第一节 糖果概述
食品中的一个特殊类别是糖果。Www.Pinwenba.Com 吧糖果及巧克力制品属于消闲享受类的小食品,其品种之多,花色之浩繁,加工方式之多变是其他任何一类食品所无法比拟的,这就造成了糖果的生产工艺之繁复。回顾几个世纪以来糖果工业的发展历史进程,大体可以分为如下三个阶段:
一、传统糖果的定型期
从17世纪到19世纪末,糖果生产工艺经历了一个相对漫长的时代,各种类别品种的糖果基本上是在这个时期得以定型的。如充气糖果中的牛轧糖和马希马洛糖,马希马洛糖是在17世纪初出现的,而各种凝胶糖果生产工艺的成熟则是到了19世纪的后期;作为焦香糖果代表的卡拉蜜尔糖、太妃糖、勿奇糖直到19世纪后期才先后在英国和美国出现,这类风味独特的糖果是葡萄糖浆、炼乳和硬脂先后出现后产生的。该时期糖果工艺的技术特征是人的技能经验与机械工具的结合,受到当时物质条件与技术条件的制约,其工艺技术含量并不高。
二、糖果生产工艺技术的现代化
糖果工艺发生深刻变化是在20世纪的50~70年代,在此期间,糖果工艺学家、化学家和机械工程师进行了持久而富有成效的合作,把现代科学技术的最新成果引进到古老的糖果生产工艺中,揭示并突破了糖果生产工艺中不尽合理与薄弱的技术环节,不断地提供了各种不同的加热、熬煮、混合、充气、结晶、粉碎、涂层、浇模、挤压、切割、抛光、包装等性能卓越的机械、设备、仪表和技术,从而使大部分的糖果生产工艺进入了高度机械化、连续化和自动化的时代,真正地实现了糖果生产工艺的现代化。通过工艺的创新和新型糖果主体材料的导入,不仅大大提高了糖果的生产效率,而且糖果的品质特性达到了一个新的水平。该时期的技术特征是新材料、新设备、新技术与新工艺综合应用与完美结合的一项系统工程,其技术含量有了很大的提高,属于高科技工程型食品。
三、低糖、无糖、功能性糖果
随着科学技术的发展和物质文明的昌盛,现代社会的饮食理念也在不断更新。人们在不同经济水平阶段对食品的需求和选择标准是不同的,食不果腹的人当然不会讲究食品的精美,丰衣足食之后,人们必然要考究食品的营养成分及营养成分的合理性和食品的风味口感,更希望所摄入的食品对自身健康有调节和促进作用,于是出现了功能性食品,这不仅是一种时尚,更重要的是体现了人们自我保健意识和消费、价值观念的更新。功能性食品被誉是“21世纪的主导食品”,代表了食品工业的一个重要发展方向。对于糖果工业来说,要顺应这个时代的要求,努力开发出各类功能性糖果,促进糖果工业向着更高的水平发展。自20世纪70年代美国向市场推出无糖口胶糖以来,对非糖甜味剂及低糖、无糖糖果的研究有了很大的进展。目前所研究的功能性甜味剂主要包括功能性寡糖和多元糖醇,它们的甜度均不很高,属于填充型甜味剂。它们除了提供良好的生理功能和怡人的甜味外,还给配料系统提供适宜的黏度、体积与质构,不存在强力甜味剂经常遇到的组织结构问题,非常适合于制造糖果。除了用功能性甜味剂替代蔗糖外,还可往产品中添加其他生理活性物质,诸如活性膳食纤维素、微量活性元素、真菌多糖、维生素、活性肽、黄酮类化合物、皂苷类、生物碱、不饱和脂肪酸、乳酸菌制品、二十八醇以及其他生物活性成分,目前国内外已开发研制出了多种功能性糖果制品,如:强化维生素C的果味VC糖果,添加双歧杆菌的功能性糖果,清凉润喉糖,清热解暑糖,降压保健糖,高钙奶糖,醒酒解酒糖果,戒烟糖,保肝糖,养颜糖,低热糖,无糖糖果,健齿清口糖,增体力抗疲劳糖果,健胃消食糖果,天然中草药糖果,糖尿病病人专用糖果等。总之,研究功能性糖果不仅需要对产品的配料系统进行研究探讨,而且也要研究新的配料成分带来工艺上的变革。因此,研制开发功能性糖果任重道远,前途无限光明。
