《果蔬糖制教学》PPT课件.ppt
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1、第四章第四章 果蔬糖制果蔬糖制【教学目标】1.了解果蔬糖制加工中糖的有关特性2.掌握果蔬糖制的基本原理3.掌握果蔬糖制的主要加工工艺4.了解国内外果蔬糖制的发展前景主题词:果蔬糖制 蜜饯 果脯 果酱 果胶胶凝 凝胶 返砂无花果脯无花果脯 果蔬糖制是利用高浓度糖液的渗透脱水作用,将果品蔬菜加工成糖制品的加工技术。果蔬糖制在我国具有悠久的历史,最早的糖制品是利用蜂蜜糖渍钱制而成,并冠以“蜜”字,称为蜜饯。甘蔗糖(白砂糖)和 饴糖等食糖的开发和应用,促进了糖制品加工业的迅速发展,逐步形成格调、风味、色泽独具特色的我国传统蜜钱,其中北京、苏州、广州、潮州、福州、四川等地的制品尤为著名,如苹果脯、蜜枣、
2、糖梅、山楂脯、糖姜片、冬瓜条以及各种凉果和果酱,这些产品在国内外市场上享有很高的荣誉。果蔬糖制品具有高糖、高酸等特点,这不仅改善了原料的食用品质,赋予产品良好的色泽和风味,而且提高了产品在保藏和贮运期的品质和期限。第一节 果蔬糖制原理一、原料糖的种类及其与糖制有关的特性1 原料糖的种类适用于果蔬糖制的糖种类较多,不同的原料糖的特性和功能不尽相同。(1)白砂糖 白砂糖(甘庶糖、甜菜糖),是加工糖制品的主要用糖,蔗糖含量高于99%。因其有纯度高、风味好、色泽淡、取用方便、溶解性好和保藏作用强等优点,在糖制上广泛应用。糖制时,要求白砂糖的色值低,不溶于水的杂质少,以选用优质白砂糖和一级白砂糖为宜。(
3、2)饴糖饴糖又称麦芽糖浆。是用淀粉水解酶水解淀粉生成的麦芽糖、糊精和少量的葡萄糖、果糖的混合物。其中含麦芽糖和单糖 53%60%,糊精 13%23%,其余多为杂质。麦芽糖含量决定馆糖的甜味,糊精决定始糖的蒙古稠度。淀粉 水解越彻底,麦芽糖生成量越多,则甜味越强;反之,淀粉水解不完全,糊精偏多,秸 稠度大而甜味小。馆糖在糖制时一般不单独使用,常与白砂糖结合使用。使用馆糖 可减少白砂糖的用量,降低生产成本,同时,始糖还有防止糖制品晶析的作用。(3)淀粉糖浆 淀粉糖浆是将淀粉经糖化、中和、过滤、脱色、浓缩等工艺而得到的无色透明、具有黏稠性的糖液。其主要成分是葡萄糖、糊精、果糖、麦芽糖等物。加工方法不
4、同,产品的特性差异很大,工业生产产品有葡萄糖值(DE 值,即糖浆中 还原糖含量占总糖含量的百分数)为 42、53 及 63 三种,其中以葡萄糖值为 42 的 最多。淀粉糖浆的甜度,葡萄糖值为 42 的约等于白砂糖的 30%。其甜味是由成分中 的葡萄糖、果糖与麦芽糖组合而显示的。由于淀粉糖浆中的糊精含量高,可利用它防止糖制品返砂而配合使用,对其甜度并无要求。(4)蜂蜜 蜂蜜一般称为蜜糖,是一种动物制品,古代的果蔬糖渍制品就是用 蜂蜜糖制的。蜂蜜具有很高的营养和保健价值,主要成分是果糖和葡萄糖,占总糖 的 66%77%,其次还含有 0.03%4.4%的庶糖和 0.4%12.9%的糊精。我国蜂蜜品种
5、繁多,习惯上按蜜源花种划分,如刺槐蜜、枣花蜜、油菜蜜等,但以浅白色质量最好。蜂蜜吸湿性很强,易使制品发粘。在糖制加工中常用蜂蜜为辅助糖料,防止制 品晶析。2 原料糖与果蔬糖制有关的特性果蔬糖制加工中所用食糖的特性是指与之有关的化学和物理的性质而言。化 学方面的特性包括糖的甜味和风味,蔗糖的转化、凝胶等;物理特性包括渗透压、结 晶和溶解度、吸湿性、热力学性质、黏度、稠度、晶粒大小、导热性等。其中在果蔬糖 制上较为重要的有糖的溶解度与晶析、蔗糖的转化、糖的吸湿性、甜度、沸点及凝胶 特性等。探讨这些性质,目的在于合理地使用食糖,更好地控制糖制过程,提高制品 的品质和产量。(1)糖的溶解度与晶析 食糖
