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乳脂糖的物态质构及焦香化反应
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来源:张忠盛 添加人:admin 添加时间:2008-1-8 10:08:33


 乳脂糖属于焦香糖果类,它的平均含油脂量大于蛋白糖和奶糖,在常温下是乳化得十分均一的固态乳浊液。它是一种表面光滑,组织细腻、滑润、均匀,软硬适中,有咀嚼性的半软糖。
乳脂糖一般具有淡黄色或棕黄色的光泽和其它糖果无法比拟的独特的焦香风味。
乳脂糖按其质构特点可分为胶质和砂质型两种,胶质乳脂糖包括卡拉密尔糖(Caramel)和太妃糖(Toffee、Toffy),这类糖果质构比较坚韧,致密,咀嚼时有一定的弹性和韧性。其中卡拉密尔糖比较柔嫩、润滑,太妃糖则偏向于粘稠、坚硬。砂质乳脂糖又称为勿奇糖(Fudge)。它的质构既细密又略带点疏松,其糖体部截面有均匀的细微晶粒,咀嚼性差于胶质乳脂糖,不易粘连或变形。
乳脂糖的平均含水量为5~8%,平均总还原糖含量在14~25%,平均含油脂量为8~12%,但也有低于5%或高于12%的,它以丰富的营养和独树一帜的色、香、味得到广大消费者的先赞誉。
乳脂糖的基本组成
按其不同的类别,分别介绍如下:
1、  胶质型:
(1)卡拉胶密尔糖:
蔗糖 30~35%    植物脂肪 10~15%    还原糖浆 20~30%   
乳脂 10~12%    非脂乳固体 10~15%    食盐 0~2%
(2)太妃糖:
蔗糖 35~40%    植物脂肪 15~20%    淀粉糖浆 30~35%  
乳脂 5~10%     非脂乳固体 5~10%   食盐 0.2~0.3%
2、  砂质型(勿奇糖)
蔗糖 55~60%    植物脂肪 5~10%    淀粉糖浆 15~20%
非脂乳固体 5~10%    乳脂 1~3%
乳脂糖组成中,蔗糖、淀粉糖浆不仅起着甜味料的作用,而且由于在制造工艺过程中,部分蔗糖在酸或酶的存在下分解,生成葡萄糖和果糖的混合物即转化糖。加之,淀粉糖浆所含有的麦芽糖,葡萄糖等还原糖促使糖、乳在高温熬煮时,产生不同程度的棕色和不同程度的焦香风味。蔗糖和淀粉糖浆是乳脂糖组成的基础体系。蔗糖转化生成的转化糖,淀粉糖浆所含的还原糖对乳脂糖的质构,风味,保存能力都有重要的影响。
乳制品中所含有的乳蛋白质不但能与糖产生焦香物质,形成乳脂糖的特殊的焦香风味,同时,还与乳脂糖的质构特征有着密切的关系。它将影响其坚韧性和延伸性。乳中的蛋白质主要为酷蛋白、球蛋白和白蛋白。乳脂糖的酷蛋白含量增加,其坚韧性和延伸性增强,易形成良好的质构。但是,如果熬煮加热过度,则酷蛋白因变性产生凝结作用而变成不溶物,导致组织粗糙,影响制品的口感。
乳制品中所含乳糖不仅可以降低糖果的甜度,而且有助于焦香物质的生成,对砂质型的乳脂糖的返砂也有促进作用,其磷脂则起着天然乳化剂的作用,使得整个体系更趋于均一的乳浊状态。
油脂,特别是呈半固态或固态的奶油或植物硬性油脂,在乳脂糖中,除能增加其营养价值以外,更为主要的是形成乳脂糖特殊物态体系和质构特征的基本原料,熔融状态的植物硬性油脂、奶油和糖溶液经均质作用,形成乳化得相当完全的乳浊液,使得乳脂糖形成紧密、细致、滑润的组织和具有光亮的色泽。但是工艺如果处理不当,常会造成油脂分离,给乳脂糖带来低劣的质构。硬性油脂能确保乳脂糖体形态的完整和增强承受外来压力的能力,使其不易变形。