第二节 糖果食品的定义与分类
一、糖果的定义
糖果是以多种糖类为基本组成的,添加不同营养素,具有不同物态、质构和香味,精美、耐保藏的有甜味的固体食品。这个概念包含了以下一些特性和属性:
所有糖果都含有一种以上的糖类;
多数糖果都含有蛋白质和油脂等多种营养素;
不同类型的糖果具有不同的物态和质构特征;
不同品种的糖果有不同的香气和风味;
多数糖果具有不同的形态、色泽和精美的包装;
所有糖果在不利条件下均需有一定的保存能力;
所有糖果都是具有不同甜感的固体食品。
二、糖果的类别
根据工艺特点,将不同类型的糖果归纳为以下几种。
熬煮糖果
熬煮糖果经高温熬煮而成,含有很高的干固形物和较低的残留水分,质构坚脆,故也称硬性糖果,简称硬糖。
熬至规定浓度的硬糖膏在成形之前,经不同的加工处理而改变其质构的物理状态,又可分为透明、丝光、结晶、膨松等不同类型的次类,每一次类又可因香味、外观、形态、添加料、包装等不同而化为若干品种花式,因而形成一种类别体系。
透明类:水果味、清凉味、花香味等。市场常见到的有浇注成型的七星果冰、猫眼糖等。
丝光类:市场上我国台湾甄家园的小粒彩条丝光糖是这类产品的代表作。
其他:高乳脂比例的咖啡硬糖、可可硬糖,赋予了硬糖极强的风味。近些年来,在硬糖中加入鲜花微粉、鲜花提取物,制得具有天然鲜花风味的糖果,产品别具特色。
焦香糖果
焦香糖果富含乳品和脂肪,也经高温熬煮制成,工艺特征是物料在高温区产生一种具独特的焦香风味的反应物质,故称焦香糖果,在国内也称乳脂糖。焦香糖果按质构的差异可分韧质和砂质两类。卡拉蜜尔糖和太妃糖属于韧质焦香糖果,该类糖果是在硬质糖配方的基础上加入了食用胶体如明胶、阿拉伯树胶等,而勿奇糖属于砂质焦香糖果,它是应用了方登技术即在配方中加入20%~30%的方登,改变了胶质类糖果咀嚼粘牙、保质期短的缺点,糖果在口中快速溶化,从而使糖果的香味迅速释放,上海的喔喔新款奶糖即属于此类产品。此外每一次类又可因香味、外观、形态、添加料和包装等不同而化为若干品种花式,因而形成一种类别体系。
充气糖果
充气糖果都经过机械的搅擦作用在糖体内充入无数细密的气泡,也可以定向地用机械拉伸作用而形成气孔,经充气作用造成充气质构的甜体,此类糖果属于充气糖果。根据浓度、密度和充气程度的差异,形成不同质构的状态,又可分为高度充气、中度充气和低度充气等次类。第一次类以马希马洛糖为代表,第二次类以牛轧糖为代表,第二次类以明胶奶糖和求斯糖为代表。
不同充气的糖果又可按配料和操作的不同分成韧性和脆性两种类型,每一种类型随着香味、形态、外观、添加料和包装等差异而化为若干品种花式,因而形成一种类别体系。
凝胶糖果
凝胶糖果是一类以不同凝胶剂为基本组成的糖果,性质柔嫩稠黏,也称为软糖。
凝胶糖果按采用凝胶剂的不同而分为若干次类,如淀粉、琼脂、果胶、明胶、树胶等。不同类型的凝胶糖果按含水量和质构特征又可分为冻胶类和凝胶类两种类型。每种不同类型的凝胶糖果因其香味、外观、形态、夹心、添加料和包袋等差异还可划分为若干品种花式,因而形成一种类别体系。
