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焙烤食品是世界上消费量最大的食品种类之一,在大多数西方国家作为主食食用,在我国大部分城市家庭,焙烤食品也已经成为早餐的主角,而蛋糕是焙烤食品的重要品类。蛋糕生产中通常用蔗糖作为甜味剂,蔗糖同时也赋予蛋糕良好的风味和口感。但蔗糖是一种高热量的碳水化合物,过量摄入会引起肥胖和超重等健康问题,进而增加代谢综合征、心血管病和糖尿病等发病风险。随着人们消费观念的日益转变,消费者对低热食品的需求日益增加。开发能够在蛋糕生产中替代蔗糖、同时不影响产品感官品质的低热量甜味剂,具有重要的现实意义及应用潜力。作者试图以糖醇为主要成分,探索其在蛋糕生产中替代蔗糖的可行性,主要进行了以下研究:第一,建立检测赤藓糖醇(Ery)、木糖醇(Xyl)、山梨醇(Sor)、麦芽糖醇(Mal)、甘露醇(Man)的方法。采用高效液相蒸发光散射检测器法(HPLC-ELSD)定量,定量条件为:Tskgel Amide 80(2.0 mm×150 mm,3μm),柱温33°C,流动相乙腈-水,流速0.2 mL/min。流动相梯度为0~10 min,流动相中乙腈百分比为90~38%;10~20 min,乙腈百分比保持38%;20~21 min,乙腈百分比为38~90%;21~36 min,乙腈百分比保持90%。进样量20μL,溶剂体系为乙腈-水(75:25,v/v),漂移管温度为50°C,载气流速为2.5 L/min。验证性实验结果表明该方法的线性关系良好,且灵敏度、精密度较高,适用于Ery、Xyl、Sor、Mal、Man五种糖醇的定量分析。第二,研究比较Ery、Xyl、Sor、Mal、Man纯品及在海绵蛋糕体系中的热稳定性。结果发现,当加热温度和加热时间增加时,五种糖醇的热稳定性下降,且糖醇的热稳定性规律为:Man>Xyl>Ery>Sor>Mal。在海绵蛋糕体系中,180°C、20 min条件下,Ery、Xyl、Sor、Mal、Man的保存率分别为97.59%、98.26%、94.10%、93.49%、98.58%。第三,研究了Ery、Xyl、Sor、Mal、Man五种糖醇分别完全代替蔗糖,对低筋粉糊化特性、面糊稳定性、面糊流变学特性以及面糊微观结构的影响。低筋粉糊化特性表明,含Ery、Xyl、Sor、Mal、Man的低筋粉糊化温度分别比蔗糖对照组低1.15%、0.03%、0.05%、1.14%、13.82%。含Ery、Sor、Man的低筋粉衰减值分别比蔗糖对照组高1.48%、0.07%、6.67%;含Xyl、Mal的低筋粉衰减值分别比蔗糖对照组低0.06%、0.05%。含Ery、Xyl、Sor、Mal、Man的低筋粉回生值分别比蔗糖对照组低13.41%、17.52%、15.70%、8.73%、14.69%。面糊稳定性表明,含Xyl、Ery、Man的面糊稳定性与蔗糖对照组无明显差异;含Sor、Mal的面糊稳定性要比蔗糖对照组好。面糊流变学特性表明,含Xyl和Mal的面糊粘度与蔗糖对照组无明显差异;含Ery和Sor的面糊粘度分别比蔗糖对照组低16.46%、7.26%;含Man的面糊粘度比蔗糖对照组高259.91%。面糊粘弹性随温度的升高先下降后上升,含糖醇的面糊粘弹性变化与蔗糖对照组无显著差异,但在温度高于80°C时,含Ery、Man的面糊粘弹性变化显著高于蔗糖对照组。面糊微观结构结果表明,含Man的面糊中的气泡个数和气泡总面积显著小于蔗糖对照组;含Ery的面糊中的气泡个数和气泡面积比蔗糖对照组偏小;含Xyl、Sor、Mal的面糊中的气泡个数和气泡面积与蔗糖对照组相比,无显著性差异。从糖醇对面糊特性的影响考虑,Xyl、Sor、Mal更适合作蔗糖替代物。第四,研究了糖醇对蛋糕色泽、质构、感官评定的影响,发现当Xyl、Sor、Mal作为蔗糖替代物时,蛋糕品质较好;同时研究了糖醇替代蔗糖后,蛋糕的热量变化。结果发现,含Ery的蛋糕相对热量下降95.00%;含其他四种糖醇的蛋糕相对热量下降38.34%。从蛋糕热量角度,可优先选择Ery作为蔗糖替代物。第五,从热稳定性、面糊特性、蛋糕品质、蛋糕热量四方面综合考虑,选择Ery、Sor、Xyl进行复配,优化蛋糕品质。采用7种不同的质量配比,即Ery:Sor:Xyl=1:2:3、1:3:2、2:1:3、2:3:1、1:1:1、3:1:2、3:2:1。从色泽、质构、感官方面对海绵蛋糕的品质进行评价,并通过添加不同质量分数为5%、10%、15%、20%、25%、30%的Ⅲ型葡聚糖对蛋糕的色泽、风味进行改善。结果发现,当Ery、Sor、Xyl质量比为1:2:3,Ⅲ型葡聚糖添加量为10%时,蔗糖可以被完全替代。在此情形下,每100 g的产品相对热量下降48.12%,成本增加23.29%。