在乳脂糖制造过程中,往往也会应用未净化的赤砂糖,其用量替代二分之一的白砂糖,由于赤砂糖含量有一定量的糖蜜,胶体,纤维素和无机物等物质,更能促使它在高温熬煮时产生焦香的风味,有时为了取得一些特殊的令人愉快的香味和滋味,还适当添加一些枫槭浸膏,甘草浸膏,麦芽浸膏和五加浸膏等。
此外,有时为了增强其组织的细腻性,形成致密、坚实的质构,增强咀嚼性,在配料时投极少量的面粉或淀粉。
现举几种配方为例:
胶质型乳脂糖:
麦精乳脂糖:
白砂糖 35斤    麦芽浸膏 5斤    饴糖 50斤    精制盐 0.3斤   
奶油 4斤       单甘脂 0.5斤    奶粉 6斤     淀粉 2斤
白巧克力乳脂糖:
白砂糖 36斤    奶粉 4斤    淀粉糖浆 45斤    可可脂 2斤
氢化油 3斤    精制盐 0.5斤    奶油 4斤    单甘脂 0.8斤
奶油太妃糖:
白砂糖 40斤    氢化油 6斤    淀粉糖浆 50斤    卵磷脂0.4斤
甜炼乳 20斤    精制盐 0.5斤    奶油 4斤    香兰素 0.1斤
果胶乳脂糖:
砂糖 38斤    奶粉 4斤    淀粉糖浆 20斤    精制盐 0.2斤
饴糖 35斤    果仁、花生酱 12斤    氢化油4斤    或核桃仁 10斤
砂质型乳脂糖:
牛奶勿奇糖:
白砂糖 40斤    奶油 2斤    淀粉糖浆 40斤    精制盐 0.3斤
甜炼乳 20斤    方登晶粒 16斤    氢化油 6斤
水果味型砂质乳脂糖:
白砂糖 45斤    奶粉 5斤    淀粉糖浆 40斤    方登晶粒 18斤
氢化油 3斤    水果味香精 80毫升
注:方登晶粒又称粉糖,由四份砂糖、一份淀粉糖浆制成。
乳脂糖形态体系的形成
乳脂糖是一类相当复杂的多相分散体系在整个体系中,主要组成是多种糖类以水为分散介质形成分子分散态的连续相,盐类呈分子或离子分散态,乳制品本身就是一种复杂的分散体系,正如牛奶一样,除了其中所含的乳糖和一部分可溶性盐类能够形成溶液状态外,是由蛋白质与不溶性盐类形成的胶体悬浮液和由乳脂肪所形成的乳浊液。由这三种体系构成了一种均匀稳定的悬浮状态的胶体液态体系。所乳制品在整个体系内呈现出错综复杂的现象,既包含有真溶液部分(乳糖,可溶性盐类等),又包含有胶体悬浮液(乳蛋白质,不溶性盐类,主要是酪朊—磷酸钙络合物)和乳浊液部分(乳脂肪,磷脂等)。乳脂糖富含乳品,乳固体和糖液组成相互吸附的多相体系,蛋白质呈现胶体分散态。组成物料中的油脂,则以细小的球滴分散和吸附在整个体系内,在乳化剂的作用下,形成一种极其稳定的,在外观上也一致的高度分散的乳浊液状态。
砂质乳脂糖的部分糖类以微细的晶粒存在于整个体系之中,形成断断续续的分散状态,有的乳脂糖添加果仁、果仁酱、可可粉等固态物料,有的乳脂糖添加糖—蛋白基,这样就更使原来的多相分散体系变得更为复杂。
乳脂糖的多相分散体系是由具有不同特性的物料组成所决定,这此物料在工艺制作过程中,经过溶解,乳化、高温熬煮和搅拌混合或挤压混合而逐步形成的。大体上分这么几个阶段。
(1)       基础体系的形成阶段
