网络研讨会
糖的替代品:5种主流替代甜味剂的优缺点
消费者对更健康零食和甜点的 demand 持续增长。创新型甜味剂层出不穷。但在竞相开发下一款优质“清洁标签”零食的过程中,食品企业发现,每种糖替代品都伴随着一系列独特的挑战。
由于代糖无法完美复刻糖的特性,配方师面临着一项艰巨的任务:必须探索新方法,以实现能满足消费者需求的甜味、质地、保质期和外观。
11月15日,欢迎参加由METER食品研发实验室负责人玛丽·加洛韦(Mary Galloway)和首席食品科学家扎卡里·卡特赖特(Zachary Cartwright)博士主持的讲座,他们将介绍针对糖替代品使用所面临挑战的原创研究成果。讲座内容包括:
- 5种主流替代甜味剂的优缺点及常见问题
- 解释糖独特特性的科学概念
- 配方师如何利用水分活度测定来最大限度地减少糖替代品带来的挑战
- 如何通过混合不同的糖替代品获得更好的效果
关于演讲嘉宾
玛丽·加洛韦是METER食品研发实验室的负责人。她专长于使用和测试用于测量水分活度及其对物理性质影响的仪器。她曾与数十家全球规模最大、最成功的食品品牌合作,共同解决与水分相关的产品问题。
扎卡里·卡特赖特博士是METER集团的首席食品科学家。他拥有华盛顿州立大学食品科学博士学位和新墨西哥州立大学生物化学学士学位。他是等温线分析和蒸汽吸附分析仪(VSA)应用方面的专家。

文字记录,经编辑以求清晰
扎卡里·卡特赖特博士:如果您正在参加本次网络研讨会,想必已经知道替代甜味剂是一个重要议题。消费者和政府方面都施加了巨大压力,要求在许多不同的食品配方中去除或减少糖分,希望我们今天分享的内容能帮助您更好地理解这一点。这是一个巨大的市场。 其市场规模已超过180亿美元,根据我们搜集到的研究数据,未来十年这一市场还将持续增长。因此,无论您是关注其经济影响,还是身为食品科学家,想要了解在替代糖分时该选用哪种替代甜味剂,这都绝对值得关注。玛丽,今天这场网络研讨会我们将探讨哪些内容?
玛丽·加洛韦:是的。我们将具体探讨糖的本质,它与水分之间的关系,以及二者相互作用产生的效应。这些因素也会影响产品的品质特性,此外,我们还将讨论“清洁标签”的含义,因为消费者不仅希望减少糖分,还希望产品具备其他一些特性。 在讨论完这些之后,我们将重点介绍五种我们一直在研究的替代甜味剂,并向大家展示我们关于这些甜味剂所收集的数据和信息。
真相大白:糖是如何起作用的
ZC:好的,我们先打好基础。我们将讨论糖是什么,在配方中使用糖时需要注意的一些质量方面的问题,然后还会探讨糖与食品配方中水分之间的关系。 通常,食糖即蔗糖。这是一种由葡萄糖和果糖组成的双糖。它通常来自甘蔗或甜菜,主要产地包括……印度、巴西和泰国等,这里仅举几例。接下来,玛丽将向我们简要介绍蔗糖,以及在配方中使用时需要注意的事项。
MG:第一是甜味。这是衡量一切的标准。它还能提升风味,因此除了甜味之外,随着糖分在化学反应中分解,它还会激发产品中的其他风味。 实际上,它还通过三种不同方式影响膨松作用:其一是糖分在脂肪分子中捕获空气产生的通气作用;其二是酵母作用——糖分被酵母消耗;其三是糖分与蛋白质结合时能稳定蛋清;最后,它还能加深色泽——通过美拉德反应与氨基酸发生反应,从而使烘焙食品呈现出那种诱人、漂亮的棕褐色。
ZC:水分之所以能在此处结合,是因为蔗糖是一种极性分子,因此会与水形成氢键作用。 水分子带正电的区域会与蔗糖带负电的区域发生相互作用,正是由于这些相互作用,蔗糖才成为一种非常优秀的保湿剂。它能结合或锁住水分,从而防止水分参与其他反应、滋生微生物,或是引发食品中其他可能令人担忧的问题。蔗糖还通过哪些方式与水发生相互作用?
