麦芽糖醇在无糖饼干中的应用

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2020年03月21日 21:57
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麦芽糖
目 录
1、前言 ....................................................................................................... 2
2、麦芽糖醇的性质与应用特性 ........................................................ 3 2.1麦芽糖醇概述 ............................................................................... 3 2.2麦芽糖醇的理化性质 ................................................................... 3 2.3麦芽糖醇的生理特性 ................................................................... 4 2.4麦芽糖醇的质量指标 ................................................................... 5
3、麦芽糖醇在无糖饼干中的应用 .......................................................... 6 3.1试验目的 ....................................................................................... 6 3.3试验材料及试验场所 ................................................................... 6 3.4麦芽糖醇在无糖饼干的试验室水平试验 ................................... 6 3.5麦芽糖醇在无糖饼干的中试试验 ............................................... 8
4、结果与讨论......................................................................................... 10
5、麦芽糖醇生产无糖饼干时的参考配方 ............................................ 10 1
1、前言 无糖饼干是指不含食糖,即不含蔗糖(甘蔗糖和甜菜糖)和淀粉糖(葡萄糖、麦芽糖和果葡糖)的甜食品。但无糖饼干必须用含有食糖属性的食糖替代品,如糖醇(包括木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇和甘露醇等),而不是有些消费者认为的用糖精等高倍甜味剂生产的甜食品。
因为,高倍甜味剂的甜度是食糖的几十倍甚至几千倍,在食品中用量很少。例如,糖精在食品中只允许加入
0.15g/kg,而糖醇只是甜度稍低于食糖,基本上可以
1:1替代食糖,工艺上不进行大的变动就能顺利地做出饼干。 糖醇作饼干配料有一定黏度和吸湿性、耐热性,还具有某些生理活性,如不引起血糖上升、不被诱发龋齿的链球菌利用、可促进钙吸收和双歧菌增殖等。糖醇的热量低于食糖,在2-3kcal/g之间,所以糖醇也称作营养性甜味剂。虽然各种糖醇在自然界的水果蔬菜中均有少量存在,但要从这些天然物中提取,成本过于昂贵。所以,世界各国均用相应的糖还原生成醇,如用木糖制木糖醇,用麦芽糖制麦芽糖醇等。2000年6月,国际食品法典委员会重新确认山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇和甘露醇是在食品中可以按正常生产需要使用的食品添加剂。在我国已经批准列入使用卫生标准的糖醇类食糖替代品有:麦芽糖醇、山梨醇、木糖醇和乳糖醇,允许其在糖果、糕点和饮料中使用,最大使用量为按生产需要添加。
目前我国饼干生产总量平均每年以8%的速度递增,2005年已达到180万吨。以饼干人均年消费量来看,我国为1千克左右,而发达国家饼干达到25-35千克,中等发达国家也有12-18千克。
可见,我国饼干市场的潜力十分巨大。 尽管如此,我国饼干企业的形势却非常严峻,特别是近年来,随着糖价上涨、运输成本上涨、QS实施等一系列的原因,大批生产散装饼干的小企业被淘汰出局,调整产品结构已是当务之急。
而在消费者越来越注重健康,越来越求新求异,强调个性化的背景之下,针对性明确、产品附加值高的功能型饼干成为各饼干制造企业追捧的热点,各种新概念、新产品层出不穷。同时,2005年开始,饼干的关税从25%降低到15%,国外的饼干生产厂家纷纷表示要加快进攻中国的步伐。
而在中国早已生根多年的外资企业也加紧扩大势力范围。 面对竞争日趋激烈的情况,中国焙烤食品糖制品工业协会理事长朱念琳认为,从未来的发展来看,产品结构方面,饼干食品中高端产品比例将逐渐增加, 2 低端产品比例相对下降。中高端饼干将由过去的点心功能向点心、休闲双重功能方面发展,营养保健型饼干、功能型饼干、休闲型饼干、风味苏打饼干等将会逐步加快发展速度。 功能型饼干的发展情况: 进入2006年,饼干企业在创新产品上铆足了劲。
广州趣园食品推出高纤燕麦酥性饼干;北京嘉能达食品推出以“豆浆”为卖点的豆浆饼干;湖南三和食品推出在饼干表层加巧克力涂层的“喀滋喀滋”饼干;另外,河北的一些企业还开发了以“蘸着吃”的新吃法为卖点的饼干。专家预计,未来10年内,中国饼干的生产除了继续向主食(以早餐为主)方向发展之外,点心和休闲食品将是一个明确的发展方向。
开发具有一定营养保健功能的饼干。比如,以糖尿病患者或者正处于生长发育阶段的儿童为目标消费者。功能型饼干的三大特点是,具有一定的营养保健功能、针对小众群体、与普通产品相比具有较大的价格空间。
DANISCO(中国)有限公司焙烤技术应用专家岑涛对国内外的饼干发展趋势有深入的认识和研究。
功能型饼干在欧美市场已经具备一定的规模,在中国市场也开始逐步发展并具备良好的前景。他透露,在饼干中添加强化钙、强化维生素等都是比较陈旧的方式了,目前,功能型饼干比较流行的趋势有三种:一是低糖类的产品,它可以满足糖尿病患者的消费需求;二是加入纤维素的产品;三是尽可能降低油脂含量的产品。
国外的饼干消费需求已向更健康的低油脂、低糖含量方向转变,DANISCO也已经开发出用水来替代油脂的替代品。

