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发表于 2013-6-9 18:03
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来自: 中国湖南湘西土家族苗族自治州
果胶
(八月瓜皮富含果胶)
果胶是植物中的一种酸性多糖物质,它通常为白色至淡黄色粉末,稍带酸味,具有水溶性,工业上即可分离,其分子量约5万一30万,主要存在于植物的细胞壁和细胞内层,为内部细胞的支撑物质。在食品上作胶凝剂,增稠剂,稳定剂,悬浮剂,乳化剂,增香增效剂,并可用于化妆品,对保护皮肤,防止紫外线辐射,冶疗创口,美容养颜都有一定的作用。
果胶物质是植物细胞壁成分之一,存在于相邻细胞壁间的胞间层中,起着将细胞粘在一起的作用。不同的蔬菜,水果口感有区别,主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含30%果胶,是果胶的最丰富来源。按果胶的组成可有同质多糖和杂多糖两种类型:同质多糖型果胶如D-半乳聚糖、L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等;杂多糖果胶最常见
果胶是一种天然高分子化合物,具有良好的胶凝化和乳化稳定作用,已广泛用于食品、医药、日化及纺织行业。
果糖
(八月瓜富含果糖)
果糖是一种最为常见的己酮糖。存在于蜂蜜、水果中,和葡萄糖结合构成日常食用的蔗糖。果糖中含6个碳原子,也是一种单糖,是葡萄糖的同分异构体,它以游离状态大量存在于水果的浆汁和蜂蜜中,果糖还能与葡萄糖结合生成蔗糖。 纯净的果糖为无色晶体,熔点为103~105℃,它不易结晶,通常为黏稠性液体,易溶于水、乙醇和乙醚。果糖是最甜的单糖。
一种提炼自各种水果和谷物,全天然、甜味浓郁的新糖类,因不易导致高血糖,也不易产生脂肪堆积而发胖,更不会产生龋齿,而被更多的人们所认识。果糖主要产自天然的水果和谷物之中,具有口感好、甜度高、升糖指数低以及不宜导致龋齿等优点。果糖的甜度是蔗糖的1.8倍,是所有天然糖中甜度最高的糖,所以在同样的甜味标准下,果糖的摄入量仅为蔗糖的一半。而与合成的代糖相比,果糖在营养性与安全性上则可靠得多。可以说,果糖是目前世界上已知的最安全、最健康的糖之一。
对于果糖我们并不陌生,大多数水果中均含有果糖。而人类食用果糖的历史,也是源远流长。自原始时代起,就有人类食用蜂蜜的记录,而蜂蜜就是典型的果糖与葡萄糖各占一半的混合糖浆。此后的数千年里,果糖一直没有远离人类的饮食,但由于加工工艺和技术能力的限制,果糖一直没有大规模的占领人们的餐桌。直到上世纪七十年代,美国一举突破了生产果糖的技术瓶颈,开始了大规模工业化的生产果糖。此后,果糖的产量以每年递增百分之三十的速度迅猛发展。 在果糖产量越来越大的同时,其独特的优点也逐渐显现。果糖,与传统的天然糖之间最大的区别就是升糖指数低,即GI值低,GI(Glycemic Index)是反映食物引起人体血糖升高程度的指标。实验证明,在同等条件下,如果将食用葡萄糖后所产生的血糖升高指数当作100的话,那么食用果糖后,人体的血糖升高指数仅为23,甚至有的能低至19,而蔗糖则高达65。也就是说,食用果糖后人体血糖的升高程度要远远低于其他传统的天然糖品,也因此,果糖以及相关制品被广泛应用于糖尿病患者与肝功能不全者的饮食结构中。
其实,果糖之所以升糖指数低,主要是由于果糖在人体内的代谢速度要比葡萄糖和蔗糖等传统糖都要慢,并且果糖的代谢并不依赖胰岛素,而是直接进入人体肠道内被人体所消化利用。所以,果糖的升糖指数才远远低于传统糖,被称之为“健康糖”。
此外,果糖的口味和甜度也优于传统糖,不仅自身具有水果香味,并且甜度高,其甜度达到了蔗糖的1.8倍,为天然糖中最甜的糖类。因此,只需要较少的用量,就可以拥有与其他糖类相同的甜度,进而满足味觉享受。至于果糖不易导致龋齿的原因,实际上是因为果糖比较不容易被口腔内的微生物分解和聚合,所以,食用后产生蛀牙的几率就比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小的多。