MG:是的,这种相互作用实际上是配方中的关键成分。水和蔗糖是如何结合在一起的呢?首先,它能带来柔软的口感,因为它会吸收水分,减少面筋的形成,从而延缓面包变硬,同时也能延缓蛋白质的凝固。 它还能增添酥脆感,因为在烘焙过程中,外层的水分会蒸发,而糖分则会重新结晶。正如我们之前提到的,它是一种非常出色的保湿剂,这意味着它能直接与水结合并提高含水量。所以,如果你希望成品更加松软或含有更多水分,那么添加糖分确实能起到很好的作用。
它还非常擅长延长保质期。由于它能降低水分活度,从而抑制微生物生长,同时还能限制化学反应,从而提高整体稳定性。 最后,它能降低凝固点。以冰淇淋为例,它会与水结合,从而防止这些冷冻乳制品中的水分结晶。因此,对于所有需要添加糖分的食品而言,这些作用都至关重要且影响深远。
科学与原理:替代糖时的注意事项
ZC:好的。玛丽,你说得很有道理,这也正是我们在下一部分要探讨的——用替代甜味剂替代部分糖分背后的科学原理。需要注意的地方很多,就像你刚才提到的,糖分会影响所有这些不同的特性。 我们关注的不仅仅是甜味,因此我们将开始探讨一些需要留意的特性及最终产品,同时尝试定义“清洁标签”的含义,以及这些糖替代品如何契合这一标准。就糖的替代而言,糖其实非常复杂,远比乍看之下要精妙得多。
在调整时,请务必记住,这会对水分活度产生非常大的影响。这又回到了我们之前提到的保湿性。每当改变水分活度时,都会对产品的物理特性产生影响。你必须牢记自己想要达到的质地,无论是追求某种酥脆感还是爽脆感。无论目标质地是什么,一旦去除糖分,质地也可能会随之改变。 还需注意化学效应:随着水分活度的变化,某些化学反应的速度可能会加快或减慢。
此外,如果用一种不会产生相同褐变效果的糖来替代,那么就会影响褐变反应,同时可能还会产生生物学影响——随着水分活度的变化,这可能会增加或减少该产品受到某些微生物生物生长影响的风险。 如今,消费者在饮食中追求低糖,但同时也希望产品具有天然属性或“清洁标签”。玛丽,你能向我们简要介绍一下“清洁标签”的含义,以及它与我们今天的话题有何关联吗?
MG:是的。我发现梅兰妮·古尔森(Melanie Goulson)有句非常有意思的话,她说:“替代蔗糖的功能本身就已相当困难,但食品配方师还必须考虑监管问题、风味特征、营养目标、消化耐受性、保质期问题以及产品宣称。”因此,作为配方师,当你试图替代某种看似只需简单替换糖分的东西时,需要考虑的因素实在太多。 “清洁标签”是一场由消费者发起的运动,其实质在于认知,这也正是其难点所在——因为这个概念既没有明确的定义,也没有相应的法规约束。 当消费者寻找“清洁标签”产品时,他们所追求的是他们认为的天然成分,即不含人工香精、色素、防腐剂或合成添加剂。他们还追求简单,因此希望产品名称更易于识别,听起来不那么像化学品或人工制品。他们想要的是透明度。
他们希望了解这些原料的来源,以及它们是如何加工或制作的,并且希望加工程度尽可能低,因此他们想要成分简单、能清楚了解产品中原料来源的产品。但这在某种程度上可能会让人感到困惑,因为,举个例子,当你试图制作 比如坚果奶,这需要大量的水和复杂的加工流程,并非天然过程,但因为它是植物基产品,所以被认为相当符合“清洁标签”标准且天然。因此,在配方设计中试图平衡消费者所有的这些认知,可能非常困难。 我还想提一点,综合以上因素来看,消费者非常挑剔,且不希望产品发生任何改变。如果他们多年来一直钟爱某款产品,就不希望该产品的特性发生改变。这也增加了难度,因为当你开始去除某些成分并用其他成分替代时, 就会引入其他风味、质地或特性,作为配方师,你必须设法处理这些可能不受欢迎的特性。因此,即使你成功开发出了这款“清洁标签”产品,如果它味道不好,或者不具备消费者想要的特性,他们也不会购买,所以这确实很棘手。
特定甜味剂:权衡利弊
ZC:是的,这一点说得很好。每当您调整配方时,若想完全保持原有的风味特征,往往非常困难。但在下一部分,我们将开始讨论一些甜味剂及其在配方中的优缺点。 在深入探讨这些具体的替代甜味剂时,除了优缺点之外,我们还会简要讨论使用它们时常遇到的挑战,然后展示一些关于它们与水分相互作用的数据。 让我们先从第一种开始,或者先列出它们的清单:我们将探讨甜菊糖、山梨糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、果糖、阿洛糖,此外还会介绍一些值得一提的甜味剂。
MG:是啊,这份名单很难缩减,所以——
ZC:是啊,是啊。我的意思是,市面上有很多选择,所以把范围缩小到五种真的很不容易。如果大家对我们没有提及的某些产品有疑问,我们很乐意解答。我们先从甜叶菊说起吧。玛丽,你能不能跟我说说甜叶菊的优缺点?
