是微生物的营养源,支持其生长。然而,极高水平的糖具有相反的效果。糖可降低水分活度,作为防腐剂防止微生物生长。这就是为什么重油甜面团中酵母的发酵和醒发过程比主食面包面团慢的原因,也是为什么(用高强度甜味剂制成的)无糖蛋糕几天内就会发霉的原因。果酱、果冻、甜炼乳、蜜饯及许多糖果和甜食的高糖含量,部分说明它们具有抵抗微生物生长的能力。

添加糖霜光泽 糖浆可专为糖霜和许多甜点添增光泽。这种增加光泽作用是由于形成的光滑镜面克服了糖晶体锯齿状不规则性。

有助于某些烘焙食品产生脆皮 通常,烘焙食品冷却时会形成所需的脆皮。烘烤期间水分蒸发时会形成脆皮。糖在冷却过程中重结晶会促进这种脆性。对于配方中加糖高、水分低的曲奇饼、干果巧克力饼和磅蛋糕,这种效果特别明显。果糖、山梨糖醇、转化糖浆、糖蜜和蜂蜜之类吸湿甜味剂可防止水分损失,并且还可干扰糖结晶。这种情形下,这些甜味剂起促进形成柔软、潮润烘焙食品的作用。

有用的提示

如果柔软、潮润的曲奇饼在几天内变干、变硬或变脆,则可用转化糖浆、山梨糖醇或果糖代替少量糖(质量的10%~25%)。这些甜味剂特别能够防止糖结晶引起的质地变化,并且不会带入自身的风味。

一些饼干面团在烘烤时会形成诱人的开裂表面(图8.17)。开裂的发生是由于在饼干本身膨胀和蔓延之前,表面发生干燥并且发生糖的重结晶。糖含量高,且使用粗粒糖时,开裂效果最好。吸湿甜味剂通过防止水分流失和干扰糖重结晶的方式减少开裂的发生。

图8.17 烘烤过程中曲奇饼表面重结晶糖形成裂纹

促进曲奇饼延展 糖一旦溶解就会促进曲奇饼延展。糖溶解时,会从蛋白质和淀粉中吸取水分,使曲奇饼面团变得更像糖浆面团。同时,糖会延缓蛋白质凝固和淀粉糊化。这意味着曲奇饼面团在烤箱受热开始就会在烤盘上延展。这种延展作用会一直持续到蛋白质凝固形成结构。

曲奇饼面团中的糖越多,饼延展得越多。较细颗粒糖的促延展作用较大,因为它们较早溶解,只有溶解的糖才能使面团变稀变薄。含有玉米淀粉的糖粉尽管颗粒较细,但仍能防止曲奇饼的延展。

为人体提供能量 糖像大多数碳水化合物一样,可为身体提供能量。或者说糖可为人体提供热量。由于大多数甜味剂是纯净的,几乎完全由碳水化合物组成,因此除了提供热量之外,其他能提供的营养素也就很少。糖蜜是一个例外,尽管大多数营养素含量低,但它可以是钙、钾和铁的良好来源。

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