如今,已经有越来越多的大众开始食用并关注果糖这种健康糖,作为天然糖家族中的新品类,果糖正在以健康糖的形象走入大众的视线,彻底颠覆了传统糖的不健康形象,打破老百姓的“恐糖症”,为大众的健康饮食提供了一个新选择。
1.1果糖的来源与结构 近年来,随着层析技术的不断提高和新型仪器的问世,对糖类生物化学的研究获得了长足的发展。迄今为止,已证实自然界有200多种单糖。大量事实说明,在分子的语言中,单糖如同氨基酸及核酸,可以作为密码字母,借以拼写许多天然物质的特异性〔2〕。糖是生命和各种运动过程的重要能源。依水解状况,可将糖分为3类:(1)凡不能水解成更小分子的糖为单糖;(2)凡仅能水解成少数(2~10个)单糖分子的糖为寡糖;(3)可水解为多个单糖分子的糖为多糖。葡萄糖、果糖和半乳糖是对人体最为重要的单糖。果糖存在于水果和蜂蜜中,且几乎总是与葡萄糖同时存在于植物中,尤以菊科植物为多。从化学结构上看,糖是含有多个羟基的醛类或酮类,分别称为醛糖和酮糖。葡萄糖为己醛糖,果糖为己酮糖;相似的化学结构决定了二者有一些相似的生化特性。
1.2 果糖的代谢特点 (1)果糖主要在肝、肾和小肠中经果糖激酶催化生成1一磷酸果糖。(2)在体内,果糖可以转化为葡萄糖或合成糖元;但是葡萄糖和糖元不能逆向转化为果糖。(3)因果糖可绕过糖酵解中的限速酶(磷酸果糖激酶),遂在肝脏,果糖的分解速度快于葡萄糖。(4)果糖代谢的强度取决于果糖浓度,不受胰岛素的影响〔3〕。果糖的服用和吸收不会引起低血糖。
1.3 果糖的吸收与生化效应 (1)当果糖与肠粘膜上皮细胞载体蛋白结合后,能顺利地被吸收(尽管慢于葡萄糖的吸收),在肝(是最主要的部位)、肾和小肠内被特异性果糖激酶作用而生成1—磷酸果糖〔4〕。之后,在1—磷酸果糖醛缩酶的催化下生成磷酸二羟丙酮和甘油醛。后者通过甘油醛激酶的磷酸化而生成3—磷酸甘油醛。该产物与磷酸二羟丙酮经糖酵解途径氧化分解或经糖元异生而合成糖元。(2)血糖是机体组织器官(特别是神经组织)的主要能源,血糖的高低及恒定与否,影响着组织器官的生理活动。通常,在神经和激素的调节下,糖的分解与合成保持动态平衡,血糖浓度相对恒定。正常空腹血糖为80~120毫克%(folin—吴宪法),实指血中还原总糖,其中主要是葡萄糖,也含有果糖在内。血中果糖浓度的升高对葡萄糖浓度有一定的抑制作用。(3)果糖入肝后,在特异的1—磷酸果糖醛缩酶的作用下,可迅速转变成葡萄糖并加入“Cori循环”〔5〕:果糖在肝内被转化成葡萄糖→肝糖元→血糖→肌糖元→血乳酸→肝糖元。这一重要循环的存在,有助于机体维系血糖的正常水平;有助于运动中堆积之乳酸的消散和充分利用;有助于机体肝糖元和肌糖元的再合成。(4)Adopo(1994)证实,运动中摄入果糖是有益的〔6〕。他报告摄入果糖与摄入等量葡萄糖的氧化量相似。若摄入等量混合的果糖和葡萄糖(例如各服50克),其氧化率要比单纯摄入100克葡萄糖高21%。原因在于果糖和葡萄糖有各自不同的氧化途径,相互间竞争性较小。
口感风味
果糖温度越低,甜度越大,即在口感上越冷越甜。
果糖与其它糖品相比,在口中的甜味感来得快,消失也快。果糖的甜味峰值比食品的其它风味出现早。当食品的其它风味峰值出现时,果糖的甜味感已经消退,这样不会遮掩食品的其它风味,能与各种不同的香味和谐并存,因此不会因为加入了果糖而覆盖和混淆了其他果品的原味。
相比之下,蔗糖的口感来得慢,去得也慢,在口中甜味要30秒后才消失,食品香味释放时,正是蔗糖甜味的峰值区,而被蔗糖甜味所掩盖。
果糖的这种特性可以使它用于果汁和果汁汽水,如菠萝汁,山楂汁,芒果汁,梨汁等,可保持果肉鲜艳、果香明显。用于糖果、糕点加工,可保持果品的原汁原味。用于含酒精饮料,如果酒、汽酒、药酒和其它配制酒,可以保持酒品的特色味道。