2、麦芽糖醇的性质与应用特性
2.1麦芽糖醇概述 麦芽糖醇是以优质玉米淀粉为原料,经酶法液化、糖化、加氢反应、精制而成的液体多元醇。目前该产品主要有液体状和结晶状二种产品,国内销售一般以液体糖浆类产品为主。麦芽糖醇作为安全食品配料,已广泛应用于各类人类和动物用品中,用麦芽糖醇制作的无蔗糖食品,适用于糖尿病、冠心病、高血压、高血脂、龋齿症等人群和儿童。
2.2麦芽糖醇的理化性质
2.
2.1溶解性:麦芽糖醇产品在水中的溶解度,20℃时比蔗糖稍低,但是在30℃以上时较蔗糖高,在水中的溶解度液体麦芽糖醇产品要高于结晶麦芽糖醇。 3
2.
2.2稳定性:对热、酸都非常稳定,70%溶液在150℃以下处理1小时几乎不变化,170℃处理1小时只有部分分解,200℃以上才会分解变色,并且麦芽糖醇在PH值3-7条件下,于100℃加热1小时也没有变化,也难以发生美拉德反应。
2.
2.3甜度:结晶体约为蔗糖的80%-90%,液体麦芽糖醇的甜度约为蔗糖的60%。
2.
2.4溶解热:糖醇类产品比蔗糖有更大的溶解热,所以其结晶品作为固体食品如糖果,进入口腔溶解时有明显的清凉感,但是麦芽糖醇在糖醇中是最小的,不残存后味,没有其他糖醇那样的清凉感,与蔗糖非常相似。

2.
2.5吸湿性:麦芽糖醇具有显著的吸湿性,利用这种吸湿性可以作为各种食物的保湿剂或者防止蔗糖的结晶析出。
2.
2.6其他特性:麦芽糖醇的黏度比山梨醇大两倍,而冻结温度以及渗透压也与蔗糖相近,在25℃,浓度75%时相对密度约为
1.36,比蔗糖高出许多。