(2)       乳化阶段
(3)       分散体系的稳定,固化阶段
基础体系的形成阶段,就是乳脂糖物料组成中的蔗糖和淀粉糖浆,经烊糖工艺,溶解改变了原来的结构状态,由于水的分散作用,而形成均一的混合糖液即成一种连续相。
在乳脂制造过程中,各种糖类似分子状态分散在水相中,而油脂与水是两种互不相溶的相,要使它们成为高度均化的乳浊液,就必须采取一种手段把油脂的液滴表面积无限地扩大,并使数量极大的油脂液滴无限小地分布到基础体系的分散介质中去。为了使被乳化了的分散体系保持相对稳定,还必须在油 — 糖液体系中加入具有特殊稳定作用的乳化剂。在乳脂糖物料乳化过程中,乳化剂亲水基的一端被吸附在糖液部分,亲油基的一端被吸附在油相部分,降低了不相溶两相间的表面张力,变成相对稳定的紧紧吸附的新的分散体系。同时,由于乳化剂的存在使被分散的油脂质粒带有电荷,在表面形成有吸附作用的保护层,脂肪液滴保护层的作用可使细的油脂液滴在这一体系中保持乳浊液的稳固性。
乳是乳脂糖组成中的天然乳化剂,乳中含0.2~1%的磷脂,磷脂兼有亲水和亲油的双重作用,乳蛋白的氨基酸也有分散和吸附的性能,能起很好的乳化作用。乳固体含量低的乳脂糖要添加适量的乳化剂,如大豆磷脂、硬酯酸单甘脂等。
乳脂糖的基础体系,油脂相和乳品溶液,包括乳化剂,都要通过分散过程才能形成稳定的乳浊状态。其方法是:将溶化的糖果和炼乳,油脂和乳化剂混合在一起,在低于60℃的温度条件下,均匀搅拌10分钟,使以上物料进行充分的分散,然后在搅拌下熬煮到规定浓度,就能取得基本上符合质构要求的乳脂糖。如果条件允许,乳固体和油脂,添加适量的水,先经高压均质机,超声波乳化器或胶体磨的机械分散作用,制成一种高度分散的中间乳化体,然后再和乳脂糖的基础体系----混合糖液,一起进行加热熬煮,而能获得更为满意的制品。因为机械的分散作用可以使油脂的液滴直径减低至1微米以下,油脂液滴的变小,大大增加了表面积,从而形成性能更稳固的乳浊体。
乳脂糖的多相分散体系真正稳固还必须经过熬煮、搅拌、冷却,使其随着温度的提高,水分的蒸发即浓度和粘度的增加,各种分散相的分散比例和分散状态相互变化,物态体系逐渐趋于稳定。
在整个熬煮过程中,各物料处于均匀的搅拌状态。当最终熬煮温度达于125~130℃之间时,最终浓度达到90~92%,其粘度变大,流动性变小,呈稠厚的半固态状,整个体系也相应地稳定下来,当温度骤然降低,整个体系构成坚韧,致密、细腻、润滑、均一的固太乳化物,即构成一个极其复杂的固态多相分散体系。
砂质乳脂糖在熬煮后期或结束后,添加糖类晶粒子于乳脂糖的体系中,促使其最后处于结晶状态即一定程度的重新返砂。
晶相粒子是生产前事先制成的一种标准的结晶中间体----晶糖基(Fon—tar),它是晶糖----糖浆的混和物,冷却成熟后成为固体并具有可塑性,它的基体中存在着晶相和糖浆两种相态。前者约占50~60%,后者约占50~40%,结晶相是一种极细小的晶核,大小在10微米以下。
当乳脂糖混合液经加热熬煮达到最终浓度时,稍经冷却在90~100℃左右时,即可加入20~30%的晶糖基,搅拌混和均匀,晶核在乳脂糖整个体系内作为固相而存在,最终使制品产生既紧密而又疏松的细致地砂质质构。