胶基糖果
口香糖和泡泡糖统称胶姆糖,是近几年才兴起的一类新型糖果,深受人们的喜爱。它们通常由两种不同组分构成,其一为水溶性组分,包括甜味剂、香基,这些赋予产品不同风味特色;其二是供咀嚼或吹泡用的疏水性材料即胶基由弹性体和聚合树脂组成,它们赋予口香糖或泡泡糖以适宜的咀嚼性、成膜性和特香特味特性。根据所使用甜味剂的不同,口香糖又分为标准口香糖和无糖口香糖;根据形状与质构的不同,又可分为片状口香糖、块状口香糖、糖衣口香糖、酱心口香糖、香烟状口香糖、金币状口香糖、牙膏状口香糖、柔软口香糖等。泡泡糖又可分为标准泡泡糖、软泡泡糖、泡泡糖夹心硬糖、糖衣空心球形泡泡糖、泡泡糖球、冰淇淋泡泡糖等。
巧克力制品
巧克力制品是一类以可可质和可可脂为基本组成的特殊含糖食品,由于其基本成分和生产工艺不同于一般糖果,品种花式又非常繁多,不少国家把巧克力制品独立于糖果之外自成体系。
巧克力制品基本上可分成巧克力和巧克力糖果两个主要的次类。巧克力可分为纯的、含乳的、花式的等不同类型。
纯巧克力包括苦的、半甜的、甜的等类型,含可可成分较高,香味浓烈,色泽深褐,故也称为深色巧克力。牛奶巧克力包含不同比例的乳制品,兼有可可与乳的优美风味,色泽鲜明。此外,在巧克力内还可添加麦精,咖啡,各种果仁或果脯等辅料,成为不同香味和口感的制品,可称为花式巧克力。
巧克力糖果是指巧克力和各类糖果或甜食制成的混合型制品,有不同的外观、形态、质构、香味和包装,因而形成一个丰富和多样化的类别体系。
夹心糖果
酥心类:虾酥、龙虾酥和北京酥是半手工的优质产品,特点是口感酥脆,香甜诱人,其不足之处是保质期短,多为半年时间。机械化生产的酥心糖产量高,卫生条件好,保质期长,但目前还不能与丝光技术相结合。近几年来有些厂家把酥心糖与涂层巧克力相结合并获得成功,这说明消费者对产品的口味要求越来越高。
粉心类:以前市场曾有橙粉、柠檬粉夹心糖果,目前已不多见,但在日本酸粉夹心糖大行其道,比如糖果粉质夹心中有VC粉、柠檬酸粉、苹果酸粉这些对人体有好处的东西,所以销售很好。
酱心类:“怡口莲”的口味众人皆知,果酱夹心的糖果丰富了糖果的口感风味,更能满足消费者多样化和个性化的需求,是糖果发展的一个重要方向。
其他类别
糖果还有多种大类产品,如涂衣糖果、结晶糖果、粉质糖果、膏质糖果等,每一类型糖果均有其各自的工艺和品质特点。
第三节 硬糖
一、特性和组成物态和质构硬糖是由多种糖类高度浓缩制成,在常温下是一种坚硬而易脆裂的固体物质。所以又叫熬煮糖果。
从化学角度,硬糖的基体实际上可以看做是一种过冷的、过饱和的固体溶液。在这种过饱和溶液中,一切可溶性物质在水的介质中基本上都处于分子分散态,只有部分相对分子质量很高的多糖类和微量蛋白质处于溶胶状态,微量盐类则处于分子或离子分散态。所有这些基本组成构成一种均一状态的连续相,这一状态具有溶液的一切特征,硬糖高度透明的无定形体就是溶液的属性之一。
在硬糖中也常添加油脂、乳制品、可可、咖啡和果仁等辅料。这些辅料在硬糖中处于乳浊的、悬浮的或粗粒的分散状态,使硬糖的物态构成一种多相分散体系,但是,硬糖的基体仍是一种过冷的、过饱和的固体溶液。