2.3麦芽糖醇的生理特性
2.
3.1微生物发酵性:一般淀粉糖醇均不易被霉菌、酵母菌及乳酸菌利用。通常龋齿与口腔内的细菌有密切关系,蔗糖被细菌分解成酸或直接侵入牙苔中形成葡聚糖或果聚糖附着在牙齿表面,在嫌气条件下可被发酵生成丙酮酸或者乳酸等有机酸而将齿骨溶解。
通过试验,麦芽糖醇由于不能被蛀牙菌消化利用,作甜味料可以防止蛀牙的生长。
2.
3.2非腐蚀性:研究证明,麦芽糖醇具有非致龋齿性,龋齿最先开始于牙垢,牙垢是口腔内细菌将摄入的糖质合成为不溶性葡聚糖形成的,牙垢中细菌产生的酸对牙表面层的珐琅质发生腐蚀作用后经过长时间积累,即形成龋齿。
由于麦芽糖醇不是产生酸的基质,因此完全不会导致细菌合成不溶性聚糖,故而麦芽糖醇是极难形成龋齿的非腐蚀性糖质,FDA已经批准麦芽糖醇的无糖食品使用“不产生蛀牙”的标志。
2.
3.3促进钙的吸收:通过动物实验表明,麦芽糖醇有促进肠道对钙吸收的作用和增加骨量及提升骨强度的性能。

2.
3.4不升高血糖、不刺激胰岛素分泌:在摄入葡萄糖或者蔗糖后,他们很快被人体吸收,造成血糖迅速升高,从而刺激胰岛素分泌。
摄入麦芽糖醇后,由 4 于麦芽糖醇在人体内的水解速度很慢,所释放出的葡萄糖不足以引起血糖水平的波动,同时人体对水解释放出的山梨醇的吸收更为缓慢,在某种程度上还会抑制其对葡萄糖的吸收,因此,人体摄入麦芽糖醇后的血糖水平和血液胰岛素水平增加幅度很小,可供糖尿病人食用。

2.
3.5抑制体内脂肪过多积聚:如果同时摄入高脂肪和砂糖后,由于刺激了胰岛素的分泌,脂蛋白分解酶活性提高,很容易增加体内脂肪的积聚。若用麦芽糖醇替代砂糖制造如冰淇淋、蛋糕、巧克力之类的高脂肪食品,由于不会刺激胰岛素分泌,可以减少体内脂肪的过度积聚。

2.
3.6难消化性:人体对麦芽糖醇的吸收率较低,被吸收的麦芽糖醇首先水解成葡萄糖和山梨醇,进入各自的代谢途径中,由于麦芽糖醇的利用率低,一般认为其能量值仅为
8.36KJ/g,由于对代谢能的理解不同和测定方法的不同日本承认的能量数值为
7.53KJ/g,欧盟承认的数值为10KJ/g。
2.
3.7作脂肪代用品:很长时间以来就知道,糖醇是蛋糕和奶油有效的乳化剂和发泡剂。
目前油/水型乳化人造奶油是利用糖醇乳化稳定性,以保持高质量。此外,这些乳化/发泡的稳定特性可用来产生在食品中又有质感的光滑特征,麦芽糖醇可用此法生产油性结构的食品。麦芽糖醇可用作脂肪替代品,以生产低热量食品,其味与脂肪一样。高热量脂肪由低热量麦芽糖醇所代替,保持了与原有脂肪食品的风味和组织。

2.4麦芽糖醇的质量指标
2.
4.1感官指标 表2-1感官指标 项 目 气 味与滋味 色 泽 性 状 杂质
2.
4.2理化指标: 表2-2理化指标 项 目 干物质,% ≥ 还原糖(以葡萄糖计) ,% ≤ PH值(
1:1溶液), 麦芽糖醇( 以干基计),% ≥ 5 指 标 具有该产品的固有气味、味甜 无色或微黄色 无色透明粘稠液体 无肉眼可见杂质、无异物 指 标 75.0
0.3
5.0-
7.0
50.0 山梨糖醇(以干基计),% ≤ 灼烧残渣,% ≤ 氯化物(以CI计),% ≤ 硫酸盐(以SO4计),% ≤
2.
4.3卫生指标要求 表2-3卫生指标 项 目 重金属(以Pb计mg/kg), ≤ 砷(以AS计mg/kg), ≤ 菌落总数,cfu/g ≤ 大肠菌群,MPN/100g ≤ 致病菌(沙门氏菌)

