食品中单糖和低聚糖的功能

 

甜味

低分子量糖类化合物的甜味是最容易辨别和令人喜爱的性质之一。蜂蜜和大多数水果的甜味主要取决于蔗糖、D-果糖或D-葡萄糖的含量。人所能感觉到的甜味因糖的组成、构型和物理形态不同而异(表4-6)。

4-6    糖的相对甜度(W/W,%)

     

溶液的相对甜度a

结晶的相对甜度

蔗糖

ß-D-果糖

α-D-葡萄糖

ß-D-葡萄糖

α-D-半乳糖

ß-D-半乳糖

α-D-甘露糖

ß-D-甘露糖

α-D-乳糖

ß-D-乳糖

ß-D-麦芽糖

棉子糖

水苏四糖

100

100~175

40~79

<α异头体

27

-

59

苦味

16~38

48

46~52

23

-

100

180

74

82

32

21

32

苦味

16

32

-

1

10

                                    a. 以蔗糖的甜度为100作为比较标准

  即甜度:果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>半乳糖>乳糖。

  即使同一种糖,其α-型和β-型的甜度也不同。如:葡萄糖的α-比β-型甜1.5倍。通常,葡萄糖的结晶为α-型。在溶液中α β平衡时,α:β= 1:1.7,所以溶解后时间越长,甜度就越低。此平衡受温度的影响很小,故冷和热葡萄糖液的甜味几乎无变化。

 果糖β-型的甜度为α-型的3倍。普通的结晶为β-型,溶液中α β的平衡随浓度和温度而异,如:10%果糖液,0℃下α:β=3:7,80℃下为7:3,且浓度高则β多,因此,在低温下,浓液甜。

  蔗糖是糖苷-OH相互结合的二糖,无半缩醛-OH,溶液没有α β变化,甜味也不随时间变化。

   糖醇也可用作食品甜味剂。有的糖醇例如木糖醇的甜度超过其母体糖(木糖)的甜度,并具有低热量或无致龋齿等优点,我国已开始生产木糖醇甜味剂。某些糖醇的相对甜度见表4-7。

表43-7   糖醇的相对甜度(%)(25℃,自来水中)

糖醇                 相对甜度a

糖醇                  相对甜度a

木糖醇                  90

山梨糖醇                63

半乳糖醇                58

麦芽糖醇                 68

乳糖醇                   35

 

 

二、  亲水功能

糖类化合物对水的亲和力是其基本的物理性质之一,这类化合物含有许多亲水性羟基,因而在水中有很好的溶解性。

4-8  糖吸收潮湿空气中水分的百分含量(%)

不同相对湿度(RH)和时间吸收水(%)

20℃)

60%,1h

60%,9d

100%,25d

D-葡萄糖

0.07

0.07

14.5

D-果糖

0.28

0.63

73.4

蔗糖

0.04

0.03

18.4

麦芽糖(无水)

0.80

7.0

18.4

含结晶水麦芽糖

5.05

5.1

无水乳糖

0.54

1.2

1.4

含结晶水乳糖

5.05

5.1

虽然D-果糖和D-葡萄糖的羟基数目相同,但D-果糖的吸湿性比D-葡萄糖要大得多。在100%相对湿度环境中,蔗糖和麦芽糖的吸水量相同,而乳糖所能结合的水则很少。当糖的水合物形成稳定的结晶结构以后,则不容易从环境中吸收水,实际上,结晶很好的糖完全不吸湿,因为它们的大多数氢键键合位点已经形成了糖-糖氢键。不纯的糖或糖浆一般比纯糖吸收水分更多,有少量的低聚糖存在时吸湿更为明显,例如饴糖、玉米糖浆中存在的麦芽低聚糖。杂质可干扰糖分子间的作用力,主要是妨碍糖分子间形成氢键,使糖的羟基更容易和周围的水分子发生氢键键合。

糖类化合物结合水的能力和控制食品中水的活性是最重要的功能性质之一,结合水的能力通常称为保湿性。根据这些性质可以确定不同种类食品是需要限制从外界吸入水分或是控制食品中水分的损失。例如糖霜粉可作为前一种情况的例子,糖霜粉在包装后不应发生粘结,添加不易吸收水分的糖如乳糖或麦芽糖能满足这一要求。另一种情况是控制水的活性,特别重要的是防止水分损失,如糖果蜜饯和焙烤食品,必须添加吸湿性较强的糖,即玉米糖浆、高果糖玉米糖浆或转化糖、糖醇等。

三、风味结合功能

很多食品,特别是喷雾或冷冻干燥脱水的食品,碳水化合物在脱水过程中对保持食品的色泽和挥发性风味成分起着重要作用,它可以使糖-水的相互作用转变成糖-风味剂的相互作用。  

-风味剂+  

-+风味剂

多糖是一类很好的风味固定剂,应用最广泛的是阿拉伯树胶。阿拉伯树胶和明胶的混合物用于微胶囊和微乳化技术,这是食品风味固定方法的一项重大进展。阿拉伯树胶还用作柠檬、莱姆、橙和可乐等乳浊液的风味乳化剂。

四、 糖类化合物褐变产物和食品风味

 糖类化合物会发生美拉德反应并生成多种有挥发性风味的物质,详细内容见第三章第二节

 

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