硬糖的质构特征是一种无定形固体,类似玻璃,缺乏晶体所固有的熔点。当硬糖膏处于150℃高温时,物料具有流体的特征,黏稠但却容易流散。随着物温降低,黏度增大,物料滞厚而呈塑性,低于60℃时,物态固化,成为透明的无定形固体,其组织结构是光滑和致密的。硬糖的质构属于不稳定状态,随外界的温度和湿度条件变化而引起质构的变化。
硬糖的质构随工艺条件变化可形成以下不同的物理状态:
①透明状态;
②丝光状态;
③结晶状态;
④膨松状态。
不同的质构状态使硬糖产生不同的物理和口感特性,如无定形硬糖透明而坚脆;丝光硬糖外观洁白并有丝光光泽,质构硬而嚼时略带疏松;结晶硬糖坚实而微显透明;膨松硬糖外观混浊,质构膨脆而嚼时疏松。除以上常见的质构外,随着硬糖组成的改变还可产生其他质构特征。
密度和比重
硬糖是密度最高的糖果,可溶性干物质含量在95%以上,残留水分一般在3%以下。随着质构状态的不同,硬糖密度也随之改变,透明硬糖和结晶硬糖的密度最高,比重一般在1.5~1.6。丝光硬糖由于机械的拉伸作用,不同程度地充入了空气,其比重随着拉伸时间而变化。膨松硬糖添加化学膨松剂后导致质构状态的变化,反应中生成的CO2被包裹在糖体中间,因而使糖比重减少,质构密度的变化也影响产品的比容。
发烊和返砂
发烊和返砂是糖果的主要质量变化问题,尤其是硬糖,当出现发烊、返砂后,其商品价值就要降低。控制产品的发烊和返砂的速度也是衡量工艺技术水平的重要内容。
1.发烊
当硬糖透明似玻璃状的无定形基体无保护地暴露在湿度较高的空气中时,由于其本身的吸水汽性,开始吸收周围的水汽分子,在一定时间后,糖体表面逐渐发黏和混浊,这种现象称为轻微发烊。如果空气的湿度不再增加,开始发黏的硬糖就会继续吸收周围的水汽分子,硬糖表面黏度迅速下降,表面呈溶化状态,并失去其固有的外形,这种现象称为发烊。持续发烊的过程实质上就是硬糖从原来过饱和溶液状态变为饱和的溶液状态,至此,硬糖完全溶化,即为严重发烊。
2.返砂
硬糖的返砂是指其组成中的糖类从无定形状态重新恢复为结晶状态的现象。一般的规律是,经吸收水汽并呈发烊的硬糖表面,在周围相对湿度降低时,表面的水分子获得重新扩散到空气中去的机会,水分扩散导致表面溶化的糖类分子重新排列形成结晶体,这是一层细小而坚实的白色晶粒,硬糖原有的透明性完全消失,这种现象称为返砂。
发烊和返砂可以反复交替进行,发烊导致返砂,返砂后的糖体在一定条件下又可继续发烊,再返砂,如此循环不止,直到硬糖的整个糖体完全返砂。这一过程由表及里地进行,形成一层层细小的白色砂层,返砂后的硬糖质构同时失去原来光滑的舌感,变得粗糙。
上述的返砂现象一般是在商品流通过程中发生的,发烊和返砂都是硬糖常见的质变现象。这表明无定形状态的硬糖具有不稳定的双重性:第一,吸水汽性;第二,重结晶性。这是一个问题的两个方面,阻止或推迟这两种倾向一直是无定形硬糖生产工艺中的一项重要课题。
但是,在非透明硬糖或其他糖果的工艺过程中这种返砂不能一概视作变质现象,相反,还应在规定的技术条件下控制进行。糖果由于在控制下产生精细的结晶体,是工艺的特定要求,其含义就不同于这里阐述的硬糖因自然返砂而引起的质变。
黏度和流变性
在糖果生产工艺中,物料黏度是一个重要的物理参数,不但关系到产品的质构、香味和保存期,而且也直接影响工艺过程的技术条件。影响物料黏度的主要因素有:温度、糖浆含量和含水量。正确测量物料的黏度是控制其流变性的前提。加工过程中应对物料黏度和流变性的变化规律加以控制。
