果葡糖漿也稱高果糖漿(High Fructose Syrup)或異構(gòu)糖漿,它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液經(jīng)葡萄糖異構(gòu)酶的異構(gòu)作用,將其中一部分葡萄糖異構(gòu)成果糖,由葡萄糖和果糖而組成的一種混合糖糖漿,它越來越受到人們的重視和歡迎。
目前國內(nèi)市場上的果葡糖漿需求不斷增加,質(zhì)量要求不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。作為食品飲料基料的新型食糖果葡糖漿越來越被人們認可和重視;尤其是“協(xié)同增效、冷甜爽口”等特性,倍受飲料廠家青睞。
果葡糖漿無色無嗅,常溫下流動性好,使用方便,在飲料生產(chǎn)和食品加工中可以部分甚至全部取代蔗糖,而且,較其更具有醇厚的風(fēng)味,應(yīng)用于飲料中可以保持果汁飲料的原果香味。果葡糖漿的優(yōu)點,主要來自于其成分組成中的果糖,并隨果糖含量的增加更為明顯。果糖服用后,在人體小腸內(nèi)吸收速度緩慢,而在肝臟中代謝快,代謝中對胰島素依賴小,故不會引起血糖升高,這對糖尿病患者有利。在醫(yī)藥上,吡喃果糖可以加快乙醇的代謝作用,可用治療乙醇中毒。靜脈注射500ml質(zhì)量分數(shù)為40%的果糖溶液可達效果。美國果糖液也有取代葡萄糖大輸液的跡象。果葡糖漿還能抑制體內(nèi)蛋白質(zhì)消耗,利于運動員和體力勞動者作營養(yǎng)補給。
一、 果葡糖漿的特性
(一)甜味
甜味包括甜度和風(fēng)味二個方面,前者是指甜味強度的高低,后者是指甜味的可口性,作為甜味劑,甜度應(yīng)是最根本的性質(zhì)。
甜味劑的甜味評價是主受專門訓(xùn)練的人員通過感覺器官的感覺評價而確定的,通常用蔗糖作對比,我們規(guī)定蔗糖的甜度為100,那么果糖的甜度為150,果葡糖漿42糖的甜度為90-100,而結(jié)晶葡萄糖、麥芽糖和葡萄糖(DE值42)的甜度分別為75、60、50,在進行甜度比較時,我們把各種糖類配成15%濃度的糖溶液,所說果葡糖漿的甜度與蔗糖相同,是指這種情況下的干基甜度比。一般人們喜愛的甜度為10%-25%之間的糖液濃度。
果葡糖漿的最大優(yōu)點在于含量相當數(shù)量(42%-90%)的果糖,因而在甜味特性上與其他甜味劑共同使用,具有優(yōu)越的協(xié)同增效作用,可改善食品與飲料的口感,減少苦味和怪味。果葡糖漿與蔗糖結(jié)合使用,可使其甜度增加20%-30%,而且甜味豐滿、風(fēng)味更好。果葡糖漿與甜蜜素、糖精等也有增效作用。果糖與糖精以同等甜度比例混合時,甜味增效最為明顯,而且可以掩飾糖精帶來的苦味。含3.5%果糖及0.0136%糖精的飲料與含10%蔗糖的飲料甜味特性等效。
果葡糖漿的主要成分和性質(zhì)接近于天然果汁,具有水果清香,味感方面,味覺甜度比蔗糖濃,且有清涼感,因為水果汁中的糖分主要也是果糖和葡萄糖。例如葡萄汁的濃度為19.13%,干物質(zhì)中的96.86%為糖,糖分組成中果糖為40.98%,葡萄糖為35.86%,另有蔗糖和麥芽糖。
(二)果糖的冷甜特性:
果糖的甜度與溫度有很大關(guān)系,40℃以下時溫度越低,果糖甜度越高,最高可達蔗糖的1.73倍;冷甜的原因是果糖具有兩種分子構(gòu)型;α型和β型,α型果糖的甜度是β型果糖的3倍,低溫時部分β型果糖轉(zhuǎn)化為α型果糖,而使甜度增加。
由于這一特性。果葡糖漿適用于清涼飲料和其它冷飲食品,如:碳酸飲料、果汁飲料、運動飲料、冰棒、冰淇淋等。
(三)果糖溶解度高:
果糖溶解度為糖類中最高,當溫度為20℃、30℃、40℃、50℃時,果糖溶解度分別為蔗糖的1.88倍、2.0倍、2.3倍、3.1倍。葡萄糖溶解度比蔗糖低,果糖葡萄糖溶解度隨溫度上升的速度比蔗糖快。
