聚葡萄糖在冰淇淋中的代脂作用

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1、第8卷第2期 2002年6月冷 饮 与 速 冻 食 品 工 业 Beverage 2.江西省中德食品工程中心,江西南昌 330047)摘 要:主要探讨了聚葡萄糖在冰淇淋生产中的代脂应用,得出聚葡萄糖作为一种水溶性膳食纤维及优质填充剂,可取代部分蔗糖和脂肪,用于低热量、 低糖和低脂食品中。关键词:聚葡萄糖;代脂;冰淇淋The Fat - Replacement of Polydextrose in the Ice CreamHUANG Shao - hua1,WAN Yin1,FU Gui - ming2(1. The Food Science and Technology Department

2、 ,Nanchang University ,Jiangxi 330047 ,China ; 2.Jiangxi Sino -German Food Engineering Center ,Nanchang 330047 ,China)Abstract :The study mainly discusses the use of polydextrose as fat - replacement in ice cream that polydextrose as akind of water - soluble dietary fibre and excellent bulking agent

3、 ,can partly substitude for sucrose and fat in low fat andsugar food.Keywords :polydextrose;fat - replacement ;ice cream0 前 言聚葡萄糖是葡萄糖在高温下缩聚而成的聚合 物,相对分子质量为1 5002 500左右,易溶于水, 很难被消化酶分解,因而难被人体消化吸收。同时 聚葡萄糖只有4. 18 kJ/ g的低热值,且具有可溶于水的特性,因此作为填充剂使用,聚葡萄糖优于粗膳 食纤维及麦芽糊精等,它不仅没有甜味且不结晶,其 工艺性能也类似于脂肪,可取代部分脂肪用于低热 量食品中,

4、提供与脂肪相近的滑爽细腻的口感。同 时聚葡萄糖易溶于水,持水性能良好,是一种很好的水溶性膳食纤维,具有改善人体肠道有益菌群微生 态环境的功能。聚葡萄糖溶液属于牛顿流体,同一 温度下的粘度稍高于蔗糖和山梨醇,是一种良好的 脂肪替代品,可以在冰淇淋生产中取代部分脂 肪1 ,2。自1981年美国食品与药品管理局(FDA)批准 聚葡萄糖作为食品添加剂使用,聚葡萄糖已被广泛用于冷冻甜点、 糖果、 焙烤食品、 饮料、 果酱、 胶姆糖 和巧克力等食品中,其中对聚葡萄糖在冰淇淋、 蛋糕或面包类烘焙食品、 糖果、 饮料等中的应用研究较 多3 ,4,但国内尚未见有关生产的报道。作者在保 持其它配料不变的前提下,以

5、聚葡萄糖代替部分脂 肪,观察聚葡萄糖的代脂效果。1 材料及工艺流程1. 1 实验用原料1)聚葡萄糖:由南昌大学实验室合成,相对分 子质量为2 0002 500 ;2)人造奶油、 脱脂奶粉、 鸡蛋、 蔗糖:市售;3) CMC:食品添加剂。1. 2 产品配方 在保持其它配料不变的前提下,以聚葡萄糖取代20 %和40 %的人造奶油,产品配方见表1。51收稿日期:2002 - 03 - 18 ;修订日期:2002 - 04 - 05.作者简介:黄绍华(1941 - ) ,男,安徽休宁人,教授,化学教研室主任,主要从事食品化学、 食品添加剂的教学和研究.表1 代脂冰淇淋的配方/ g 配 方人造奶油聚葡萄

6、糖脱脂奶粉鸡 蛋 蔗 糖CMC 原配方322. 00586. 4350343. 410 配方一257. 664. 4586. 4350343. 410 配方二193. 2128. 8586. 4350343. 4101. 3 工艺流程人 造 奶 油 加 热 熔 化蔗糖、 聚葡萄糖和奶粉 溶 解蛋 液 混合预热至6065均 质 杀菌(7578,1520 min)冷却至60第二次均质冷却至24老 化香 料凝冻 装盒 硬化2 检测指标2. 1 膨胀率 将冰淇淋及其原料均用容积为100 mL的小烧杯盛满,并用小匙轻压冰淇淋,使烧杯中不留空隙, 然后称重,以3次称重的平均值表示,按照下列公式 计算冰淇淋