3、麦芽糖醇在无糖饼干中的应用
3.1试验目的
8.0
0.10
0.005
0.05 指 标
5.0
0.5 10000 30 不得检出 本研究主要是用麦芽糖醇替代蔗糖及淀粉糖浆生产无糖饼干,通过试验确定麦芽糖醇在无糖饼干生产中的使用量和工艺控制参数。
3.2试验方案
3.
2.1实验室水平试验 利用试验设备确定麦芽糖醇的添加量及麦芽糖醇和木糖醇的搭配比例。

3.
2.2大生产试验 根据小试的结果进行规模化生产试验,确定规模化生产工艺参数。
3.3试验材料及试验场所
3.
3.1试验承担方:山东正航食品集团有限公司
3.
3.2试验场所:山东正航食品集团有限公司
3.
3.3主要原料:

(1)精制小麦面粉:正航生产用面粉

(2)液体麦芽糖醇:山东省鲁洲食品集团有限公司生产

(3)液体木糖醇:正航生产用液体木糖醇

(4)其它辅料:正航生产用辅料
3.4麦芽糖醇在无糖饼干的试验室水平试验
3.
4.1原料配比及方法

(1)配料表(g/锅)见表3-1 表3-1配料表 6 面粉 3000 棕油 480 淀粉 120 碳铵 30 酸水 60 水 400-450 配料中不添加蔗糖,全部使用麦芽糖醇和木糖醇,并通过试验确定麦芽糖醇和木糖醇的比例。

(2)设备 高速立式和面机,转速30r/min;滚切式成型机;辊压延机;煤气烤炉;温箱;包装机。

(3)面团成熟条件 面团搅拌好后面团温度在37-38℃,放置在温箱内静置20分钟;中性食品级蛋白酶用量根据经验为面粉重量的
0.1%。

3.
4.2试验结果与讨论

(1)饼干中麦芽糖醇和木糖醇的搭配比例研究 在其他原料不变的情况下,改变麦芽糖醇和木糖醇的比例,研究其对饼干的影响,通过对饼干的品尝,确定饼干中麦芽糖醇和木糖醇搭配比例为
3:1为最佳。若比例过大,饼干口感较硬,色泽太深,不利于消费者接受;反之,若比例过小,色泽浅,香味淡等缺点。


(2)饼干中糖的用量研究 在其他原料不变的情况下,改变糖的用量,研究其对饼干的影响,其试验结果如表3-2。 表3-2 饼干中糖的用量研究 糖用量 面筋形成量 静置后面筋 饼干起发度 饼干组织结构 饼干口感 300 多 多 大 致密 硬 500 多 多 较大 较密 较硬 700 较多 多 较大 较有层次 较硬 900 正常 正常 正常 有层次感 酥松 1100 正常 少 较小 较松 酥松 1300 较少 少 较小 较密 过松 1500 少 少 小 较密 太松 通过试验表明:在3000g面粉中加入900g糖的用量最合适,即糖占面粉的30%。 7

(3)中性蛋白酶在饼干中的应用研究 确定麦芽糖醇和木糖醇的搭配比例后,我们对蛋白酶的使用量进行了研究。在其他原料不变的情况下,改变蛋白酶的用量,试验结果见表3-3。
表3-3 中性蛋白酶在饼干中的添加量试验 用量g 面筋形成量 静置后面筋 饼干起发度 饼干组织结构 饼干口感
0.5 多 多 大 致密 硬
1.5 多 多 较大 较密 较硬 3 较多 多 较大 较有层次 较硬
4.5 正常 正常 正常 有层次感 酥松 6 正常 少 较小 较松 酥松
7.5 较少 少 较小 较密 过松 9 少 少 小 较密 太松 由以上结果可以看出中性蛋白酶在无糖饼干中的最佳添加量是
4.5g。 最终确定无糖饼干中麦芽糖醇和木糖醇的用量分别为
22.5%、
7.5%,中性蛋白酶的添加量分别占饼干所用面粉
0.15%。

3.5麦芽糖醇在无糖饼干的中试试验
3.
5.1材料及方法

(1)配料表(kg/锅) 表3-4中试配料表 面粉 棕油 麦芽糖醇 250 40 56 木糖醇 19 淀粉 10 蛋白酶
0.375 碳铵 酸水
2.5-4 5 水 35-40