果醬、蜜餞類食品是利用糖的保存性質(zhì),這需要糖具有高的溶解度,糖濃度在70%以上時才能抑制酵母,霉菌生長,單獨使用蔗糖達不到這種要求,而果葡糖漿能達到。果糖含量42%的果葡糖漿濃度則可達77%。
(四)果糖抗結(jié)晶性好:
果糖較蔗糖難于結(jié)晶,應(yīng)用在某些食品上可以表現(xiàn)出抗結(jié)晶性。
(五)果糖保濕性好:
果糖為無定形單糖,很容易從空氣中吸收水份,帶有半分子和一分子的結(jié)晶水,吸濕性大,具有良好的保水分能力和耐干燥能力,這一特性可使糕點保持新鮮松軟,從而延長了產(chǎn)品貨架期。
(六)果葡糖漿滲透壓大:
物質(zhì)的濃度差造成滲透壓力。糖的滲透壓力與物質(zhì)的分子大小有關(guān),即與分子量有關(guān),分子量小的物質(zhì)滲透壓大于分子量大的物質(zhì)。果葡糖漿的主要成分是單糖,分子量小,其滲透壓高與雙糖(如蔗糖),用于蜜餞、果脯生產(chǎn)時可以縮短糖漬時間。高滲透壓還可以抑制微生物生長,從而具有防腐保鮮作用,所以果葡糖漿用于食品保藏,比蔗糖更為有利。
(七)果葡糖漿發(fā)酵性能好:
果葡糖漿用于酵母發(fā)酵的食品加工方面優(yōu)于蔗糖。酵母菌能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖發(fā)酵,但葡萄糖和果糖屬于單糖,能被酵母直接利用,發(fā)酵速度快,在面包和利用酵母的糕點生產(chǎn)中,能產(chǎn)氣多,食品疏松。
(八)果葡糖漿抗齲齒性好:
果糖不是口腔微生物的合適底物,口腔中的細菌對果糖的發(fā)酵性差,這利于保護牙齒琺瑯質(zhì),不易造成齲齒。
(九)化學(xué)穩(wěn)定性:
果糖和葡萄糖具有還原性(使某些物質(zhì)的分子還原),化學(xué)穩(wěn)定性較蔗糖差,果糖比葡萄糖更易受熱分解,發(fā)生褐變著色反應(yīng)即美拉德反應(yīng)。美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的有色物質(zhì)具有特殊風(fēng)味;生產(chǎn)面包烘干食品時,可以獲得美觀的焦黃色表層和焦糖風(fēng)味。
蔗糖在酸性條件下會發(fā)生水解反應(yīng),轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖,工業(yè)上稱為轉(zhuǎn)化糖。碳酸飲料的酸度在PH2.5-5之間,加進去的蔗糖在25℃貯存條件下,2-3個月會全部轉(zhuǎn)化。
葡萄糖和果糖都有一個最穩(wěn)定的PH值,葡萄糖在PH3.0時最穩(wěn)定,果糖在3.3時最穩(wěn)定。所以果葡糖漿在某些食品(如碳酸飲料、酸性水果罐頭)有一個穩(wěn)定的環(huán)境。
(十)代謝的特性:
糖類物質(zhì)(包括大量食進的淀粉)被人體吸收的形式是葡萄糖。蔗糖為雙糖,食用后需經(jīng)轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖方被吸收。我們食用果葡糖漿,其中的果糖、葡萄糖可直接被吸收,這對病、弱、孕、嬰是很為有利的。
二、果葡糖漿的應(yīng)用
(一)果葡糖漿在食品工業(yè)中的應(yīng)用
由于果葡糖漿的甜度與蔗糖相當,又有其特性,所以它的應(yīng)用領(lǐng)域較蔗糖廣泛;不但在食品工業(yè)、保健食品上廣為應(yīng)用,醫(yī)藥工業(yè)、家庭調(diào)味品、日用化工等方面都有應(yīng)用。在所有應(yīng)用中,食品工業(yè)是主要應(yīng)用領(lǐng)域。果葡糖漿在食品工業(yè)中的應(yīng)用如表所示:
果葡糖漿在食品工業(yè)中的應(yīng)用
用途 食品名
爽口、清涼、甜度 碳酸飲料、果汁飲料、冰淇淋、酸牛奶、各類冷食品等