7、的膨胀率。膨胀率=(混合料液重-同体积冰淇淋重) 同体积冰淇淋重 2. 2 抗融性能 将硬化成形后24 h ,同样形状、 同等质量的冰 淇淋取出,放于孔径为3 mm的金属筛网上,测量在37 的电热恒温箱内冰淇淋融化直至全部融化所 需的时间。2. 3 粘度用旋转粘度计测量4 时冰淇淋的粘度。2. 4 冰淇淋的含热量 根据每种配料所含化学物质的热量进行计算。2. 5 感官评价 评价冰淇淋产品的外观、 组织结构和口感。3 结果与讨论普通冰淇淋结构由3种物质构成:一是脂肪球 发生附聚、 凝聚形成分散相为空气泡的锁链状半连 续相的三维网络结构,这是冰淇淋框架。当脂肪含 量较多时稳定的气泡量多,膨胀率就大

8、,这是因为蔗 糖在低温下凝冻成微小结晶,均匀分布在三维网状的组织结构中,赋予冰淇淋一定的刚性,使产品不易坍塌,但糖量过高时( 14 %)会使冰点的下降幅度 大,延长了凝冻搅打时间,产品的膨胀率反而不高; 另一方面在冰淇淋的制作过程中常用的稳定剂如高 分子多糖化合物也会通过多糖分子间的作用与多糖、 蛋白质作用形成凝胶网络结构5,其持水性及 保持空气泡的能力均较强,稳定性也很好,这是提高冰淇淋膨胀率的重要因素之一。实验中聚葡萄糖所 起的作用就是增强冰淇淋的凝胶能力,弥补因脂肪减少产生的影响。鉴于脂肪对冰淇淋结构的重要性,不能被完全取代,故作者只替代了部分脂肪,试验结果见表2。表2 3种配方产品的测

9、定结果配 方膨 胀 率/ %融化时 间/ min粘 度/ (mPas)百克冰淇淋 热量/ (kJ)热 量 降 低率/ %原配方36. 5444. 51544527. 12- 配方一55. 4340. 51652433. 7617. 7 配方二58. 5134. 51850344. 5734. 7在聚葡萄糖作为代糖代脂使用的同时,常采用 麦芽糊精、 山梨醇等其他填充剂与之协同作用,利用聚葡萄糖(或与其他代糖剂合用)的粘度、 持水性和分子间结合来达到相似结构,但是这样不能完全体 现聚葡萄糖的作用,故作者仅以聚葡萄糖代替20 %和40 %的人造奶油。在保持原配方中其它配料不变的前提下,观察聚葡萄糖的

10、代脂效果,结果较令人 满意。3种配方做出的产品质构相似,均具浓厚的乳香味,口感细腻滑爽,且用聚葡萄糖取代脂肪后的配方一、 配方二产品的膨胀率均大于按原配方制作 的产品的膨胀率。用小勺刮看冰淇淋表面,具有细小的分散气囊,配方二产品中的分散气囊最多,它的膨胀率也最大,这归功于聚葡萄糖的分子结构所致 的高粘度、 高持水性,从而使冰淇淋浆料在搅打时混入了更多的空气泡。表2中,配方二产品的融化时间最短,抗融性能较差,这说明脂肪是构成冰淇淋立体结构的重要组成部分,脂肪减少后,难以形成三维网络结构,泡沫的稳定性有所下降。虽然聚葡萄糖的糖之间、 糖与 蛋白质之间有较强的相互作用力,这种凝胶作用可增大膨胀率,但

11、对产品骨架的支撑效果弱于脂肪,又由于聚葡萄糖不易结晶,产品的刚性下降,因此替代后冰淇淋的抗融性能略低于原配方的产品。组织细腻是冰淇淋感官评价的重要指标之一,这主要取决于冰晶的大小和分布情况。因为聚葡萄 糖的持水性能高,冰点下降后不会形成大晶体,降低了冰淇淋冰点,控制产品硬化和储存过程中冰晶的生长,从而使冰淇淋的组织更加细腻。可见,聚葡萄糖能替代冰淇淋中的部分脂肪,对冰淇淋的口感和质构无显著影响,工艺性能也与未替代的冰淇淋产品相似。若调整配方,增加增稠剂 和乳化剂用量,增强冰淇淋的抗融性,则可达到较好的效果。这为研制品质优良、 低热、 低脂的保健型冰淇淋和其它低热量产品提供了理论依据。 (下转第

