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一、前言
淀粉软糖是指利用各种淀粉以及变性淀粉的胶凝特性,把糖液熬煮到水分含量16~25%经冷却胶凝(Jellify)而形成的凝胶状软糖(Jelly-like drops)经进一步干燥后的产品。淀粉软糖的成品干燥失重≤18.0%。利用淀粉凝胶的兼容性,添加少量各种水溶性食品胶以提振淀粉凝胶的属性和档次的淀粉软糖,也可以划入淀粉软糖的范畴。例如,用添加少量果胶的淀粉生产的桔子瓣淀粉软糖,增强了桔子风味的逼真度,色、香、味和形体的逼真结合提高了桔子瓣淀粉软糖的档次。
淀粉软糖的网络质构控制淀粉软糖的松软度、坚实度、透明度、弹韧度、成型度、变形度和耐咀嚼性。
不同来源的淀粉、不同化学结构的变性淀粉以及添加的少量水溶性食品胶主导淀粉软糖的网络质构,控制淀粉软糖最后产品的松软度、坚实度、透明度、弹韧度、成型度、变形度和耐咀嚼性。
直链淀粉在加热的糖水中,其螺旋线形巨分子倾向于形成紧密交缀的胶束状结构,有利于凝胶网络质构的形成。支链淀粉树杈状巨分子在加热的糖水中分散成稳定的粘稠胶体溶液,有利于粘结和强化加固网络质构。但糊化的支链淀粉树杈状巨分子能与糖分子形成更多的分子间键,促进软糖凝胶强度的提高。
生产淀粉软糖使用马铃薯变性淀粉时,马铃薯变性淀粉变性程度越高,使用马铃薯变性淀粉的浓度越大,所形成凝胶的弹性、透明度、致密度、成型度、耐咀嚼性和凝胶强度越有所提高。马铃薯变性淀粉凝胶的透明度较好,能控制糖分结晶。淀粉软糖中马铃薯变性淀粉的使用浓度最高可达40%。
淀粉软糖的功能化适应当前的食品功能化的潮流,功能化淀粉软糖有待于试探性和扩大性的开发。
二、功能性淀粉软糖的分类
功能性淀粉软糖可根据添加的组分分类。例如:
强化钙、铁、锌、硒等微量元素的功能化淀粉软糖;
强化维生素A、B1、B2、C、D、E、P等维生素的功能化淀粉软糖;
以防龋齿、防血糖升高的糖醇如木糖醇、甘露醇、麦芽糖醇代替蔗糖的功能化淀粉软糖;
以低聚果糖、低聚乳糖、低聚木糖、低聚半乳糖、甲壳低聚糖、低聚龙胆糖、大豆低聚糖、野芝麻四糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖等具备食物纤维和“双歧因子”功能的低聚糖(Oligosaccharides)代替蔗糖的功能化淀粉软糖;
食物纤维低热值,是人体必需的第七种营养素。“双歧因子”促进肠道增殖双歧杆菌、抑制腐败菌和有害菌、合成多种B族维生素(B1、B2、B6、叶酸等)及维生素K、尼克酸、抑制维生素B1的流失、增强免疫球蛋白A抗体的产生、激活巨噬细胞吞噬活性、提高免疫力、预防、抑制和杀死肿瘤细胞、抗衰老、润肠、通便、防直肠癌。
添加保健果蔬汁如,山楂果汁、黑葡萄汁、黑桑葚汁、猕猴桃汁、胡萝卜汁、南瓜汁的功能化淀粉软糖;
添加亦食亦药保健组分如薄荷、陈皮、甘草、红花、枸杞子、罗汉果、菊花、茴香籽、茯苓、丁香、生姜、红枣的功能化淀粉软糖;
添加人体必需8种氨基酸如赖氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸的功能化淀粉软糖;
添加具备生理活性的聚糖或多糖(Polysaccharides)如葡甘聚糖、枸杞聚糖、银杏聚糖、香菇聚糖、猴头菇多糖、白木耳多糖、黑木耳多糖的功能化淀粉软糖等等。
三、功能性淀粉软糖具体实施方案
功能化淀粉软糖具体实施方案建议如下:
1.改变淀粉软糖的骨架结构
以一系列变性淀粉部分或全部代替淀粉改变淀粉软糖的骨架结构的实施方案除外,以低热值并具备食疗功能的食品胶(例如魔芋胶),部分代替淀粉导致最后产品的松软度、坚实度、透明度、弹韧度、成型度、变形度、耐咀嚼性和功能性的改变。果胶、琼脂、褐藻胶、结冷胶、黄原胶、壳聚糖、刺槐豆胶、聚丙烯酸钠、罗望子多糖胶等等巨分子胶都可以考虑在选用之列。
2.改变淀粉软糖中糖的功能性