乳脂糖的物料组成和奶糖非常相似,但是它们的物态质构有着很大的差异。乳脂糖区别于明胶奶糖,在于它的整个体系中基本上没有气相的存在,它的质构也不同于其他类糖果。它虽不及硬糖那样坚脆,但较蛋白糖,奶糖坚硬得多。它虽不象蛋白糖、奶糖有较强的弹性,但仍具有硬糖所缺少的韧性。它具有“细致、细腻、润滑、软硬适度”的特征。它又由于糖乳经高温熬煮,发生一系列的物理化学变化,生成焦香物质,其色泽较奶糖等糖果深得多。一般呈棕黄色并带有光泽,同时也给乳脂糖带来了特殊的诱人的香气和美味可口的滋味。
乳脂糖焦香化反应
乳脂糖生产的工艺关键,除物料的乳化混合外还应妥善处理好焦香化反应的控制。影响乳脂糖焦香化过程的因素很多,大体上有:
1、物料平衡:糖和乳是反应过程的基本物质,糖的不同类型和乳蛋白质所含氨基酸的不同类型,能生成不同的产物,其反应速度也不同。糖液中转化糖生成量越大,葡萄糖、麦芽糖、乳糖等还原糖含量越多,其反应越强、速度越快。
2、反应温度与时间;化学反应都是溶液状态下分子或离子之间进行的,反应温度越高,参加反应的物质分子活动能力越强,焦香化反应越强烈。在不同的高温下,所生成的化合物不同,所以反应温度起着非常重要的作用。它决定其反应的速度和生成物质。温度超过120℃时,反应明显。焦香化反应时间包括诱发阶段和反应作用两个阶段,诱发阶段时间较长,反应作用阶段往往是在一瞬间,极短的时间内进行的。整个反应过程需要一定的时间,时间的长短又受温度及其他因素的制约,特别是需要视其产品色香味的要求而定,有的长达30分钟,有的则低于15分钟。
3、pH值:物料的酸碱度对乳脂糖的焦香化反应有着重要的影响,如处于pH值为8左右的微碱状态下,则含氮化合物和糖作用的化学反应较完全,如在酸性状态下,则因蛋白质容易凝骤变性而造成不完全反应。
4、  重金属:乳脂糖的熬煮过程最好在铜的设备中进行,铜对反应有催化作用。
当然,整个物料是在一定浓度的溶液状态下进行的。熬煮时的含水量在10~20%对反应的进行有利,整个熬煮过程应不断地均匀搅拌,特别是临近最终熬煮温度时,物料的流变性小,搅拌不但有利于热传导和交换,而且也有利于完全反应,同时也有利于形成高度均一的分散体系和良好的质构。
乳脂糖的焦香化反应非常复杂,有人从卡拉密尔的抽提物中分析出200余种的不同的化合物。其整个过程至今还未搞清,但主要有两类化学反应。
1、  卡拉密尔反应:
糖类化合物在高温熬煮过程中产生了烯醇化作用,随着烯醇化的继续,除1,2-烯二醇以外,还生成2,3-烯二醇,3,4-和4,5-烯二醇,糖的醛基或酮基被还原生成二糖醇-麦芽醇,麦芽醇具有特殊的甜香风味。
2、氨基—羰基反应
氨基—羰基反应即美拉德反应。糖类的羰基(CO:)与氨基酸的胺基(NH2)共存时产生复合反应,生成褐色的缩合产物。这种反应糖类与乳蛋白质(特别是酪朊)之间在高温熬煮时发生的化学反应。
经过极其复杂的美拉德反应,生成吡嗪类化合物以及不同反应物所生成的多种羰基化合物和褐色的有机物,就是乳脂糖熬煮受热产生香气的主要成分。吡嗪类化合物是具有近似炒花生的焦糊香气的物质,不同的氨基酸形成不同香气的褐色物质。其中亮氨酸,缬氨酸和赖氨酸分别与葡萄糖等还原糖共存受高温,产生令人愉快的香气。
乳脂糖的焦香化的过程和焦香程度取决于不同的条件,因而形成不同类型的品质的乳脂糖。

 

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