果糖的溶解吸热很大,入口后从口腔中吸收热量多,因此会给人冰凉的感觉。
果糖的这种特性很适用与清凉饮料,碳酸饮料,果酒中,用果糖(高果糖浆)配制的汽水、饮料,入口后给人一种爽口提神的清凉感。在饮料中用果糖作甜味剂,在口感上可以提高饮料档次。
吸湿保湿
果糖还具有良好的吸湿性。在糖类中,果糖的吸湿性最强,很容易吸收水分。
果糖良好的吸湿性使它可用于需要保湿的食:如面包,糕点,糖果的加工。
在糖果中应用果糖,可防止结晶和返砂,特别适用于高级糖果、巧克力。
在面包,糕点中使用果糖,可使糕点质地松软、久贮不干、保鲜性能优良,可明显提高产品档次和延长货架保存期。
此外,果糖是单糖、易于酵母利用、发酵速度快, 果糖受热易分解,易与氨基酸发生焦化反应,因此果糖应用于焙烤食品(如面包)时,不仅可达到松软可口的效果,还能增加表层黄亮色泽和浓郁的焦香味。
果糖的吸湿性使它还可作为化妆品、烟草的保湿剂。
渗透溶解
果糖是单糖,分子较蔗糖小,渗透压比蔗糖高出一倍,能较快地穿透细胞组织,有利于抑制食品表面微生物生长,防腐性能好。果糖的溶解度高,在水中扩散速度快,难结晶,在20 ℃时,溶解度为蔗糖的1. 9 倍,葡萄糖的3.7倍。这对于加工果脯、果酱、水果罐头、蜜饯等高糖渍食品十分有利,不仅能保留果品的风味本色,还可防止其表面干涸翻砂,具有较好的保藏效果。
冷冻性能
果糖溶液的冰点比其他糖品(如蔗糖)低,3%的果糖溶液冰点是-5℃,而3%的蔗糖溶液冰点是3℃。
果糖的这种特性使它在应用于冰淇淋和其他冷饮加工时,不会形成坚硬冰块,可以避免出现冰晶,使产品质地柔软。而且果糖在低温时口味更好,使产品细腻可口,口味长久,回味无穷。在所有糖类,糖醇类甜味剂中,果糖控制冰晶生成的性能最好。因而要减少冷冻食品中冰晶的形成,果糖是最好的选择。
果糖在食品中主要是作为甜味剂使用的。
目前世界上广泛使用的甜味剂有20 余种,可分为以下几类:
1)单糖,二糖类,蔗糖,葡萄糖,果糖,麦芽糖,乳糖,木糖等天然糖类。
2)低聚糖类,主要有低聚异麦芽糖,低聚果糖,低聚半乳糖, 乳果糖,低聚木糖,乳酮糖,棉子糖,水苏糖等。
3)糖醇类,包括山梨糖醇,麦芽糖醇,甘露醇,乳糖醇,赤藓糖醇,木糖醇等。
4)化学合成甜味剂,有糖精,甜蜜素,阿斯巴甜,三氯蔗糖等。
这几类产品都有各自的特点和优势,也有显著的不足。这些缺点限制了它们的应用。这些缺点主要有:
1)单糖,二糖,低聚糖,糖醇类的甜度比较低,达到同等甜度的使用量大。
2)合成甜味剂甜度很高,但很多产品具有苦涩味和金属味,味道不纯等,需要添加甜味抑制剂和填充剂。
3)低聚糖类,糖醇类的生物稳定性较差。化学合成甜味剂一般稳定性较好,但也有不令人满意的地方。如阿斯巴甜不耐高温及酸性条件,不能用于长时间加热的焙烤食品,不少甜味剂不能用于酸性食品等。
4)糖醇类食品吸湿性较大,粘度低,给食品加工带来影响,无法用在干燥的固体食品上。
5)糖醇类不易吸收,摄取过量会引起腹泻或肠胃不适,如胀气,疼痛,打嗝等。
6)合成甜味剂的产品安全性仍受到怀疑。
7)低聚糖类,三氯蔗糖,部分糖醇类产品的价格较高。
相比之下,果糖综合了几类甜味剂的优点,是很好的通用性甜味剂。
1)甜度高,用量少,不需添加特殊助剂(化学合成甜味剂的优点)
2)其代谢途径与胰岛素无关,人体摄入不会引起血糖及胰岛素水平波动(糖醇类,化学甜味剂类的优点)
3)在肝脏中代谢快,对肝脏具有保护作用合成肝糖元迅速,可改善肝功能,保护肝脏(低聚糖类的优点)
4)不易发生蛀牙(糖醇类的优点)
5)天然糖类,绿色安全(糖,糖醇,低聚糖类的优点)
6)风味口感好(部分糖醇,低聚糖的优点)
果糖还具有很好的甜味协同作用,可同其它甜味剂混合使用。这种协同机制在果糖与其它高甜度化学合成甜味剂白糖的混合使用中显得更加突出。一方面可使甜味剂甜度大大提高,另一方面可减少或清除糖精钠或蛋白糖的苦涩味和其它不良后味。
应用前景