6、的溶解度是指在一定的温度下,一定量的饱和糖液内溶解的糖量。糖的溶解度随温度的升高而逐渐增大。但不同温度下,不同种类 的糖溶解度是不相同的,表 不同温度下食糖的溶解度 种类温度0102030405060708090蔗糖64.265.667.168.770.472.274.276.278.480.6葡萄糖35.041.647.754.661.870.974.778.081.384.7果糖78.981.584.386.9转化糖56.662.669.774.881.9当糖制品中液态部分的糖,在某一温度下其浓度达到过饱和时,即可呈现结晶现象,称为晶析,也称返砂。返砂降低了糖的保藏作用,有损于制品的品质和
7、外观。但果脯加工上亦有利用这一性质,适当地控制过饱和率,给有些干态蜜钱上糖衣,如冬瓜条、糖核挑仁等。糖制加工中,为防止蔗糖的返砂,常加入部分饴糖、蜂蜜或淀粉糖浆。因为这些食糖和蜂蜜中含有多量的转化糖、麦芽糖和糊精,这些物质在蔗糖结晶过程中,有抑制晶核的生长,降低结晶速度和增加糖液饱和度的作用。此外,糖制时加入少量果胶、蛋清等非糖物质,也同样有效。因为这些物质能增大糖液的黏度,抑制煎糖的结晶过程,增加糖液的饱和度。另外,也可在糖制过程中促使庶糖转化,防止制品 结晶。(2)糖的转化 蔗糖、麦芽糖等双糖在稀酸与热或酶的作用下,可以水解为等量的葡萄糖和果糖,称为转化糖。酸度越大(pH值越低),温度越高
8、,作用时间越长,糖转化量也越多。各种酸对煎糖的转化能力见表 各种酸对蔗糖的转化能力(25 以盐酸转化能力为100计)种类转化能力种类转化能力硫酸53.60柠檬酸1.72亚硫酸30.40苹果酸1.27磷酸6.20乳酸1.07酒石酸3.08醋酸0.40蔗糖转化的意义和作用是:适当的转化可以提高蔗糖溶液的饱和度,增加制品的含糖量;抑制蔗糖溶液晶析,防止返砂。当溶液中转化糖含量达 30%40%时,糖液冷却后不会返砂;增大渗透压,减小水分活性,提高制品的保藏性;增加制品的甜度,改善风味。糖转化不宜过度,否则,会增加制品的吸湿性,回潮变软,甚至使糖制品表面发黏,削弱保藏性,影响品质。对缺乏酸的果蔬,在糖制
9、时可加入适量的酸(用柠檬酸),以促进糖的转化。糖长时间处于酸性介质和高温下,它的水解产物会生成少量羟甲基呋喃甲醛(HMF),使制品轻度褐变。转化糖与氨基酸反应也易引起制品褐变,生成黑蛋白素。所以,制作浅色糖制品时,要控制条件,勿使蔗糖过度转化。(3)糖的吸湿性 糖具有吸湿性。糖的吸湿性对果蔬糖制的影响,主要是糖制品吸湿以后降低了糖浓度和渗透压,因而削弱了糖的保藏作用,引起制品败坏和变质。各种糖的吸湿性不尽相同,与糖的种类及环境相对湿度密切相关,如下表。几种糖在 25中 7d 内的吸湿率(%)种类空气相对湿度62.781.898.8蔗糖2.6118.5830.74葡萄糖0.045.1915.02
10、果糖0.050.0513.53转化糖9.779.8011.11果糖的吸湿性最强,其次是葡萄糖和麦芽糖,蔗糖为最小。各种结晶糖的吸湿量与环境中相对湿度呈正相关,相对湿度越大,吸湿量越大,当各种结晶糖吸水达15%以后,便开始失去晶状而成液态。含有一定数量转化糖的糖制品,必须用防潮纸或玻璃纸包装,否则吸湿回软,产品发黏、结块,甚至霉烂变质。(4)糖的甜度 食糖是食品的主要甜味剂,食糖的甜度影响着制品的甜度和风味。甜度是以口感判断,即以能感觉到甜味的最低含糖量“味感阈值”来表示,味感阈值越小,甜度越高。如果糖的味感阈值为0.25%,蔗糖为0.38%,葡萄糖为0.55%。若以蔗糖的甜度为基础,其他糖的相
