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糖醇对烘焙产品流变特性、功能和质地的影响——综述

期刊:trends in food science & technologyDOI:10.1016/j.tifs.2021.03.009

本文档属于类型b,即一篇综述性科学论文。以下是对该文档的学术报告:

作者及出版信息
本文由Shiyong Ding和Jun Yang撰写,发表于2021年5月的《Trends in Food Science & Technology》期刊,卷号为111,页码为670-679。论文的主题是糖醇(sugar alcohols)在烘焙产品中的流变学特性、功能性和质构影响。

论文主题及背景
本文综述了糖醇在烘焙产品中的应用及其对产品特性的影响。随着消费者对高糖食品和老化质量的关注增加,糖醇作为糖替代品在烘焙产品中的应用越来越普遍。糖醇不仅是一种低热量甜味剂,还能改善烘焙产品的质构、延缓老化、延长保质期,并具有健康益处。本文旨在总结糖醇对面包流变学特性、发酵速率、比容、水分分布和迁移、淀粉回生等方面的影响,并为糖醇在烘焙行业中的应用提供见解。

主要观点及论据
1. 糖醇对面包流变学特性的影响
糖醇的分子结构、大小和添加量会影响面团的流变学特性、淀粉糊化和回生,从而影响面包的质量。糖醇通过其羟基与淀粉链之间的氢键作用,稳定淀粉颗粒的无定形区域,抑制淀粉膨胀,从而提高糊化温度。不同糖醇的立体化学结构(如环状或线性结构)也会影响其与淀粉和蛋白质的相互作用。例如,木糖醇(xylitol)和麦芽糖醇(maltitol)对淀粉糊化温度的影响较小,而山梨糖醇(sorbitol)和甘露糖醇(mannitol)则显著提高糊化温度。这些作用机制表明,糖醇的添加可以改善面团的加工性能和最终产品的质构。

  1. 糖醇对发酵速率和比容的影响
    糖醇不能被酵母发酵,因此添加糖醇会降低面团的发酵速率,导致面包比容减小。例如,麦芽糖醇的添加显著降低了面团的发酵速率和二氧化碳产量,从而减少了面包的体积。此外,糖醇对蛋白质的热稳定性也有影响,其与水的竞争作用可能导致面团中蛋白质的变性,进一步影响面包的气体保持能力。研究表明,糖醇的添加量与面包比容呈负相关,且糖醇的种类(如木糖醇、山梨糖醇和麦芽糖醇)对发酵速率和比容的影响存在差异。

  2. 糖醇对水分分布和迁移的影响
    糖醇作为有效的保湿剂,可以降低水分活度(aw),从而影响面包的质构和老化过程。糖醇与淀粉和蛋白质之间的氢键作用会改变水分的分布和迁移。例如,山梨糖醇和麦芽糖醇能够增加面团的水分结合能力,延缓面包的老化。低场核磁共振(LF-NMR)技术被用于研究糖醇对面包中水分状态和迁移的影响。结果表明,糖醇的添加可以减少自由水的含量,增加结合水和固定水的比例,从而改善面包的质构和口感。

  3. 糖醇对淀粉回生的影响
    糖醇通过其与淀粉链的氢键作用,抑制淀粉的回生过程,从而延缓面包的老化。例如,木糖醇和麦芽糖醇的添加显著降低了淀粉的回生速率,减少了面包的硬度。糖醇的浓度对其抗老化效果有重要影响:低浓度时,糖醇可能表现出反增塑作用,加速老化;而高浓度时,糖醇则表现出增塑作用,延缓老化。此外,糖醇的水合作用也会影响淀粉的回生过程,其与水的竞争作用可能导致淀粉分子之间的氢键减少,从而抑制回生。

  4. 糖醇在烘焙产品中的应用实例
    本文还总结了糖醇在不同烘焙产品中的应用实例。例如,赤藓糖醇(erythritol)和麦芽糖醇被广泛用于蛋糕、饼干和面包中,以替代蔗糖。赤藓糖醇具有高消化耐受性和抗氧化特性,适合糖尿病患者食用;而麦芽糖醇则因其保湿性和增塑作用,被用于改善烘焙产品的质构和保质期。此外,山梨糖醇和木糖醇也被用于糖减少产品中,以降低热量和血糖反应。

论文的意义与价值
本文系统地综述了糖醇在烘焙产品中的应用及其对产品特性的影响,为烘焙行业提供了重要的理论依据和实践指导。糖醇作为一种低热量、低血糖反应的甜味剂,不仅能够满足消费者对健康食品的需求,还能改善烘焙产品的质构和保质期。本文的研究结果有助于推动糖醇在烘焙产品中的广泛应用,并为相关领域的研究提供了新的方向。此外,本文还提出了糖醇在面包老化、水分迁移和淀粉回生等方面的作用机制,为未来的研究提供了理论支持。

亮点与创新
本文的亮点在于全面总结了糖醇在烘焙产品中的应用及其对产品特性的影响,特别是在流变学特性、发酵速率、水分分布和淀粉回生等方面的深入分析。此外,本文还结合了最新的研究方法和工具(如低场核磁共振技术),为糖醇的作用机制提供了新的见解。这些研究结果不仅具有重要的科学价值,还为烘焙行业的技术创新和产品开发提供了重要的参考依据。

本文通过对糖醇在烘焙产品中的应用及其影响的系统综述,为相关领域的研究和实践提供了重要的理论支持和实践指导。

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