一般,硬糖的物料属于牛顿流体,即在一定温度下,物料液层的流变性与剪切应力产生一定的速率关系,当物料黏度保持常数,就较少受剪切速率的影响。
硬糖物料的黏度和流变性与其基本组成有密切关系,如物料中淀粉糖浆所占比例与不同的DE值[还原糖占糖浆干物质的百分比。国家标准中,DE值越高,葡萄糖浆的级别越高]都是重要的因素。此外如物料内含蛋白质与油脂,也将明显地影响其黏度和流变性,同时也不服从牛顿定律,而成为非牛顿流体,这使物料在加热过程与机械作用下产生不同的结果。因此正确地测试物料在不同温度下的黏度和流变性,是控制加工过程顺利进行的重要条件。
平衡相对湿度
每种糖果都有自己的平衡相对湿度,简称ERH值。包含一定水分的糖果暴露在大气中或把不同吸水汽性的糖果放在一起,都会发生释放或吸收水分的倾向。
糖果处于平衡相对湿度时,周围空气中水汽的分压与糖果表面的蒸汽压之间建立着平衡关系,空气的相对湿度越大,水汽的分压也越大,糖果的平衡相对湿度也越大,直到糖果本身与外界大气或糖果与糖果相互间的蒸气压相等为止。当达到平衡相对湿度时,糖果就不再吸收或释放水分了。含水量较低的硬糖,在一般相对湿度下倾向于从周围吸收水分,直至达到平衡相对湿度。随硬糖的基本组成不同,其吸水汽性也不同。影响糖果平衡相对湿度的主要因素为:
糖果基本组成中结晶蔗糖、非结晶糖和水分的百分比;
糖类以外其他物质的存在;
各种可溶性干物质对水分分子量比值间的总和。
硬糖的标准平衡相对湿度应不超过30%,超过这一限度,制品将不同程度地从外界吸收水分,直到建立新的平衡相对湿度为止。
但是,各种糖果随着其基本组成和质构状态的不同,其ERH值也不同,含水量高的凝胶糖果和充气糖果倾向于释放水分,砂质性糖果的这一倾向更为明显,因此,各种糖果都应根据其标准的平衡相对湿度来选择应有的保藏条件。
甜体糖类的组成
所有硬糖基本上是由两部分组成,即甜体和香味体。甜体包含砂糖和各种糖浆,由此产生一个甜的基体。香味料包含香料、调味料和辅料,由此产生不同的色香味个性。两种结合就形成具有不同特色的熬煮糖果即硬糖。甜体的多种糖类包括:
蔗糖:50%~80%
麦芽糖、葡萄糖、果糖、转化糖:10%~25%
高糖、糊精:10%~25%
结晶蔗糖是很稳定的,未分解的蔗糖吸湿性很小,当空气的相对湿度超过90%时,才吸收水分。但长时间和高温下将蔗糖加热,将大大增加其吸湿性,这表明在糖果工艺过程中控制蔗糖的受热时间和温度是必要的。麦芽糖、葡萄糖、果糖和转化糖被包含在不同性质的糖浆内,如淀粉糖浆、饴糖、转化糖浆和高麦芽糖浆等,这些糖类也可以以结晶体或糖粉的形式出现。
无水不定型麦芽糖的吸湿性很强,含水麦芽糖的吸湿性则较弱。麦芽糖对热不很稳定,加热后色泽转深。
结晶的葡萄糖吸湿性不强,但加热能增加其吸湿性。糖浆中含有的无定形葡萄糖具有很强的吸湿性。果糖和转化糖都具有很强的吸湿性,在空气相对湿度45%时即大量吸收水分。
糊精不甜,吸湿性和溶解性都很小,能产生很高的黏度。
高糖是介于糊精和麦芽糖之间的一种物质,以麦芽糖的聚合形式出现,如麦芽二糖、麦芽三糖……麦芽七糖以上,这一组糖具有吸湿性小,溶解性和透明度高等特点。