MG:是的,我认为甜菊糖最大的优点之一就是它很容易买到,而且人们都认可并接受它是一种天然的优质甜味剂。 通常来说……由于甜菊糖的分子大小,它的甜度范围其实很广,甜度可能是蔗糖的50到300倍,这个范围很大,视情况而定,这既可能是优点也可能是缺点。 它还具有pH值和热稳定性,如果您的产品需要这些特性,这确实非常理想。其缺点之一是它不会产生褐变,因此如果您在烘焙食品中追求这种效果,这一点需要考虑;此外它确实带有苦味,坦白说, 甜度范围的差异也可能成为缺点,因为在开发新配方时,必须确保首次采购的原料在后续配方中能保持相同的甜度,这样才能保证产品最终达到预期的甜度水平和原料来源的一致性。
ZC:我可能还要补充的一个缺点是——这一点对大多数替代甜味剂都适用——它们中的很多都可能对人的肠道产生负面影响。它们可能会引起胃肠道不适,所以使用这些甜味剂时,这一点绝对需要牢记。 接下来我们谈谈下一个——山梨糖醇。据我所知,它是一种很好的保湿剂,这是它的优点之一。它也属于营养型甜味剂,因此与其他一些选择相比,它会带来一定的热量影响。对于使用这种甜味剂的客户或企业,你还观察到哪些其他优点?
MG:对。 这是一种糖醇,而且这种糖醇的甜度较低。它的甜度约为蔗糖的60%。它在烘焙中还是一种很好的塑化剂,能延缓面包变硬的过程,因此如果你想找一种能延缓面包变硬的替代品,它非常适合用于烘焙食品,在这方面表现出色,而且其他甜味剂大多不具备这一特性。 它属于营养型甜味剂,这意味着它并非零卡路里。但作为糖醇,它确实具有这一特性——实际上大多数糖醇都属于这一类别。不过,它们可能会引起某种程度的胃肠不适,这可以说是这类替代甜味剂相当常见的副作用,山梨糖醇也不例外。
ZC:是的。据我所知,这种成分实际上已被广泛应用于此类配方的许多泻药中,因此在向配方中添加时,务必谨慎控制用量。接下来我们要讨论的是赤藓糖醇。这也是一种糖醇。玛丽,它的优缺点有哪些呢?
MG:是的,关于赤藓糖醇,它的甜度与山梨糖醇相当,大约是蔗糖甜度的60%到70%。它对血糖水平的影响微乎其微,这点非常棒,而且它属于零热量,几乎不含热量,这一点也广为人知。大多数人都知道赤藓糖醇是什么。 我们发现赤藓糖醇的一个特别有趣的特性是它在水中的溶解度很低,这是个关键因素。因此,尽管它具备这些优点,但在进行配方设计时仍需考虑这一点——它未必能保持你期望的形态。 它还具有轻微的清凉感,这在一定程度上限制了其应用范围,但在冰淇淋或口香糖等产品中使用时,这种特性反而能获得良好的市场反响。
ZC:好的,你刚才提到了“低能力”这个问题,我们确实掌握了一些相关数据。那么,请你向我们简要介绍一下我们眼前这张图表,以及你是如何从这类数据中观察到溶解度下降的?

MG:是的,完全正确。当我们最初进行研究时,我们测试了所有这些天然甜味剂和替代甜味剂,其中一项工作是在25摄氏度的水中配制甜味剂溶液, 然后观察它们降低水分活度的效果。简而言之,我们主要是检测其保湿性——即它们能否像蔗糖那样有效结合水分并降低水分活度。但赤藓糖醇却无法做到这一点,这非常有趣。它始终保持着结晶形态。最终我们采取的方法是配制溶液并进行加热。 实际上我们将其煮沸,然后通过煮沸浓缩,并定期取样测定水分含量和水分活度,从而手动绘制了赤藓糖醇的脱水等温线。这一方法效果其实非常好,直到水分活度降至约0.8时,此时即使在高温下,也能肉眼观察到结晶现象正在发生。
我们发现一个非常有趣的现象:在开始结晶之后,我们确实又获得了一个数据点。如果你看图表,会发现曲线在某个地方出现了一个折角,从0.8…… 升至约0.9,尽管此时水分含量已降低,因此曲线出现了一个有趣的小锯齿。你所看到的正是赤藓糖醇实际结晶的过程:当它结晶时,其结构会变得僵硬,并排出了原本结合的水,所以你会发现水分含量下降,但水活度却会上升。 现在,如果这种成分存在于你的产品中并发生结晶,其中不仅会有赤藓糖醇晶体,还会产生额外的水。实际上会有液态水渗出到配方中,而这些都是不希望出现的。
ZC:是的。我的意思是,如果出现这种情况,那么这种产品可能会突然容易滋生微生物,再加上那种不良的结晶效应,所以对于这种特定的替代甜味剂,这绝对是需要注意的一点。我们再来看看另外几种。接下来是麦芽糖醇。我们最近才决定把它加入到我们的演示文稿或网络研讨会中,但玛丽,你为什么决定加入这个呢?
