糖的甜味及制作工艺简介

在焙烤食品加工过程中，除了面粉和盐之外，糖可以说是使用场合最多的一种材料，尤其是甜味食品，其用量仅次于面粉。除了使焙烤食品具有甜味外，糖还对面团的物理、化学性质有各种不同影响。糖的一般来源有由甜菜、甘蔗榨取而来的蔗糖（白砂糖、红糖等）；由蔗糖水解而成的转化糖（浆）；由淀粉经水解而来的葡萄糖粉、葡萄糖浆等淀粉糖；由碎米、甘薯淀粉、玉米淀粉等麦芽糖化制成的饴糖（Malted Syrup Solid）；还有蜂蜜（Honey）、糖蜜（Mo-lasses）等。各种糖都有不同性质，作为焙烤技术人员，必须了解各种糖的特性，才能掌握使用方法。

（一）蔗糖（Sucrose）

焙烤食品中使用的蔗糖，国内主要有白砂糖、黄砂糖、绵白糖等。蔗糖是一种使用最广泛的、较理想的甜味剂。愉快的甜味要求甜味纯正、反应快、很快达到最高甜度、甜度高低适当、甜味消失迅速，蔗糖的甜味符合这一要求。蔗糖的甜味纯，刺激舌尖味蕾时，1 s内感到甜味并很快达到最高甜度，约30s后甜味消失。而葡萄糖的甜味感觉反应比蔗糖慢，甜度也较低。蔗糖的发热量较高，约1672kJ/100g。但蔗糖的缺点主要是：溶液中的蔗糖易结晶析出，给食品加工操作带来困难，同时也会对成品产生不良影响；蔗糖还能促进龋齿，且与心脏病的发生有关等，这些影响人体健康的问题越来越引起人们关注。因此，在现代食品加工中，蔗糖用量逐渐受到限制。

1. 白砂糖（White Granulated Sugar）

白砂糖是白色透明的纯净蔗糖晶体，与其他糖类相比，蔗糖具有易结晶的性质。将这种糖溶解并长时间放置使之缓慢结晶，得到的大块结晶称为冰糖。白砂糖的溶解度很大，在0℃其饱和溶液含糖64.13%，溶解度随温度升高而增大。100℃时溶解度为82.97%。精制度越高的白砂糖，吸湿性越小。

白砂糖微溶于沸腾的纯酒精，不溶于氯仿、醚和甘油等有机溶剂。

工厂中为了自动化操作，一般都使用液糖（也称糖浆），即白砂糖溶液。因此，有必要了解白砂糖溶液的物理性质。白砂糖溶液的温度、浓度与其黏度的关系如表2-9所示。可以看出，白砂糖溶液随着温度的降低，浓度的增大，黏度也变大，但温度对黏度的影响大于浓度的影响。因此常用温度控制液糖的流动性。为防止砂糖再结晶析出，液糖一般为不饱和溶液。

表2-9 白砂糖溶液温度、浓度与其黏度的关系

注：（1）表中为 “Engler”黏度计测定结果。浓度测定时的温度为30℃。

（2）浓度 单位为100mL水中白砂糖的质量（g）；浓度测定时的温度为30℃。

（3）流下速度指100mL糖液从黏度计孔流下所需时间（s）。

2. 黄砂糖（Brown Sugar）

黄砂糖是制造白砂糖的初级产物，因含有未洗净的糖蜜杂质，故带黄色。土法用锅熬制的糖含有更多的杂质，故称为红糖或黑糖。黄砂糖因含杂质较多，所以常用于低、中档产品。其含铜量较高，易使饼干在保存中变质。黄砂糖因含水多一般不宜直接使用，常以糖液形式使用。在卫生管理上也要注意，不能生食。

3. 绵白糖

绵白糖是由粉末状的蔗糖加入转化糖粉末制成，十分细洁。因为颗粒微小因而易于搅拌和溶解，加工面包、饼干等时可直接在调粉时加入。它还更多地用来作为一些油脂多的面包和油炸面圈表面的饰粉，以使外观看起来更有食欲和增加香甜风味。绵白糖易结块，为防止结块常常搀有玉米粉。

本书中提及的原料 “砂糖”为 “白砂糖”。

（二）转化糖（Invert Sugar）

食品厂使用的液糖，除把蔗糖直接加水制成浓度为67%的液糖（Sucrose Type）外，国外常用的是转化糖浆（Invert Type或Invert Syrup）。转化糖是蔗糖与酸共热或在酶的催化作用下水解而成的葡萄糖（Glucose）和果糖（Fructose）的等量混合物。转化糖因有还原作用，也称为还原糖（Reducing Sugar）。一般转化糖浆的组成为未转化的蔗糖（40%～50%）和转化得到的果糖、葡萄糖（50%～60%），因果糖和葡萄糖的量比较多，所以这种糖有不易结晶、甜度大的优点。而且转化糖不会造成龋齿，因此是比较理想的甜味剂。

转化糖浆的化学法工业生产中，通常加入盐酸作催化剂，反应结束后加入碱液中和其中的盐酸，即为转化糖浆，如再用交换树脂将中和后的杂质除去，就得到纯净的转化糖浆。食品中，尤其是高甜度食品（如豆沙馅、羊羹等）中，为防止砂糖结晶，常使用转化糖代替砂糖。