(2)设备 双轴立式调粉机;滚切式成型机;三对轧辊压延机;65mm×30mm椭圆辊;50m电热炉;冷却线长20m;包装机。
3.
5.2工艺条件 投料顺序:先将麦芽糖醇、木糖醇、棕油、碳铵、辅料放入和面锅中,搅拌均匀,然后倒入面粉、淀粉,搅拌1分钟后加入酸水,再过1分钟加入蛋白酶,搅拌约25分钟,至面团成熟。
将面团静置15分钟后,倒入料斗,进行成型工序,进入炉体烘烤。通过中试对面团中的水进行调整。
平均炉温约195℃(烘炉各区温度并不相同,为了叙述方便,取各区的平均 8 温度),全程烘烤时间约5min,单页克重
5.8克-
6.7克。饼干的成型效果很好,没有变形收缩现象。
3.
5.3烘烤工艺研究

(1)材料与方法: 双轴立式调面机,转速27r/min;叠层机、三对轧辊压延机,辊切式成型机; 80mm×50mm椭圆模具;50m电热烤炉;冷却线长28m;包装机。 调面时间25min,韧性面团,静置时间150min,冷却时间5min。
出炉标准要求150g饼干质量为26-27页,长度为11-
11.5cm。

(2)不同烘烤时间、温度对饼干特性的影响 表3-5烘烤时间和温度对饼干性能的影响 烘烤时间 4min 4min20s 4min30s 4min40s
220.2ºC
218.8ºC
2.0 31 酥脆 较正常 过长 正常
1.5
31.5 酥脆 正常 正常 正常 5min
210.2ºC
1.2 32 硬脆 正常 正常 稍有糊味 5min20s 200ºC
1.0 33 硬脆 稍深 过短 有糊味 平均炉温
242.8ºC
230.3ºC 水分含量 湿面筋% 成品口感 成品色泽 起发度 焙烤香味
3.0 30 酥松 较白 过长 较淡
2.5
30.5 酥松 较白 过长 较淡

(3)结果分析 试验结果表明:平均炉温再218℃,烘烤时间为4min40s时,饼干的各项指标达到要求。具体各区的温度分析如下: 一区:一区炉火定为面火190℃,底火220℃,如果饼坯一进炉就遇到较高的面火温度,会使其表面形成硬壳层,阻止了气体和水分的逸散,以致饼坯内部形成泡点。而且会造成饼坯里面温度还未升高,而表面已焦化的 “外焦里不熟”现象。
饼干生坯应该在“底火大,面火小”的工艺条件下,胀发饱满,内部形成良好的层次结构,从而赋予饼干优良的疏松度,如果第一烤区底火温度不高,生坯就会胀发不良,影响产品内部层次结构和疏松度。 二区:二区炉火定为面火239℃,底火240℃,饼坯进入二区,面火、底火尽可能的增加。因为此时水分仍在蒸发,但重要的是将已胀发到最大限度的体积 9 固定下来,如果不提高面火,会造成胀发起来的饼干不能凝固定型,而重新塌陷,最终使饼干口感僵硬,造成内部层次结构不良,影响产品质量。 三区:三区炉火定为面火220℃,底火210℃,此为饼干的脱水区,水分挥发最大在三区,但炉温不能过高,过高易造成脱水速度快,而使成品自然暗裂。
四区:四区炉火定为面火177℃,底火188℃。四区通常称为上色区,饼干内水分脱水已基本结束,所以温度不用太高,主要使饼干上色。如果温度过低,饼干就会颜色发白,如果炉温过高,会使饼干表面的泡点变糊。

4、结果与讨论 通过实验,麦芽糖醇可全部代替蔗糖及淀粉糖浆生产无糖饼干,并且不改变原有工艺和设备,麦芽糖醇的最大添加量为20%,与木糖醇的最佳比例为
3:1,所生产的无糖饼干质量符合要求。