MG:它广泛存在于许多产品中。我简单查了一下糖果、蛋糕等常规配方的成分,想看看哪些公司正在调整配方,以及他们用什么来替代原有的甜味剂。有时甜味剂是蔗糖,有时是高果糖玉米糖浆。虽然种类繁多,但有一半的情况都出现了麦芽糖醇,所以我们想在这里专门介绍一下它。 虽然普通消费者不太容易买到,但配方师们都能用得上,它是一种糖醇。
它的甜度几乎和糖一样,所以我测得其甜度范围大约在75%到90%之间。与其他替代甜味剂相比,它的特性最接近糖,这里主要指甜度和体积。它的溶解性也与糖相似。 它的一大亮点——或许也是我常在糖果和甜点中见到它的原因——在于它熔点较高且质地绵密,这使其在糖果中能保持那种理想的无定形状态,同时也为巧克力增添了一丝绵密感。 口感也相当不错,完全没有那种通常在糖醇中常见的金属味、甘草味、酸味或其他异味。
这属于我们所说的营养型甜味剂,也就是说它确实含有一定的热量。我还发现另一个非常有趣的现象:它的血糖指数与蔗糖非常接近,这意味着它会使血糖水平升高。因此,它在配方设计方面很有用,有很多优点,但作为消费者,您需要知道它确实会影响您的血糖水平。
ZC:好的,接下来我们来谈谈果糖。这是一种果糖,天然存在于苹果、葡萄和梨等食物中。那么,果糖有哪些优缺点呢?
MG:是的。这是一种简单、天然的糖,也是蔗糖的组成部分之一,因此具有很好的保湿效果。 它能有效降低冰点。它会发生褐变,因此能产生美妙的美拉德反应,而且它还会发酵,这些特性都与果糖的特性相吻合。不过,如果我说“高果糖玉米糖浆”,没人会喜欢,因为果糖本身带有某种负面联想,尤其是这种形式,实在不太好。
这是一种营养型甜味剂。正如我刚才所说,它的热量只有蔗糖的一半,因此每克的热量与蔗糖相同,即4千卡。过量摄入果糖可能会对身体产生不良影响,所以……
ZC:是的,其实我们在为这次网络研讨会做调研时,我也感到很惊讶。摄入过多的果糖确实可能引发某些疾病或健康问题。 我的意思是,葡萄糖是人体首选的能量来源,所以果糖最终会进入肝脏进行转化。关于果糖,这一点值得留意。实际上,对于这些成分,我们真的应该限制摄入量,或者考虑其中的含量,同时也要关注一些健康问题,以及风味或食品质量方面的问题。 最后这两种是阿鲁糖和塔格糖。它们不是果糖吗?或者说它们与果糖有何相似之处?
MG:是的。这些是新近上市的产品,目前非常热门。尤其是阿洛糖,我们在软糖和各种食品中都发现了它的踪影。 阿洛糖和塔格糖属于我们所说的果糖异构体,这意味着它们的化学结构相同,但分子排列略有不同,因此某些性质也会随之改变。与果糖类似,它们都是很好的保湿剂,能降低冰点,并具有良好的褐变效果,这些都是不争的优势。
至于阿鲁糖,其甜度约为蔗糖的70%。它可能会带有一丝苦味,但在生酮饮食中作为甜味剂非常受欢迎。 塔格糖虽然与果糖和阿洛糖结构相同,但性质略有不同,因此甜度稍高。其甜度约为阿洛糖的90%,但塔格糖含有阿洛糖所没有的热量。它没有苦味。
目前,美国食品药品监督管理局(FDA)已将其列为添加糖,而相关方正在对此提出异议。我预计,未来市场上塔格糖的供应将会大幅增加。 我确实想到了一家具体的公司,他们已经找到了生产塔格糖的新方法。此前生产塔格糖之所以困难,部分原因在于成本高昂,但如今在生产工艺上有了新突破,因此我预计未来塔格糖将更加普及,大家也能更容易买到。
ZC:你说得对,这确实是一种稀有糖,这也正是为什么我们会看到像好时(Hershey's)这样的公司投资了Bonumose。我认为他们正在生产这种糖,因为他们正在使用自己的酶,试图降低这种稀有糖的成本,以便将其应用于某些糖替代品和配方中。我们将通过我们收集的一些数据来探讨这些内容。 让我们通过收集到的数据,对比蔗糖与这些替代甜味剂的保湿性能。玛丽,你是如何设计这个实验的?请简单介绍一下我们即将查看的这张表格,以及如何解读它?