以一系列功能性糖或功能性代用糖代替蔗糖以生产一系列功能化淀粉软糖。例如,以木糖醇、甘露醇、山梨醇可生产防龋齿、防血糖升高的功能化淀粉软糖。以果糖代替蔗糖生产的功能化淀粉软糖,有利于控制人体蛋白质、脂肪的代谢,提高氨基酸利用率,促进蛋白质合成。有利于运动员保持体力和迅速解除疲劳。以低聚糖代替蔗糖生产具有防肥胖、防龋齿、防便秘、使肠内有益的“双歧杆菌”增殖、抑制肠内有害菌的繁殖、促进肠内维生素的合成、降低血胆固醇、改善人体的免疫功能、防直肠癌等保健功能的一系列功能化淀粉软糖。低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚半乳糖等等低聚糖均可首选。这种功能化淀粉软糖简称“双歧因子淀粉软糖”。
3.添加淀粉软糖骨架结构中的功能性镶嵌物
例如:木本坚果仁(杏仁、桃仁、腰果、开心果、夏威夷火山果、栗子、榛子、核桃、山胡桃、松子、银杏等);草本坚果仁(花生、葵花子、南瓜子、西瓜子等);草本种子仁(黑芝麻、白芝麻)等等分别具有各自特别的食疗功能。它们的小颗粒或由大颗粒粉碎得到的小颗粒是首选的淀粉软糖镶嵌物。
美国哈佛大学公共卫生学院的研究人员曾对11个国家的8.4万名中老年妇女进行了16年的跟踪调查,显示多食坚果将能显著降低2型糖尿病的发生率。因坚果中富含不饱和脂肪及其他营养物,这些营养物质均有助于改善血糖和胰岛素的平衡。
北京大学医学部肖颖教授等研究人员于2002年以85名高脂血症患者为受试者,证实富含单不饱和脂肪酸的美国大杏仁对高脂血症患者的血清总胆固醇和载脂蛋白B明显下降,载脂蛋白A1明显升高有良好的调节作用。
对坚果的咀嚼强度有助于提高视力。
坚果含有高比例的不饱和脂肪酸,还含有15~20%的优质蛋白质和十几种重要的氨基酸,这些氨基酸都是构成脑神经细胞的主要成分。坚果中对大脑神经细胞有益的维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素E及钙、磷、铁、锌等的含量也较高。因此,吃坚果对改善脑部营养、健脑益智。
4.添加淀粉软糖骨架结构中胶层的功能性组分
甜橙汁、血橙汁、芒果汁、山楂汁、草莓汁、石榴汁、木瓜汁、樱桃汁、番石榴汁、十香果汁、猕猴桃汁、黑杨梅汁、黑桑葚汁、黑加仑汁、胡萝卜汁、黄元帅苹果汁等保健果蔬汁均可进入淀粉软糖骨架结构的“中胶层相”,并赋于淀粉软糖以色、香、味、外观和保健功能。
5.添加淀粉软糖骨架结构中胶层的功能性填充物
香菇多糖、平菇多糖、银耳多糖或猴头菇多糖均有提高人体免疫功能的特性,可选为淀粉软糖骨架结构中胶层的功能性填充物,作为提高人体免疫功能的功能化淀粉软糖的功能性组分。
四、功能性淀粉软糖实施可行性论证
功能性淀粉软糖实施可行性的论证举例如下:
1.防龋齿、防血糖升高的功能性淀粉软糖
木糖醇 ,又称戊五醇 ,為糖醇 (Sugar Alcohol)的一種,是一种可以作为蔗糖替代物的五碳糖醇 ,是木糖代谢的产物,广泛存在于各种植物中,在可从白桦 、覆盆子、玉米等植物中提取,目前主要产自中国 。木糖醇 ,又称戊五醇 ,為糖醇 (Sugar Alcohol)的一種,是一种可以作为蔗糖替代物的五碳糖醇 ,是木糖代谢的产物,广泛存在于各种植物中,在可从白桦 、覆盆子、玉米等植物中提取,目前主要产自中国 。木糖醇(Xylitol),是一种五羟基多元糖醇甜味剂。木糖醇的密度1.52g/cm3,是木糖代谢的产物,广泛存在于各种植物中,玉米、覆盆子、白桦树等植物中均含有木糖醇。木糖醇的甜度与蔗糖相当,但热量只有蔗糖的60%。木糖醇的甜度与蔗糖非常接近,但热量只有蔗糖的60%。木糖醇的沸点为216℃,远高于淀粉软糖的熬糖温度,由此可以考虑木糖醇在淀粉软糖的熬糖温度下的热稳定性。木糖醇的分子不含还原基,不参与美拉德反应,所以在熬制和烘烤淀粉软糖时,木糖醇不参与“非酶褐变”。保色、不焦化等特点为木糖醇淀粉软糖生产提供可行性依据。