滲透性、貯存性 果脯、蜜餞、水果、罐頭、果醬等
發(fā)酵、保濕性 蛋糕、夾心糕點、面包等
控制結(jié)晶 冰淇淋、軟糖果等
溶解度 葡萄酒、蘋果酒、果露酒、黃酒、汽酒、香檳酒等
直接吸收性,風(fēng)味好 咳必清、枇杷露、藥酒、保健食品等
在應(yīng)用品種比例結(jié)構(gòu)上,美國是這樣:
74.5%用于飲料;9.3%用于面包;4.2%用于罐頭;8.2%用于奶制品;0.5%用于糖果;3.3%用于其他食品。
(二)各類飲料中的應(yīng)用
1、用于不含酒精的飲料。此類飲料又稱軟飲料,主要是指碳酸飲料、果汁飲料、茶飲料、運動飲料、乳飲料等。應(yīng)用果葡糖漿的產(chǎn)品口感爽口,風(fēng)味好;且溫和無異味,透明度好,沒有混濁。由于果葡糖漿用離子交換樹脂制得,灰分含量低,沉淀物和絮狀物都極少,穩(wěn)定性好,不象蔗糖會在低PH值時發(fā)生轉(zhuǎn)化。在配方上可以用干基計1:1代替蔗糖。
2、用于含酒精的飲料。此類包括使用果葡糖漿加工的果酒;如葡萄酒、蘋果酒、果露酒、黃酒;其它配制如啤酒、香檳酒等,經(jīng)過預(yù)處理可避免產(chǎn)品出現(xiàn)沉淀,透明度好,使用高糖度配制時(20度以上)蜂蜜風(fēng)味顯著。
果葡糖漿溶解度高,易于溶化,使用方便,對要求有還原糖的產(chǎn)品,可簡化生產(chǎn)工序。因為使用蔗糖生產(chǎn)時,需加酸先將蔗糖轉(zhuǎn)化為果糖和葡萄糖。
(三)在冷食品中的應(yīng)用
果糖在低溫時甜度增加,果葡糖漿用于冷食品很為適宜。用果葡糖漿生產(chǎn)的冰棒、冰淇淋有清香味道。但在冰棒生產(chǎn)時,不能全用果葡糖漿,而應(yīng)與蔗糖混合使用,否則冷凍速度慢,且冷凍情況不好。用于其他清涼飲料,低溫下飲用,風(fēng)味尤佳。
(四)在面包中的應(yīng)用
把果葡糖漿用于面包生產(chǎn)中,果糖的發(fā)酵性、焦化性及保濕性能作為優(yōu)點發(fā)揮出來。
面包是利用酵母發(fā)酵的食品,酵母利用果糖和葡萄糖發(fā)酵最快,其次才是麥芽糖、蔗糖。果葡糖漿代替蔗糖果,發(fā)酵反應(yīng)快而好,產(chǎn)生大量氣體,縮短面包發(fā)酵時間。由于產(chǎn)氣多,面包松軟,嘴嚼柔軟,略有濕潤感,和使用蔗糖一樣,面包有好的強度和結(jié)構(gòu)。
由于烘干時果糖和葡萄糖發(fā)生美拉德反應(yīng),面包易于著色,表層產(chǎn)生一層焦黃色,美觀且風(fēng)味好。
由于果糖保濕性好,所以面包貯存中可以較長時間保持新鮮和松軟,這是蔗糖面包所不能及的。
(五)在軟糕點及夾心糕點中的應(yīng)用
由于果糖的保溫性好,果葡糖漿用于蛋糕生產(chǎn)效果很好,我們曾經(jīng)作過試驗,果糖蛋糕存放30天后仍然松軟而蔗糖蛋糕在數(shù)天后即干硬,再長一些時間,表層破碎,而且在貯存中果糖蛋糕重量減輕情況比蔗糖蛋糕少。
用于中秋之類的夾心食品,風(fēng)味好,無異味,餅心溫度低于100℃,所以不致產(chǎn)生焦苦味。
(六)在糖果中的應(yīng)用
果糖的吸濕性好,易發(fā)生焦化反應(yīng)產(chǎn)生有色物質(zhì),所以果葡糖漿用于糖果生產(chǎn)不利,尤其不宜用于清亮、表面干硬的硬糖果生產(chǎn),因為會使硬糖果顏色深,存放一段時間,表面吸潮造成發(fā)粘。高梁飴類淀粉軟糖、瓊脂軟糖等,成品要求還原含量高,水分含量也較高,過去生產(chǎn)中采用蔗糖需添加有機酸將其部分轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖,所以用果葡糖漿生產(chǎn)軟糖應(yīng)是理想的事,減少加酸轉(zhuǎn)化,產(chǎn)品質(zhì)量也是理想。但代替砂糖的比例不可過大,否則成品中還原糖過高而超過產(chǎn)品質(zhì)量標準。