5、麦芽糖醇生产无糖饼干时的参考配方
5.1无糖钙质饼干 标准面粉50㎏、猪油2㎏、碳酸氢铵
0.2㎏、浓度75%的麦芽糖醇
9.5㎏、磷脂
0.75㎏、精盐
0.25㎏、樱桃香精油106毫升、植物油
3.5㎏、小苏打
0.4㎏、碳酸氢铵
0.5㎏。
5.2韧性饼干
5.
2.1动物饼干:标准粉50㎏、猪油
0.63㎏、小苏打
0.4㎏、麦芽糖醇
12.5㎏、磷脂1㎏、碳酸氢铵
0.25㎏、精盐
0.25㎏、香蕉香精油88毫升、植物油
3.8㎏。

5.
2.2玩具饼干:标准粉50㎏、植物油7㎏、小苏打
0.4㎏、麦芽糖醇
13.5㎏、磷脂
0.5㎏、碳酸氢铵
0.25㎏、精盐
0.2㎏、桔子香精油60毫升。
5.
2.3大众饼干:标准粉50㎏、磷脂
0.5㎏、碳酸氢铵
0.2㎏、麦芽糖醇13㎏、精盐
0.25㎏、菠萝香精油106毫升、植物油
2.5㎏、小苏打
0.3㎏。

5.
2.4玫瑰饼干:标准粉50㎏、植物油7㎏、小苏打
0.35㎏、麦芽糖醇
13.5㎏、磷脂
0.5㎏、碳酸氢铵
0.15㎏、饴糖
1.5㎏、精盐
0.25㎏、桂花
0.7㎏。
5.
2.5钙质饼干:标准粉50㎏、猪油2㎏、碳酸氢铵
0.2㎏、麦芽糖醇
14.5㎏、磷脂
0.75㎏、精盐
0.25㎏、樱桃香精油106毫升、植物油
3.5㎏、小苏打
0.4㎏、碳酸氢铵
0.5㎏。 10
5.3酥性饼干
5.
3.1甜酥饼干:标准粉50㎏、磷脂
0.5㎏、碳酸氢铵
0.2㎏、麦芽糖醇20㎏、精盐
0.15㎏、香兰素8克、植物油5㎏、小苏打
0.3㎏。
5.
3.2桔蓉饼干:标准粉50㎏、植物油
5.5㎏、小苏打
0.3㎏、麦芽糖醇20㎏、磷脂
0.5㎏、碳酸氢铵
0.15㎏、精盐
0.3㎏、桔子香精油80毫升。

5.
3.3巧克力饼干:标准粉50㎏、奶粉
1.5㎏、香兰素38克、淀粉
2.5㎏、磷脂
0.5㎏、抗氧化剂
1.6克、麦芽糖醇18㎏、精盐
0.25㎏、柠檬酸
0.8克、小苏打
0.3㎏、可可粉5㎏、植物油
8.35㎏、碳酸氢铵
0.2㎏、蕉糖
1.5㎏。
5.
3.4椰蓉饼干:特制粉50㎏、磷脂
0.8㎏、椰子香精油25毫升、麦芽糖醇
18.5㎏、精盐
0.3㎏、小苏打
0.3㎏、抗氧化剂2克、椰子油10㎏、碳酸氢铵
0.15㎏、柠檬酸1克。
5.
3.5奶油饼干:特制粉50㎏、猪油
11.5㎏、碳酸氢铵
0.15㎏、淀粉
3.25㎏、奶粉
2.5㎏、黄油香精油35毫升、麦芽糖醇19㎏、精盐
0.5㎏、抗氧化剂
2.3克、小苏打
0.3㎏、柠檬酸
1.15克。
5.
3.6葵花饼干:特制粉50㎏、蛋粉
0.4㎏、橙子香精油9毫升、淀粉
2.3㎏、精盐
0.15㎏、香兰素28克、麦芽糖醇
18.5㎏、小苏打
0.25㎏、抗氧化剂
2.2克、猪油11㎏、碳酸氢铵
0.15㎏、柠檬酸
1.1克、奶粉
1.5㎏。
11 麦芽糖。