12、19页)61对表2中的数据进行方差分析,结果见表3。表3 方差分析表方差来源变 差 平方和自由度方 差 估计值F值F0.05 (2.20)最佳 水平白砂糖用量1.4020.707.763.49A蛋白糖用量0.3020.151.673.49B柠檬酸用量0.7220.364.103.49C试 验 误 差1.8320合 计4.2526由表3可知,各因素对口感的影响程度依次为ACB,对以上结果进一步作极差分析,结果表明各因素选取的最佳水平为A2B2C2,即白砂糖为6. 5 %、 蛋白糖为0. 07 %、 柠檬酸为0. 28 % ,此时产品的酸甜适中,柔和爽口,其可溶性固形物的含量为8 % ,酸度为0.

13、 35 %。4 结 论1)芦笋天然功能饮料的最佳配方为:芦笋汁30 %、 白 砂 糖6. 5 %、 蛋 白 糖0. 07 %、 柠 檬 酸0. 285 %、 复合稳定剂(0. 1 %CMC - Na + 0. 15 %黄原胶+ 0. 05 %琼脂) ,加水至100 %。2)稳定剂的选用对蔬菜汁饮料的稳定性,防止或减缓饮料分层现象的发生起主要的作用。在产品中采用0. 1 %的CMC - Na、0. 15 %的黄原胶及0. 05 %的琼脂复合稳定剂,效果较理想。3)芦笋饮料富含VA、VB、VC及多种矿物元素,此外,芦笋中还含有天门冬酰胺、 多种甾体皂甙物质、 芦丁、 甘露聚糖等具有医疗保健功能的特

14、殊营养成分。因此,芦丁天然功能饮料对食欲不振、 疲劳症、 心脏病、 高血压、 水肿、 膀胱炎等多种疾病有一定的疗效。4)芦笋饮料具有色泽亮丽、 柔和爽口、 营养丰富、 低糖低热的特点,产品中不加色素、 香精、 防腐剂等,所以纯属天然保健型饮料。参考文献:1邵长富,赵晋府主编.软饮料工艺学 M.北京:中国轻工业出版社,1987.2武汉医学院编.营养与食品卫生学M.北京:人民卫生出版社,1992.3于非,等.果汁饮料的生产J .软饮料工业. 1995(2) :4043.4马同江,杨冠丰编著.新编食品添加剂手册 M.北京:农村读物出版社,1989.(上接第14页)低能量固体饮料的生产工艺与传统固体饮

15、料相 似。果汁型固体饮料工艺包括混合、 成型、 烘干、 过筛和包装,蛋奶型固体饮料的工艺包括配料、 乳化、混合、 脱气、 装盘、 干燥、 轧碎和包装。干燥有真空干燥、 喷雾干燥和沸腾床干燥等方法,可根据产品要求 选择合适的干燥方法。表7为5种低能量固体饮料配方。表7 低能量固体饮料的实用配方/ % 原辅料名称桔 子 饮料粉可 可 饮料粉冰茶粉柠檬饮 料粉1柠檬饮 料粉2 乳 清 粉-53- 脱脂奶粉-25- 低聚异麦芽糖89. 4-91. 20- 结晶果糖-89. 13-88. 05 阿斯巴甜-0. 750. 19-0. 21 三氯蔗糖0. 19-0. 22- 柠 檬 酸5. 8-3. 166

16、. 268. 45 茶 粉-7. 38- 维生素C0. 29-0. 030. 04 已卵磷脂化的可可粉-18- 蔗 糖 酯2. 231-1. 000. 08 食 盐-0. 5- 柠檬酸钠-0. 55- 柠檬酸钾-0. 57 磷酸三钙-0. 57 羧甲基纤维素1. 001-0. 741. 05 食用色素0. 07-适量- 香 精1. 02适量0. 14适量0. 98在表7的配方中,由于使用了强力甜味剂,为保 持固体饮料固有的体积和应有的质感,需要添加填充剂来增加产品的体积,菊粉、 低聚果糖或低聚异麦 芽糖是很好的选择。生产时必须注意,尽量减少干物料暴露于高湿度环境中的时间,成品要密封包装,并储存在干燥、 适宜的温度条件下,确保产品有较长 的货架期。(上接第16页)参考文献:1 SPECTER S E ,SETSE