在糖果生產(chǎn)中,必須使用大量的液體葡萄糖(DH值42),生產(chǎn)中有一個熬煮過程,變色(產(chǎn)生有色物)時的溫度稱作熬煮溫度,甲級葡萄糖變155℃,乙級葡萄糖為130℃。果葡糖漿的熬煮溫度大致相當于乙級葡萄糖。所以用來生產(chǎn)高級軟糖是有問題的,生產(chǎn)一般軟糖可以。
(七)在水果罐頭中的應(yīng)用
果葡糖漿比蔗糖有較高的滲透壓力,能防止果汁逆出水果外,利于保持水果風(fēng)味。果糖透過細胞壁較快地達到均衡,提高了加工過程的穩(wěn)定性,而且不受PH值(酸堿度)的影響。
果糖與果物還有親和作用,也能防止果味逆出,有利于保持水果風(fēng)味。
(八)在蜜餞(果脯)、果醬中的應(yīng)用
因為滲透壓高,所以果葡糖漿加工蜜餞時,滲透快。生產(chǎn)時間可縮短,與蔗糖混合使用,成品色澤鮮明。因為滲透壓高,用于蜜餞、果醬上,防腐性好,利于保存。
1、可作藥用糖漿:因為果糖和葡萄糖可以直接被吸收,所以用來加工藥用糖漿更利于病人?缺厍、枇杷露等均可。
2、可作藥酒:利用果葡糖漿溶解度高,操作方便,風(fēng)味也好。
3、可作保健食品:用果葡糖漿為病弱孕嬰加工保健食品;蛀牙病是兒童的常見牙病,用果葡糖漿加工兒童專用食品或是直接用作獐的甜味劑,對兒童的牙齒健康會有好處。因?qū)嵺`證明這種兒童食品對減輕兒童的蛀牙病很有效果。
近些年來,許多國家用來制造低能量食品,嬰兒食品、病弱者等營養(yǎng)食品和療效食品,為食品工業(yè)開辟了廣闊的道路。
此外,純果糖象葡萄糖一樣,也能直接注射到血液中,但蔗糖卻不能。
該糖漿還有特殊的解毒作用,可以大大減輕肝臟負擔,故可用許多中毒癥的解毒劑。
果糖能抑制體內(nèi)蛋白質(zhì)的消耗,可以做運動員和體力勞動者的營養(yǎng)補給。
果糖能促進乙醇分解,有防醉作用。這方面包括很多,有待于今后進一步開拓。
據(jù)報道,果糖對肝炎、肝硬化、冠心病、心血管病等有良好的療效。果糖對與外科手術(shù)補充蛋白的流失,對于妊娠惡阻、胃炎、胃潰瘍、皮膚病、小兒發(fā)育不良等都有一定的療效。
果葡糖漿發(fā)展趨勢
果葡糖漿在國外發(fā)展較早,70年代我國才開始發(fā)展,但由于生產(chǎn)工藝落后,產(chǎn)品成本較高,折合成干固物的價格遠遠高于蔗糖,因而限制了它的發(fā)展,我國在70年代末建立起來的幾個工廠也逐漸處于停產(chǎn)狀態(tài)。直到90年代中期,淀粉糖工業(yè)在我國逐漸興起,新的制糖工藝、設(shè)備的不斷改進,使得產(chǎn)品成本大大降低,同時隨著我國2000年糖業(yè)政策的調(diào)整,蔗糖價格開始上漲,果葡糖漿代替蔗糖應(yīng)用于食品中的優(yōu)勢逐漸顯露出來,國內(nèi)一些大的淀粉糖企業(yè)開始果葡糖漿的生產(chǎn),果葡糖漿在中國發(fā)展的迎來了一次難得的機遇。2000-2004年,果葡糖漿在中國逐漸興起,食品工業(yè)也開始認識到果葡糖漿的一些特性以及應(yīng)用到食品中的優(yōu)勢,但是在果葡糖漿的應(yīng)用過程中,大部分食品工業(yè)企業(yè)仍以蔗糖的價格作參考,在蔗糖價格不斷波動下,果葡糖漿沒有得到充足的發(fā)展。05年,蔗糖價格勢頭強勁,一路走高,加之近年來果葡糖漿在一些食品中的應(yīng)用宣傳,果葡糖漿市場需求量猛增,呈現(xiàn)出了前所未有的勢頭,迎來了歷史發(fā)展中的黃金機遇期。