MG:没错。我们想了解,既然糖是一种很好的保湿剂,那么其他甜味剂的表现如何?当然,这只是糖所具备的众多特性之一,它在这些配方中还有许多其他必需的特性,但我们这里将重点关注其保湿性。 基本上,我之前提到过那些手动测定的等温线,我们对这里的所有天然甜味剂都进行了测试,从而建立了水分活度与含水量之间的关系,并将其与蔗糖进行对比——它们的表现如何?我们有甜度等效值,所以我打算把这些数据放进去,并展示不同剂量下的情况。
这些糖分大多……嗯,其实差不多各占一半。一半的含量稍微少一点,另一半则稍微多一点。 基于我们在实验室中发现的关系,我们能够大致计算出需要多少质量的这些甜味剂才能替代同等质量的蔗糖。因此,如果我们使用蔗糖并以0.85的水活度为目标——也就是说,我们配制了能达到该特定水活度的溶液——这就是我们所说的保湿能力。 这与蔗糖相比如何?因此我得到了这个保湿能力比值。
100%的浓度相当于蔗糖的用量,而其他甜味剂则大多低于这个数值——要达到类似的效果,即与水产生类似的结合效果,所需的甜味剂用量会更少。 这确实有点出人意料,因为众所周知蔗糖是一种非常、非常优秀的保湿剂,但当我们转而研究这些天然甜味剂时,却发现“啊,它们在这方面的表现竟然比蔗糖更出色”。我觉得这一点真的非常、非常有趣。 我还想在表格中补充的一点是:“好吧,如果我们在配方中添加等量的糖会怎样? 在甜度方面会有什么结果?”因此,我在表格末尾添加了这一部分,即“同等克数蔗糖的甜度”,这样如果我们添加等量的这些甜味剂,它们会有多甜。我只是取了甜菊糖的平均值,比如甜度是蔗糖的 160 倍,我觉得这也许提供了一种看待这些数据的新视角。
如果我们按重量等量替换糖,从保湿效果来看会怎样?从甜度来看又会怎样?这样虽然能获得相似的保湿效果,但甜度也会大幅增加,所以说实话,这些都是配方设计中需要考虑的因素。
ZC:此外,我们还针对这些不同的替代甜味剂收集了一些等温线数据。研究水分活度与含水率之间的关系是我们日常工作的核心内容,因此我们先来看看糖醇类。这包括蔗糖,或者说我们将对比蔗糖与山梨糖醇及赤藓糖醇的情况。 从等温线中,我们可以观察到哪些现象,而如果没有这些数据,您可能就无法察觉?

MG:没错。有一点非常明显,那就是赤藓糖醇的曲线非常平缓。它和上面那个情况很像,让我们看看,大约在水活度9.2左右,曲线就笔直向上了。 发生的情况是潮解,但这也是它的极限,所以之前我提到我们在赤藓糖醇中发现的结晶问题,这就是我们在25℃时观察到的现象。我们不得不大幅提高温度才能使其溶解。
我在网上查阅了一些资料,这确实是个问题。这是一个不争的事实,因此当我们观察这条等温线时,就能立刻看出,除非温度足够高,否则它不会吸收水分。 它最终会在25℃时溶解。反观山梨醇,其作用更为温和,你可以看到它确实具有良好的保湿反应,因此几乎从一开始就开始吸收水分。当浓度达到0.7左右时,它会真正开始加速吸收并大量结合水分。
通过观察这条等温线,我们可以轻松地了解到这些内容。此外,正如我之前提到的,当我们采用另一种方法进行实验时——即通过人工控制等温线,在加热和冷却过程中取样,并在高温下驱除水分——这些结果也呈现出相关性。因此,晶体开始形成的那个临界点,在这条等温线上同样清晰可见。
ZC:我可能应该提一下,这些是吸附等温线,因此我们正在观察水与这些替代甜味剂的结合方式,并能清晰地看到它们进入溶液时的拐点或潮解点。现在,让我们来看看果糖及其与其他几种甜味剂的关系,我们将重点关注果糖、阿洛糖以及塔格糖。
MG:对。
ZC:与其他图表相比,这里显示了什么?