11、对甜度顺序:果糖最甜,转化糖次之,而蔗糖甜于葡萄糖、麦芽糖和淀粉糖浆。以蔗糖与转化糖作比较,当糖浓度低于10%时,蔗糖甜于转化糖,高于10%时,转化糖甜于蔗糖。温度对甜味有一定影响。以 10%的糖液为例,低于 50 时,果糖甜于蔗糖,高 于 50 时,蔗糖甜于果糖。这是因不同温度下,果糖异构物间的相对比例不同,温 度较低时,较甜的户异构体比例较大。葡萄糖有二味,先甜后苦、涩带酸。蔗糖风味纯正,能迅速达到最大甜度。蔗糖 与食盐共用时,能降低甜咸味,而产生新的特有风味,这也是南方凉果制品的独特 风格。在番茄酱的加工中,也往往加入少量的食盐,使制品的总体风味得到改善。(5)糖液的浓度和沸点 糖液的沸
12、点随糖液浓度的增大而升高。在101.325kPa的条件下不同浓度果汁-糖混合液的沸点如下表。果汁-糖混合液的沸点 可溶性固形物/%沸点/可溶性固形物/%沸点/50102.2264104.652102.5066105.154102.7868105.656103.070106.558103.372107.260103.774108.262104.176109.4糖制品糖煮时常用沸点估测糖浓度或可溶性固形物含量,确定熬煮终点。如干态蜜钱出锅时的糖液沸点达104105,其可溶性固形物在 62%66%之间,含糖量约60%。蔗糖液的沸点受压力、浓度等因素影响,其规律是糖液的沸点随海拔高度提高而下降。糖液浓
13、度在 65%时,在海平面的沸点为 104.8,海拔 610m 时为102.6,海拔 915m为101.7。因此,同一糖液浓度在不同海拔高度地区熬煮糖制品,沸点应有不同。在同一海拔高度下,糖浓度相同而糖的种类不间,其沸点也有差异。如 60%的蔗糖液沸点为 103,60%葡萄糖液沸点为105.7。二、果胶的凝胶特性果胶是一种多糖类物质。果胶物质常以原果胶、果胶和果胶酸三种形态存在于果蔬组织中。原果胶在酸或酶的作用下能分解为果胶,果胶进一步水解变成果胶酸。果胶具有凝胶特性,而果胶酸的部分羧基与钙、镁等金属离子结合时,亦形成不溶性果胶酸钙(或镁)的凝胶。果糕、果冻以及凝胶态的果酱、果泥等,都是利用果胶
14、的凝胶作用来制取的。果胶制备的方法和使用的材料不同,可将它分为高甲氧基果胶(HMP)和低甲氧基果胶(LMP)。通常将甲氧基含量高于7%的果胶称高甲氧基果胶,低于 7%的称低甲氧基果胶。果胶形成的凝胶类型有两种:一种是高甲氧基果胶的果胶-糖-酸凝胶,另一种是低甲氧基果胶的离子结合型凝胶。果品所含的果胶是高甲氧基果胶,用果汁或果肉浆液加糖浓缩制成的果冻、果糕等属于前一种凝胶;蔬菜中主要含低甲氧基果胶,与钙盐结合制成的凝胶制品,属于后一种凝胶。(1)高甲氧基果胶的胶凝高甲氧基果胶(简称果胶):其凝胶的性质和凝胶原理在于高度水合的果胶胶束因脱水及电性中和而形成凝聚体。果胶胶束在一般溶液中带负电荷,当溶
15、液的pH值低于3.5,脱水剂含量达50%以上时,果胶即脱水,并因电性中和而凝聚。在果胶胶凝过程中,糖起脱水剂的作用,酸则起消除果胶分子中负电荷的作用。果胶胶凝过程是复杂的,受多种因素所制约。pH 值:pH值影响果胶所带的负电荷数,降低 pH 值,即增加氢离子浓度而减 少果胶的负电荷,易使果胶分子氢键结合而胶凝。当电性中和时,凝胶的硬度最大。胶凝时pH值的适宜范围是2.03.5,高于或低于这个范围值均不能胶凝。当 pH 值为 3.1 左右时,凝胶硬度最大;pH值在3.4时,凝胶比较柔软;pH值为 3.6时,果胶电性不能中和而相互排斥,就不能胶凝,此值即为果胶的临界pH值。糖液浓度:果胶是亲水胶体
