纯结晶果糖的性质及应用

结晶果糖的性质及其应用

0 前言

纯果糖虽是一种天然营养甜味剂, 但过去难以应用于各种食品配方中, 原因是价格昂贵。但随着工业化生产, 纯结晶果糖在欧美、日本等发达国家已用于功能食品、营养保健食品、冷饮食品以及低热值食品和运动型饮料配方中。

随着纯结晶果糖逐渐在我国进入工业化规模生产,可以预计这种天然营养甜味剂在食品中的应用也将会越来越多, 下面就与食品加

工有关的果糖的物理化学性质和生理代谢特性以及在食品中的应用

作一介绍。

1 果糖的物理化学性质和生理代谢性质

1. 1 甜度

果糖是最甜的天然糖品, 甜度一般为蔗糖的1. 2～1. 8 倍。温度、pH 和浓度都会影响果糖的甜度, 其中温度的影响最明显, 温度降低, 甜度升高。除了高甜度外, 果糖的甜味独特, 图1 舌味蕾对几种糖的甜味感觉反应。舌味蕾对果糖的甜味的感觉比对葡萄糖和蔗糖快, 消失得也快。使之能很好地应用到果汁、饮料和其它多汁食品中。果糖甜味的快速消退, 具有甜度爽口的效果，同时不会掩盖食品的其它风味, 有利于保持食品的原有风味。

图1 舌味蕾对几种糖的甜味感觉反应

果糖还具有很好的甜味协同作用, 可同其它甜味剂混合使用。10% 的果糖和蔗糖的混合溶液(果糖/蔗糖=60/4 0) 比纯蔗糖的10%

的水溶液甜度提高30% , 50/50 的果糖、蔗糖混合物的甜度为纯蔗糖

的1. 3 倍。这种协同机制在果糖与其它高甜度甜味剂, 如糖精钠、

蛋白糖的混合使用中显得更加突出。一方面可使甜味剂甜度大大提高, 另一方面可减少或清除糖精钠或蛋白糖的苦涩味和其它不良后味。

1. 2 果糖的风味增强作用

食物不同成分的风味为人们感觉的时间有所不同,不同成分的

风味峰值的先后和重叠将大大影响整个风味的体现。果糖的甜味峰值

出现在其它成分风味的峰值之前, 因而不仅不会掩盖其它风味, 而

且还能起到增强其它风味的作用。另外, 果糖在水中的扩散速度比其

它甜味剂快, 以及果糖溶液的粘度低也是使风味增强的原因。

1. 3 保水作用

较低的水分活度对很多食品是非常重要的, 水分的活度直接影

响食品的化学稳定性、酶稳定性和组织质构。表1 为25℃时不同类型

的糖和糖醇水分活度和溶解度。从表1 和表2 中可以看出: 果糖在

25℃时的溶解度是蔗糖的2 倍。果糖的水分活度是表中列出的所有糖类和糖醇中最低的, 因此果糖是最有效的降低食品水分活度的甜味剂之一。

表1不同糖和糖醇25℃时的溶解度和溶液的水分活度

表2 不同吸湿剂的吸湿能力

1. 4 控制冷冻食品冰晶的生长

在冷冻食品中, 水的存在状态与冰晶的形成, 以及冰晶大小与冷冻食品的货架寿命、质构和均一性有着密切的关系。

表3 不同糖类物质的水溶液中非结晶水的量(g 非结晶水ö100g 固体)

除丙烯醇外, 果糖控制冰晶生成是所有营养型甜味剂和吸湿剂中最好的。表3 为不同糖类物质的水溶液中非结晶水的量, 可以发现果糖溶液中非结晶水的量最多, 因而要减少冷冻食品中冰晶的形成, 果糖是最好的选择。

1. 5 生理和代谢性质

果糖优于其它甜味剂的最重要的是其生理代谢特性。果糖在体内的代谢不受胰岛素的控制, 因此人体摄入果糖不会引起像摄入葡萄糖和蔗糖容易引起的严重的饭后血糖高峰和低血糖,试验表明: 口服50g果糖和20g的脂肪和20g的蛋白质所引起的胰岛素和血糖波动是很小的。表4 是几种糖和食物的血糖指数。从表中可以看出果糖的血糖指数大大低于其它糖类。

表4 血糖指数表

果糖的这个特性, 使得果糖可作为糖尿病患者的食物甜味剂, 并广泛用于老年和儿童食品中。山梨醇是一种广泛用于糖尿病食物中的甜味剂, 它在体内吸收后迅速转化为果糖, 其后的代谢与果糖一致。另外, 山梨醇的甜度只有果糖的1/ 3. 因此, 果糖更适于糖尿病患者食用。此外, 果糖在体内代谢不会产生乳酸, 不会引起肌肉酸、痛、倦怠感。果糖与体内的细胞键合力强, 在极稳定的状态下释放热能, 具有强化人体耐力及代谢的效果,是运动饮料的良好甜味剂。

2 果糖在食品中的应用

2. 1 果糖与其它甜味剂混合使用

一般高甜度的甜味剂后味严重, 有的还有苦涩味。果糖与其它高甜度甜味剂混合使用则可大大降低甜味剂的热值和保证甜味剂的甜

味纯正。在保证配制的甜味剂甜味纯正和无不良后味的前提下, 果糖与糖精钠混合使用可将甜度提高50%～60% ; 果糖与蛋白糖混合使用, 两种甜味剂可按各自的甜度以50∶50 进行配比。

下面介绍一种果糖与糖精纳配制的低热值的饮品配方。

结晶果糖87. 3% , 糖精钠1. 8% , 柠檬酸9. 2% , 抗坏血酸0. 7% , 角叉菜胶0. 16% , 核黄素0. 0025% , 增稠剂0. 32% , 柠檬香精0. 53%.

将上述配料混合均匀, 进行防潮包装, 饮用时添加11～12倍的

饮用水就可冲配成低热值的柠檬饮料。

2. 2 果糖在水果罐头中的应用

在果脯、果酱、果冻、水果罐头、蜜饯等糖渍食品中使用果糖，由于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。

2. 3 在乳制品中的应用

果糖用于酸乳酪中可起到加甜和增香作用, 减少果汁的用量,

降低成本, 还可降低产品的热量。使用果糖作甜味剂, 同样的总固形物可多生产15% 的巧克力奶, 因而降低产品的热值和成本。

2. 4 在冷饮中的应用

糖对冰淇淋的质构与溶化有重要的影响, 糖的浓度越高, 冰淇

淋的溶点降得越多。果糖代替蔗糖后, 冰淇淋的外观, 质构和风味差别不大, 但在25℃贮存3 个月后, 用果糖的冰淇淋的溶化情况仍然

令人满意, 而用蔗糖的却不好。

此外, 果糖在果酱、果冻和布丁中亦有应用。