MG:是的,这一点也挺有意思的。你会发现,如果我们观察蔗糖(蓝色曲线)和塔格糖(红色曲线),它们几乎完全重合,说明这两者的特性非常相似。 我们在研究时也观察到了这一点,塔格糖的某些属性与蔗糖非常接近。如图所示,你会发现果糖在开始溶解时的水分活度实际上最低,这很好,因此它能保持在那种理想的无定形状态。而阿卢洛糖则处于中间位置。
我估计大概在0.73左右,此时我们就能观察到它的反应,即开始吸收水分。在结束这个话题之前,我想再次强调一点:甜味剂必须处于非晶态,因为只有这样,它才能与水结合。 一旦结晶,它与水反应仅限于表面,因此就无法获得那种在选择甜味剂时所期望的吸水能力,所以必须保持甜味剂处于无定形状态。
ZC:那么,让我们用几个值得一提的产品来结束这一部分吧。正如我们之前提到的,我们确实无法一一列举市面上所有的替代甜味剂。我们试图重点介绍前五名左右的产品,但除了这些之外,你在与客户合作或进行调研时,还发现过哪些其他替代甜味剂?你都遇到过哪些?
MG:是的。罗汉果提取物很受欢迎。它是一种甜度极高的甜味剂,这点很棒,因为只需添加一点点就能显著提升甜度。由于甜度极高,它几乎不会增加任何体积,所以它确实只适合用于提升甜味。 甘草根提取物也是如此,但正如你所料,它确实带有甘草味,因此使用范围相对有限,通常只适用于风味浓郁的糖果之类的产品。
我们经常遇到的另一种甜味剂是麦芽糖醇。它也是一种糖醇,甜度约为蔗糖的一半,热量也只有蔗糖的一半,因此它依然具备这些特点。它确实具有抗结晶性,这也是异麦芽糖的主要优点,正因如此,糖果中经常使用它。
障碍与解决方案:甜味剂的混合
ZC:再次提醒,如果还有其他我们未提及的甜味剂,而您想了解的话,请随时告诉我们。 好的,在最后这一部分,我们将讨论如何混合使用这些替代甜味剂。虽然我们在实验室中没有收集相关数据,但我们认为分享一些案例或轶闻证据会很有帮助——这些案例展示了不同公司如何通过混合使用我们提到的几种糖,在生产不同产品时既能达到目标,又能保持相同的质地和口味等特性。 我们的讨论将采用这样的形式:我先提出问题,然后玛丽来提供解决方案。第一个问题与高强度甜味剂有关。
这里的问题在于,你只能使用极少量的甜味剂,因为如果用量过多,不仅会严重影响口感,还可能对肠道产生不良影响。在使用高强度甜味剂时,该如何解决这个问题呢?
MG:是的。这对于像我们刚才提到的罗汉果那样清爽、利落、甜美的风味来说很合适,但我们需要用不同的成分来补充体积,所以要添加增稠剂,比如麦芽糊精、聚葡萄糖、菊粉纤维,来弥补那里流失的体积。
ZC:下一个例子是冰淇淋,你刚才也稍微提到了这一点。如果你更换并使用替代甜味剂,那么产品将失去部分保水能力,这可能会影响凝固点降低。那么,针对这类产品,有什么解决方案呢?
MG:是的。我想指出,这并非唯一的选择,但这只是其中一个例子。 正如我们之前提到的,你可以使用赤藓糖醇,因为它确实能很好地降低凝固点,而这是制作冰淇淋所必需的。但也许你还需要添加其他成分,比如甜菊糖或其他增稠剂,来填补空隙,让冰淇淋在口中产生良好的饱满感,所以这仍然是一种混合配方。 你可以先用赤藓糖醇来降低凝固点,再加一点甜菊糖来提供甜味,最后还要添加增稠剂来填充,从而获得你想要的浓郁顺滑口感。
ZC:一边讨论一边,我越发觉得饿了。接下来,我们来聊聊营养棒。我发现这类产品越来越多了。很多营养棒都希望降低单根棒的热量,并使其尽可能健康。 但这里有个难题:当你去除糖分时,糖分实际上对这类产品的质地特性有着巨大影响,因此可能会产生你原本想避免的变硬现象。或者,我经常看到这样的情况:企业替换了糖分这类成分后,整个产品突然变得截然不同。如果要为这类产品去除糖分,我们能采取什么解决方案呢?