自六十年代果糖产品商品化以来,随着生产技术的不断更新,以及食品工业的广泛需求,使果糖产品增长速度达到惊人的程度。目前,发达国家已经将果糖广泛应用于食品、医药、保健品生产中。果糖浆的消费量也呈较快的增长形式。一些发达国家在糖果与饮料中基本不用蔗糖而用果糖。如加拿大法律规定,所有饮料必须使用果葡糖浆。
美国是最大的果糖(以果葡糖浆为主要形式) 生产和消费的国家,果糖消费量已占食糖总量的40 %。20 世纪80 年代中期,美国饮料、食品和甜点行业,蔗糖原料已经完全由果糖替代。到1994年美国每年耗用蔗糖200 多万吨的碳酸饮料已全部使用F —55 果葡糖浆。以美国两大饮料公司(可口可乐和百事可乐) 为例,1981 年两大饮料公司决定在本土生产的饮料中使用F —55 型果葡糖浆代替50 %的蔗糖,1984年起已全部改用F —55 型果葡糖浆。
根据国际标准化组织关于甜味剂统计:在1975 年至1995 年的20 年间,世界果葡糖浆产量从70 万吨猛增到1010 万吨,占世界食糖消费从1 % 增至8.8 %,占到了这20 年间食糖和高果糖浆的消费增长量的20 %。
目前,全世界已有30 个国家和地区建立了果葡糖浆工业,总产量已超过1800 万t 。
美国是果糖产品最大的生产国。1995年产量结达到708 万吨,占世界总产量的70 %以上(以干重量计)。1996年产量达到739万吨,2003年更进一步增加到1200万吨。结晶果糖产量也从1981年的几千吨发展到1996年的约50万吨。
日本在1996年,果葡糖浆生产能力已达146 万吨,生产和进口结晶果糖在4万吨以上。果糖制品占食糖消费总量的17. 5 %
加拿大果糖制品产量居第三位,1996年产量26 万t 以上。
我国具有巨大的果糖消费的潜在市场。我国目前年产碳酸饮料700多万吨,果汁饮料600多万吨,露酒100多万吨,糖果80万吨,饼干100多万吨,糕点100多万吨,其他焙烤食品60 万吨、糕点100 多万吨,这些都是果糖产品的消费市场。
我国果糖的研究和生产起步较晚,尚处于初级阶段。90年代初,我国开始生产果葡糖浆,1998年产量3万吨,2003年增至10万吨。至今我国还不能进行规模化的结晶果糖生产。
我国果糖的应用还很不普遍,我国目前年消费果葡糖浆不足10万吨,消费结晶果糖极少。相比美国人均年果糖制品消费量为42kg ,中国仅0. 2-0. 4kg ,相差达100-200倍。
造成这种差距的原因是多方面的。主要还是我国食品工业的诸多厂家对果糖特性,生理功能了解不够,尤其对结晶果糖知之甚少。在果葡糖浆应用过程中存在着运输、存储、加工上的困难,国内果葡糖浆的质量,稳定性也有不尽如人意的地方,一些厂家因此对果糖产生了误解,而不愿意使用果糖。一些厂家过分看重价格因素,认为使用结晶果糖成本太高,而忽略了结晶果糖带来了产品性能和档次的提高。相信随着客户对果糖特性认识的逐步深入,果糖的应用会逐步发展起来的。
事实上,我国食品工业中的很多龙头企业,已经认识到果糖产品的性能优势,开始率先使用。象我国著名的国际饮料健力宝于1997年起开始大量使用果葡糖浆。不少企业都在出口食品中使用了结晶果糖。
医药行业是另一个大市场,对结晶果糖的需求将不断扩大。
国外使用果糖注射液比国内早十年左右,作为新一代不依赖胰岛素的高能量营养输液, 果糖注射液在世界医药市场的表现十分活跃,在某些国家已成为仅次于葡萄糖的第二大注射液。
在国内,果糖注射液还没有大量应用。但各种临床试验结果都令人满意,医师普遍反映良好,愿意在临床中大量应用。各个医药厂家也积极申报新药,规划生产。可以预见,国内医药领域的果糖用量会迅速增长。
总之,我国大规模应用果糖产品的时机已经成熟,在我国发展果糖产品有着广阔前景。预期到2010年,我国果葡糖浆的消费量能达到200万吨的规模,结晶果糖的消费量能达到1万吨以上。
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