糊精和高糖包含在用淀粉水解的糖浆组成内。由此可以看出,除蔗糖、果糖和转化糖之外,其他糖类都包含于淀粉水解的糖浆内,换言之,淀粉糖浆同时包含着多聚糖、低聚糖和单糖等多种糖类。由不同糖类构成的不同类型和规格的糖浆,对糖果工艺起着极其重要的作用,它们在不同类型的糖果内起着不同的功能特性。
结晶和抗结晶物质
任何一种硬糖的甜体都包含两个部分,即结晶的蔗糖和各种糖浆,根据甜体的基本组成就可以确定这两者的正确比例关系。
从糖果工艺的角度来看,结晶的蔗糖是一种结晶物质,各种糖浆是非结晶物质,当两者在加工过程中经过高温熬煮而构成一种透明的无定形状态的硬糖甜体时,实际上各种糖浆是起着抗结晶的作用,削弱和抑制蔗糖在过饱和状态下必定产生的重结晶现象。
然而,生产实践表明,在硬糖甜体所包含的糖浆干固物比例过大,蔗糖在过饱和状态下重新结晶的倾向得到有效地防止的同时,硬糖甜体也不同程度地增加了吸湿性,并变得非常黏稠,这使最终产品容易发烊变质,同时风味和质构上发生很大的变化。
因此,当确定硬糖甜体中结晶和抗结晶物质的正确比例时,必须充分考虑这两类物质的特性和可能产生的后果,同时也要充分考虑产品在加工和保藏过程中的各种具体条件。如原材料的类型、质量水平和供应状况,加工处理的设备类型和运转状况,产品的包装形式和所处的气候条件等。
糖浆在糖果内所起的抗结晶作用基于两个主要因素:
提高甜体内溶质的溶解度和饱和系数;
增大甜体内溶液的黏度。
第一个主要因素是通过糖浆所含还原糖的数量和类型来体现的,第二个主要因素是通过糖浆所含多聚糖的数量和类型来体现的。
所以,确定硬糖甜体结晶和抗结晶物质的比值,应全面衡量以下一些必要的因素:
砂糖和糖浆的类型、质量水平和供应状况;
物料在加热熬煮过程中的浓度、黏度、pH、温度、时间、加热方式等条件的影响;
产品的包装、保藏和销售等条件的影响;
产品的质量标准和商品要求。
香味的构成
只有在硬糖的甜体中赋予一定的香气、滋味和色泽后,才能形成硬糖的风味。
由于工艺技术条件的限制,硬糖的甜体不能任意地添加具有天然色香味的辅料。这是因为硬糖的加工要经过高温熬煮,大部分天然色香味都将在加热中受到损害,同时也将影响硬糖的质构特征和其他质量标准。因此,大多数硬糖均添加不同的液体香料来获得增香效果。
硬糖的香精油加入量一般在0.1%左右,但也并非一成不变,既要考虑甜体的其他组成和产品的香味要求,同时也要根据香精油本身的香气强度,通过实践,求得加入的最适量,不足或过度都会导致不良或相反的后果。
除了香气以外,硬糖甜体还有味感要求,甜体本身的甜度也是重要因素,太甜使人腻味。糖浆的类型和比例是调节甜度的关键。
果味型硬糖是通过添加不同有机酸来调节控制其风味的,常用的有柠檬酸、酒石酸和乳酸等。酸能减少硬糖甜体的甜度,同时能提高水果香气,酸甜适度能产生良好的味感。各种有机酸的酸味效果是不同的,一般硬糖内柠檬酸的加入量约1%左右。
为了造成综合的香味效果,有些工厂也常添加天然的食品原料,如鲜奶、炼乳、乳脂、椰子汁、椰子油、可可、咖啡、绿茶、麦精、花生、松子等。添加量不等。添加的效果与添加方法密切相关,可改进产品的风味,但往往也同时改变了硬糖甜体原有的质构、透明度、色泽和熔化特性。产品的色泽是以添加色素形式来呈现的。
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