MG:没错。也许一个不错的解决方案是使用海藻糖来提供甜味,它确实具有许多我们之前提到的、与糖相似的优良特性。此外,还可以添加一些可溶性玉米纤维,这有助于增加产品体积、保持良好的质地、维持风味并延长保质期。 如果你还记得,糖的作用之一就是延缓变质过程和蛋白质凝固,所以这并不奇怪。如果你深入研究一下,就会明白为什么它会导致变硬——
ZC:我们目前确实有一个项目,正在研究一些营养棒,希望稍后能详细介绍。 现在,我们来聊聊风味特征。你们可能会遇到甜味延迟的问题,比如蔗糖,人们通常期待它有非常明确的口感。它会以某种特定方式触及舌尖,但当开始使用某些替代甜味剂时,甜味可能会延迟出现,或者口感有所不同,那么我们该如何针对这一点进行配方设计呢?
MG:没错。举个例子,甜菊糖的甜味会有点延迟,而且之后可能还会有点怪味,所以你可以把它与阿卢洛糖或塔格糖混合使用,这两种糖能带来消费者所期待的那种瞬间爆发的甜味。当然,这样做还有其他一些额外的好处,但如果你想获得那种瞬间爆发的甜味,这两种糖会是不错的选择。
ZC:那么,如果问题出在异味上呢?我听说罗汉果会有种瓜皮的味道或异味,而甜菊糖——正如我们之前提到的——可能会带点甘草味,那么该如何解决这些异味问题呢?
MG:是的。有趣的是,我确实见过有人将这两种原料混合使用,结果不仅中和了它们的异味,还带来了一种中性的甜味。所以,当它们混合在一起时能产生这种协同效应,确实挺有意思的。
ZC:最后,关于赤藓糖醇呢?我们之前提过几次。它在口中会产生一种清凉感。如果使用这种特定的替代甜味剂,你会有什么建议吗?
MG:是的,还有甜菊糖,我也见过这种做法,就是在里面加一点甜菊糖,这样能稍微中和那种强烈的清凉感。有一点我们之前没提到,刚才也刚聊到,那就是木糖醇,它和赤藓糖醇非常相似,同样具有清凉效果。 你会在口香糖里找到它,这也是为什么如果你买过肉桂味口香糖,它总是带点肉桂薄荷味的原因——正是因为木糖醇,因为这种人工甜味剂具有清凉感。
ZC:有意思。那么,我们这里最后这个例子只是一个烤好的饼干,所以如果你打算减少糖的用量并使用替代甜味剂,那么在烘烤时,这会对饼干的延展性产生影响,那么你打算如何克服这种障碍呢?
MG:是的。我想举这个例子并稍作讨论,因为我们之前只谈到了这些替代甜味剂,但还有其他方面需要考虑,而且调整配方可能还有其他方法,而不仅仅是关注甜度。 那么,这正是很好的一个例子:当使用减糖配方并添加替代甜味剂时,面团可能无法达到预期的延展性。解决方法之一是提高脂肪与面粉的比例,这样肯定能获得理想的延展性,同时还能缩短烘焙时间。这或许是调整配方以适应低糖含量的另一种思路。
ZC:简单总结一下,我知道我们已经讨论了很多关于甜味的话题,但你也必须考虑到那些不良风味或某些后果,比如对肠道的影响。
MG:是啊,后果。
ZC:此外,您可能还需要添加其他功能性成分。如果要去除糖分,您可能需要添加乳化剂、某种稳定剂或增稠剂。正如您之前所说,保持其处于非晶态至关重要,这样才能避免被排出的水中发生结晶。
MG:对。
ZC:简要回顾一下,在今天的网络研讨会上,我们探讨了替代甜味剂为何如此重要。我们定义了糖的概念,并讨论了糖与水分的相互作用。随后,我们简要介绍了糖及这些替代甜味剂背后的科学原理。我们分析了具体的替代甜味剂,并探讨了它们的优缺点。
我们展示了一些数据,随后还列举了几个值得一提的案例。最后,我们探讨了关于混合配方的讨论,以及一些轶事证据,说明不同公司如何根据产品类型应对这一挑战,并为其具体情况找出合适的混合配方。以上就是我们今天要讨论的全部内容。 请务必订阅我们的YouTube频道,并关注我们的播客节目。现在,我们将进入问答环节,欢迎大家提问。
问答环节
你能谈谈增肌成分吗?这些替代品的增肌效果如何?