2005年無論是從國際還是從國內(nèi)看,蔗糖價格都是在不斷上漲。05年國際食糖大概遵循著這樣一個規(guī)律:1-8月份價格穩(wěn)步上升,9月份開始猛抬,10-12月份急速上漲。如紐約期貨交易所(NYBOT)1-9月份,價格從8美分/磅逐步上漲為10美分/磅,而從10-12月份在不到三個月時間里,價格則迅速從10美分/磅上漲為目前的14美分/磅;倫敦國際金融期貨交易所(Liffe)1-9月份,價格從270美元/噸逐步上漲為300美元/噸,而從10-12月份在不到三個月時間里,價格則從300美元/噸迅速上漲為目前的370美元/噸;東京谷物交易所(TGE)1-9月份,價格從24000日元/噸逐步上漲為30000日元/噸,而從10-12月份在不到三個月時間里,價格則從30000日元/噸迅速上漲為目前的41000日元/噸。國內(nèi)蔗糖市場與國際市場稍有不同,由于受春節(jié)的影響,出現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)折點,元月份到2月份價格快速上漲,之后3-10月份穩(wěn)步上漲,11-12月份受國際市場的影響也出現(xiàn)迅速上漲的現(xiàn)象。如廣西南寧市場元月到2月份從2700元/噸快速上漲為3100元/噸,之后3-10月逐漸上漲為3500元/噸,11月底開始則迅速從3600元/噸上漲到目前的4300元/噸左右;云南昆明市場,元月到2月份從2800元/噸快速上漲為3300元/噸,之后3-10月逐漸上漲為3600元/噸, 11月底開始則迅速從3700元/噸上漲到目前的4500元/噸左右。而且國內(nèi)蔗糖價格還有上漲的趨勢,東北市場食糖較緊的地方目前價格甚至已經(jīng)上漲到4700-4800元/噸。12月16日為穩(wěn)定糖價,國家發(fā)改委與商務(wù)部聯(lián)合下發(fā)2005年第79號公告,準備出庫部分國家儲備原糖盡快投放市場,蔗糖價格才放慢上漲的速度。然而據(jù)權(quán)威專家預(yù)測,隨著國際食糖市場的上漲與國內(nèi)市場的情況,蔗糖價格短時期內(nèi)不會降低,06年仍將持續(xù)在4400-4600元/噸。
蔗糖價格的上漲,使得果葡糖漿在食品、飲料等工業(yè)中的應(yīng)用盡顯優(yōu)勢。果葡糖漿的甜度接近于同濃度的蔗糖,風(fēng)味有點類似天然果汁,由于果糖的存在,具有清香、爽口的感覺。另一方面果葡糖漿在40℃以下時具有冷甜特性,甜度隨溫度的降低而升高。果葡糖漿完全替代蔗糖,其甜度約相當于同濃度蔗糖的90%,部分替代蔗糖時,由于果糖、葡萄糖與蔗糖甜味的協(xié)同增效,總甜度仍與同濃度的蔗糖相同。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),果葡糖漿替代蔗糖最高達60%時,甜度仍不會降低,超過60%時隨著果葡糖漿的用量增加,甜度逐漸降低,至完全替代蔗糖時甜度約為原來的90%。因此,在食品、飲料等中以果葡糖漿替代蔗糖,不僅技術(shù)上可行,而且可凸顯果葡糖漿清香、爽口的特性,最重要的是還可以降低生產(chǎn)成本。以71%的果葡糖漿市場價2700元/噸,蔗糖4500元/噸計,2700/0.71(干物質(zhì)含量)/0.9(完全替代蔗糖的甜度系數(shù))=4225元,每替代一噸蔗糖成本降低為275元,如果替代60%的蔗糖,甜度不受影響(不考慮甜度系數(shù)),每替代一噸蔗糖可降低成本達700元。
果葡糖漿是由玉米淀粉水解而制得,屬淀粉糖類,在當前玉米價格相對穩(wěn)定的情況下,生產(chǎn)成本不會升高,因而市場價格穩(wěn)定。淀粉糖工業(yè)符合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化政策,在國家“三農(nóng)”政策的影響下,在淀粉糖工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷改進、規(guī)模不斷擴大下,生產(chǎn)成本將會迅速降低,而且隨著果葡糖漿在食品中應(yīng)用技術(shù)的不斷提高,其與蔗糖的性價比將更加突出,越來越多的人將會了解果葡糖漿,越來越多的食品企業(yè)也將會選擇它,因而,食品工業(yè)中果葡糖漿大部分替代蔗糖將成必然。