16、,胶束带有水膜,食糖的作用使果胶脱水后发生氢键结合而胶凝。但只有糖量达50%以上才具有脱水效果,糖浓度大,脱水作用强,胶凝速度快。据 Singh 氏实验结果果胶凝冻所需糖、酸配合关系(果胶量 1.5%)总酸量/%0.050.170.300.550.751.301.752.053.05总糖量/%756461.556.556.553.552.050.550.0当果胶含量一定时,糖的用量随酸量增加而减少。当酸的用量一定时,糖的用量随果胶含量提高而降低。果胶凝冻所需糖、酸配合关系(酸量 1.5%)果胶含量:果胶的胶凝性强弱,取决于果胶含量、果胶分子量以及果胶分子中 甲氧基含量。果胶含量高易胶凝,果胶分
17、子量越大,多聚半乳糖醒酸的链越长,所含甲氧基比例越高,胶凝力则强,制成的果冻弹性越好。甜橙、柠檬、苹果等的果胶,均有较好的胶凝力。原料中果胶不足时,可加用适量果胶粉或琼脂,或其他含果胶丰富的原料。温度:当果胶、糖和酸的配比适当时,混合液能在较高的温度下胶凝,温度较低,胶凝速度加快。50以下,对胶凝强度影响不大,高于50,胶凝强度下降,这是因高温破坏了果胶分子中的氢键。总果胶量/%0.901.001.251.502.002.754.205.50总糖量/%6562555249484543据上述分析,果胶胶凝的基本条件如下图解:果胶凝胶的条件凝胶结构的连续 凝胶结构的强度(果胶含量1%左右)酸度pH
18、 值 糖浓度 2.5 3 3.2 3.5 低 67.5%高(弱凝胶体)(最佳)(不凝胶)(弱凝胶体)(最佳)(晶体析出)从图解中可示:形成良好的果胶凝胶最合适的比例是果胶量 1%左右,糖浓度65%67%,pH值 2.83.3(2)低甲氧基果胶的胶凝 低甲氧基果胶是依赖果胶分子链上的羟基与多价金属离子相结合而串联起来,形成网状的凝胶结构。低甲氧基果胶中有50%以上的羟基未被甲醇酯化,对金属离子比较敏感,少量的钙离子与之结合也能胶凝。钙离子(或镁离子):钙等金属离子是影响低甲氧基果胶胶凝的主要因素,用量随果胶的竣基数而定,每克果胶的钙离子最低用量为410mg,碱法制取的果胶为 3060mg。pH
19、值:pH 值对果胶的胶凝有一定影响,pH 值在 2.56.5 之间都能胶凝,以pH3.0 或 5.0 时胶凝的强度最大,pH4.0 时,强度最小。温度:温度对胶凝强度影响很大,在 058 范围内,温度越低,强度越大,58 强度为零,0 时强度最大,30 为胶凝的临界点。因此,果冻的保藏温度宜低 于 30。低甲氧基果胶的胶凝与糖用量无关,即使在 1%以下或不加糖的情况下仍可胶凝,生产中加用 30%左右的糖仅是为了改善风味。三、食糖的保藏作用果蔬糖制是以食糖的防腐保藏作用为基础的加工方法,糖制品要做到较长时间的保藏,必须使制品的含糖量达到一定的浓度。食糖本身对微生物无毒害作用,低浓度糖还能促进微生
20、物的生长发育。高浓度糖对制品的保藏作用主要有以下几个方面。1、高渗透压糖溶液都具有一定的渗透压,糖液的渗透压与其浓度和分子量大小有关,浓度越高,渗透压越大。据测定1%葡萄糖溶液可产生121.59kPa的渗透压,1%的蔗糖溶液具有70.927kPa 的渗透压。糖制品一般含有60%70%的糖,按蔗糖计,可产生相当于4.2654.965MPa的渗透压,而大多数微生物细胞的渗透压只有0.3551.692MPa。糖液的渗透压远远超过微生物的渗透压。当微生物处于高浓度的糖液中,其细胞里的水分就会通过细胞膜向外流出,形成反渗透现象,微生物则会因缺水而出现生理干燥,失水严重时可出现质壁分离现象,从而抑制了微生