ZC:是的,刚才我们在介绍障碍和解决方案时,特别是关于高强度甜味剂的部分,已经提到了这一点。不过,玛丽,这些增稠剂具体指什么呢?
MG:是的。之所以将它们视为增稠剂,以及在已有其他甜味剂的情况下为何仍需使用它们,是因为糖会在配方中增加一定的质量。当去除糖分时,必须用其他物质来替代这部分质量,因此我们可以添加麦芽糊精这类增稠剂。 一个常见的例子是,当你去超市想买甜菊糖混合产品时。甜菊糖甜度很高,所以配方中通常只含少量甜菊糖,而大量添加麦芽糊精,因此你会看到很多这类混合产品。正如我刚才所说,麦芽糊精是其中一种,但也可能是聚葡萄糖。 菊粉是另一种很受欢迎的成分,或者说是膳食纤维。我们之前提到过可溶性玉米纤维可以作为增稠剂,因为它们能够吸收并锁住水分。它们不仅能增加体积,还能在替代糖分时,部分弥补因糖分减少而损失的水分结合能力。
ZC:我只想提醒一下,如果你是消费者且正在观看这段视频,请务必查看产品标签的背面;如果你发现其中含有替代甜味剂,那么标签上也会列出一些增稠剂。
哪种天然替代甜味剂混合物最能模拟蔗糖的味道?
ZC:这是一个棘手的问题,因为根据您的目标不同,可能需要不同的混合配方,或者使用几种替代甜味剂。因此,我们确实需要进一步了解具体的产品和目标。不过正如我们之前所见,其中一些替代甜味剂的特性与蔗糖非常相似。 例如,当我们展示等温线时,塔格糖与蔗糖极为相似,所以如果你追求的是同类型的吸收特性,它可能是一个不错的替代品,或者可以考虑将其加入你的配方中。玛丽,你还会加入什么其他成分呢?
MG:是的,这是个值得考虑的因素。要说哪种最好,很难给出确切的答案。如果从甜味剂的角度来看,麦芽糖醇确实不错,阿洛糖也不错,塔格糖在甜度等效性方面表现良好。它们还具有不错的保湿性能,但如果你开始考虑其他甜味剂,糖醇类通常不会变色, 不过,假设你要制作烘焙食品,那可能就不太适合用了,所以从这个角度看,阿洛糖或塔格糖可能更合适;但如果你要开发低热量配方,这些甜味剂未必热量很低,或者不如其他替代品低——比如塔格糖的热量就比阿洛糖高,对吧? 在替代糖分并确定配方类型时,需要考虑的因素很多。
我确实想说,市面上有很多种配方。我的意思是,各家公司都在非常、非常努力地工作,原料供应商也在竭尽全力为不同的应用场景研发特定的配方,所以……
哪些糖替代品对降低水分活度最有效?
ZC:是的,问得好。这其实是我们之前在玛丽和我共同展示的图表中讨论过的一个问题,当时我们正在比较这些不同替代甜味剂的保湿能力,并根据数据分析哪些表现最佳。
MG:是的。实际上,效果最好的是果糖的异构体,也就是果糖本身,还有阿洛糖和塔格糖。只要它们保持在无定形状态,我们就能让它们将水分活度降低到0.20左右。这真的很令人印象深刻。我经常这么说,但我们确实做到了。 我们能让它们发挥出极佳的保湿效果,这意味着它们能与水分结合得非常紧密,所以必须是这些异构体。
这些甜味剂制成糖浆后,效果还是一样的吗?
ZC:是的。刚才我们列举代糖清单时,还没提到糖浆,但确实有几种值得一提。你们在实验室里研究过哪些糖浆呢?
MG:是的。有几种,主要是天然的,所以它们未必是低热量的,但像糙米糖浆、龙舌兰糖浆这类,热量确实稍微低一些。我们还考察了木薯糖浆。麦芽糖醇也有糖浆形式,这些其实非常适合添加。它们能保持形状——虽然我可能要重复很多次了,但确实能保持形状,对吧?
这样是无法结晶的,但这些糖浆本身不含额外水分,因此你在配方中必须考虑到这一点。请注意,你实际上是在增加水分含量,这一点必须予以考虑——无论是通过烘烤、烹煮、浓缩,还是其他水分来源,这都会成为一个影响因素,所以……
ZC:是的,我想补充一点,就是一定要注意避免水分过多,还有可能产生的异味,特别是某些食材,所以……是的。这是另一个需要注意的地方。
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