木糖醇的高甜度、防龋齿、防血糖升高与口香糖的耐咀嚼、清除牙垢等功能相辅相成生产的木糖醇口香糖,在全国的超级市场中打响了自己的品牌。木糖醇吸湿性好,溶解时吸热赋予木糖醇口香糖入口滋润、清凉的口感,使木糖醇在口香糖的领域中一鸣惊人,立马“占山为王”。利用木糖醇的知名度,借花献佛,生产功能性木糖醇淀粉软糖,是一个很好的商机。
甘露醇(Mannitol)是一种六羟基多元糖醇甜味剂,与山梨醇为同分异构体。它是一种不吸湿、无臭、白色或无色的结晶粉未,密度1.489,熔点166~168℃,甘露醇具有令人愉快和清凉口感的甜味,其甜度约为蔗糖的0.6倍。甘露醇可以掩饰其他食品添加剂的不良风味,与其他甜味剂有协同增效作用。甘露糖醇天然存在于南瓜、蘑菇、洋葱、海带等食品之中,柿饼、烘烤山芋干及干海带表面的白色粉末就含有甘露醇。甘露醇的熔点远高于淀粉软糖的熬糖温度,由此可以考虑甘露醇在淀粉软糖的熬糖温度下的热稳定性。甘露醇的分子亦不含还原基,亦不参与美拉德反应,所以在熬制和烘烤淀粉软糖时,可以保色、不焦化等特点为甘露醇淀粉软糖生产提供可行性依据。
甘露醇防龋齿、防血糖升高;减轻脑水肿;降低血液粘度;舒张脑血管、改善脑和冠状动脉的血流量,降低缺血心肌的损害;治疗脑梗塞、舒筋活血;温和轻泻防顽固性便秘;在没有维生素D参与的条件下促进钙被肠壁吸收;对胆道蛔虫症、急性胆囊炎、急性胰腺炎、粘连性肠梗阻、腹胀等疾病有辅助疗效等等提振了甘露醇淀粉软糖可行性论证的经济效益和社会效益。
但是,多元糖醇进食超过一定量时,会引起肠胃胀气或腹泻。甘露醇和木糖醇、山梨醇都有相同的特点。美国食品药物管理局(FDA)规定,必须在食品标签上注明一次性服用甘露醇不超过20克。美国FDA规定甘露醇在各类食品中的最大使用量:薄荷糖为98%;软糖为40%;硬糖为5%;蜜饯和冰淇淋为8%;止咳糖为5%;果冻为15%;胶基糖为31%。甘露醇淀粉软糖和木糖醇淀粉软糖一样,为防龋齿、糖尿病、心血管病、肥胖病、减肥人群提供保健功能的糖果。
2.提高免疫功能的功能性淀粉软糖
提高免疫功能的功能性组分很多。例如,维生素A和胡萝卜素、维生素C和维生素E、锌、硒、铁、多糖、蜂胶、蘑菇、香菇、平菇、银耳、猴头菇、香菇多糖、平菇多糖、银耳多糖或猴头菇多糖等等。
香菇多糖、平菇多糖、银耳多糖或猴头菇多糖经得起熬糖的温度和熬糖的时间的考验,香菇多糖、平菇多糖、银耳多糖或猴头菇多糖就可以选做提高免疫功能的功能化淀粉软糖的功能性组分。葡萄糖酸锌是糖果首选的锌强化剂。富硒卡拉胶可考虑作为硒强化淀粉软糖的功能性组分。
香菇多糖、平菇多糖、银耳多糖或猴头菇多糖促进人体的非特异性与特异性免疫功能。能有效地提高人体的抗病能力。
蜂胶含有30多种黄酮类化合物,多种萜烯类、20多种氨基酸,多种维生素和活性酶类、34种人体必需微量元素以及多糖类;可增强巨噬细胞吞噬能力、增加抗体产量、增强体液免疫和细胞免疫功能、提高抗病力与自愈力、可提高人体的免疫力;除毒素、抗炎、抗过敏、护肝、降糖、降脂、抗衰老、抑制肿瘤;蜂胶中的阿魏酸是科学界公认的美容因子;中华人民共和国卫生部已正式批准蜂胶黄酮作为保健食品的功效成份。
3.健脑、益智的功能性淀粉软糖
健脑、益智的功能性组分也是很多。例如,核桃、花生、莲子、芝麻、榛子、松子、葵花子、杏仁、桃仁、胡桃、花生米、葵花子、腰果、可可粉、蓝莓果、胡萝卜、海参、DHA、卵磷脂、蛋白质、牛磺酸、钙、锰、锌、糖、蛋白质、维生素A、B族维生素、维生素C、维生素E、维生素F等等。可根据需要选择。在此就不详细介绍。
总之,功能性淀粉软糖的领域非常广阔,糖果生产企业大有用武之地。文章中收集了各类研究人员的观点,以供参考。每一项功能性淀粉软糖的研究、开发都需要认真全面地推敲、打小样、品尝、评比等等一系列正式投产前的准备工作。
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