21、物的发育。2 降低糖制晶的水分活性食品的水分活性-Aw 值,表示食品中游离水的数量。大部分微生物要求适宜生长的 Aw 值在 0.9 以上。当食品中可溶性固形物增加时,游离含水量则减少,即 Aw 值变小,微生物就会因游离水的减少而受到抑制。如干态蜜钱的 Aw 值在0.65 以下时,能抑制一切微生物的活动,果酱类和湿态蜜钱的 Aw 值在 0.800.75 时,霉菌和一般酵母菌的活动被阻止。对耐渗透压的酵母菌,需借助热处理、包装、减少空气或真空包装才能被抑制。3 抗氧化作用糖溶液的抗氧化作用是糖制品得以保存的另一原因。其主要作用由于氧在糖液中溶解度小于在水中的溶解度,糖浓度越高,氧的溶解度越低。如浓
22、度为 60%的蔗糖溶液,在20时,氧的溶解度仅为纯水含氧量的 1/6。由于糖液中氧含量的降低,有利于抑制好氧型微生物的活动,也利于制品色泽、风昧和维生素的保存。4 加速糖制原料脱水吸糖高浓度糖液的强大渗透压,亦加速原料的脱水和糖分的渗入,缩短糖渍和糖煮 时间,有利于改善制品的质量。然而,糖制初期若糖浓度过高,也会使原料因脱水过 多而收缩,降低成品率。蜜制或糖煮初期的糖浓度以不超过 30%40%为宜。四、糖制品的分类我国糖制品加工历史悠久,原料众多,加工方法多样,形成的制品种类繁多、风 味独特。按加工方法和产品形态,可将果蔬糖制品分为蜜钱和果酱两大类。1 蜜饯类(1)按产品形态及风味分类果蔬或果
23、坯经糖渍或糖煮后,含糖量一般约60%,个别较低。糖制的成品有些要进行烘干处理,有些不需要烘干,根据含水量的不同,可将蜜钱类产品分为三种。湿态蜜饯(preserved fruits):果蔬原料糖制后,按罐藏原理保存于高浓度糖液中,果形完整,饱满,质地细软,味美,呈半透明。如蜜饯海棠、蜜饯樱挑、糖青梅、蜜金橘等。干态蜜钱(candied fruits):糖制后晾干或烘干,不粘手,外干内湿,半透明,有些产品表面裹一层半透明糖衣或结晶糖粉。如橘饼、蜜李子、蜜桃子、冬瓜条、糖藕片等。凉果:指用咸果坯为主要原料、甘草等为辅料制成的糖制品。果品经盐腌、脱盐、晒干,加配调料蜜制,再干制而成。制品含糖量不超过3
24、5%,属低糖制品,外观保持原果形;表面干燥,皱缩,有的品种表面有层盐霜,味甘美,酸甜,略咸,有原果风味。如陈皮梅、话梅、橄榄制品等。(2)按产品传统加工方法分类京式蜜钱:主要代表产品是北京果脯,又称北蜜、北脯。状态厚实,口感甜香,色泽鲜丽,工艺考究,如各种果脯、山植糕、果丹皮等。苏式蜜饯:主产地苏州,又称南蜜。选料讲究,制作精细,形态别致,色泽鲜艳,风味清雅,是我国江南一大名特产。代表产品有两类:糖渍蜜钱类。表面微有糖液,色鲜肉脆,清甜爽口,原果风味浓郁。如糖青梅、雕梅、糖佛手、糖渍无花果、蜜渍金橘等。返砂蜜钱类。制品表面干燥,微有糖霜,色泽清新,形态别致,酥松味甜。如天香枣、白糖杨梅、苏式话
25、梅、苏州橘饼等。广式蜜钱:以凉果和糖衣蜜钱为代表产品,又称潮蜜。主产地广州、潮州、汕头。已有 1000 多年的历史。凉果。甘草制品,昧甜、酸、咸适口,回味悠长。如奶油话梅、陈皮梅、甘草杨梅、香草芒果等。糖衣蜜钱。产品表面干燥,有糖霜,原果风味浓。如糖莲子、糖明姜、冬瓜条、蜜菠萝等。闽式蜜钱:主产地福建漳州、泉州、福州,已有 1000 多年的历史,以橄榄制品为主产品。制品肉质细腻致密,添加香味突出,爽口而有回味。如大福果、丁香橄榄、加应子、蜜桃片、盐金橘等。川式蜜钱:以四川内江地区为主产区,始于明朝,有名传中外的橘红蜜钱、川瓜糖、蜜辣椒、蜜苦瓜等。2 果酱类果酱制品无须保持原来的形状,但应具有原
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