（三）淀粉糖（饴糖）

淀粉糖是以淀粉或淀粉质为原料，经酶法、酸法或酸酶法加工制成的液（固）态产品，包括食用葡萄糖、低聚异麦芽糖、果葡糖浆、麦芽糖、麦芽糊精、葡萄糖浆等。淀粉糖过去也称饴糖，是我国最古老的糖，大约公元前1000年左右我国就有淀粉制糖的记载，那时的 “糖”就写成 “饴”字，是用植物淀粉经麦芽的作用制成。传统淀粉糖（饴糖）根据加工方法不同，分为以下几种。

1. 酸水解淀粉糖浆

这种糖是淀粉中加草酸（Oxalid Acid）或盐酸，加水分解成糖化液，再经中和、脱色、离子交换、浓缩后制成。淀粉在糖化过程中会产生糊精（Dextrins）等多糖类中间产品，如反应进行到底则生成葡萄糖。

2.β-淀粉酶饴糖

这种糖是由淀粉糊加β-淀粉酶分解而成。由于β-淀粉酶对支链淀粉分解不完全，反应得到的是麦芽糖（Maltose）和界限糊精。

3. 麦芽饴糖

麦芽饴糖由淀粉糊加麦芽（α-淀粉酶等）分解制成。淀粉酶水解淀粉一般生成糊精和麦芽糖。

过去淀粉糖的一般制法是酸糖化法和酶糖化法并用，即先用酸糖化法将淀粉糖化到一定程度，然后再用酶糖化使其余的淀粉和中间产物转化为麦芽糖。所生成的糖浆中含有葡萄糖和麦芽糖。可根据不同的需要，控制糖化工艺的程度，制成含有不同比例的糊精、麦芽糖和葡萄糖的淀粉糖。淀粉糖形似水玻璃，是无色透明的黏稠胶体，有强的吸湿性，可防止砂糖的析出。

淀粉糖的性状和甜度与淀粉水解糖化的程度有关，淀粉水解糖化的程度以糖化率（葡萄糖值）表示，通常称为DE（Dextrose Equivalent），如式（2-4）所示。

糖化率越高，味道越甜，黏度越低，而且吸湿性、抑制砂糖结晶的作用也越小。按照淀粉糖中糖的转化程度或葡萄糖、麦芽糖的含有量也有把淀粉糖分为结晶葡萄糖、全糖（葡萄糖含量95%～97%，颗粒状或粉末状）和饴糖等产品。饴糖是淀粉经不完全糖化而得的产品，糖分组成为葡萄糖、麦芽糖、低聚糖、糊精等，根据转化程度分为低转化（DE ＜20%葡萄糖值）、中转化（38%＜DE＜50%）和高转化（50%＜DE ＜70%）饴糖。工业上产量最大、生产最为普遍的是中转化饴糖，糊精与葡萄糖之比为1∶1。各种淀粉糖的糖化率及其性质如表2-10所示。

表2-10 各种淀粉糖的糖化率及其性质

有些文献把酸糖化法制成的饴糖称为淀粉糖浆，其主要糖分为葡萄糖；把酶法制成的糖称为饴糖，其主要糖分为麦芽糖。现在基本以酶法制备。麦芽糖的热稳定性较葡萄糖高，受热不易变色。一般饴糖的固体物质含量在73%～88%。饴糖中因为有大量的糊精，所以在面包、饼干等的面团操作中要考虑其黏度的影响。另外饴糖在脱水后可制成（颗粒状）固态糖，称为脱水糖浆。一般糖化程度较高的糖（转化糖含量70%以上）常用作水果糖的原料。

100%转化的淀粉糖就是平时成为商品的葡萄糖。葡萄糖在低浓度溶液中甜度较同浓度的蔗糖淡一些，但随浓度升高，其甜度增加较快。例如，12.7%葡萄糖溶液的甜度相当于10.0%蔗糖溶液，31.5%葡萄糖溶液的甜度相当于30.0%蔗糖溶液，而浓度在40%以上时，葡萄糖溶液和蔗糖溶液的甜度相等。葡萄糖溶化时吸收较多的热量，故含入口中具有瞬时的清凉感。葡萄糖与蔗糖相比，在较低的温度下易着色，故宜在焙烤食品中使用。

异构糖也称果葡糖（浆）或高果糖（浆），是一种常见的淀粉糖。过去其制法是：先把玉米淀粉等经酸糖化处理分解为葡萄糖，然后经酶（葡萄糖异构酶）或碱处理使之异构化，一部分转变成果糖，其主要成分为果糖和葡萄糖。异构糖在1967年时开始商品化生产，日本、美国等国家近十年内异构糖的产量增加了几十倍。1967年，异构糖中果糖含量（异构转化率）只达到42%，葡萄糖占50%。现在生产的异构糖中果糖含量已在55%以上，有的已达90%。

异构转化率为42%的异构糖，其甜度与蔗糖相等，但比砂糖渗透压高、耐热性差、加热易发生褐变。因为异构糖一般都制成糖浆使用，所以在现代化食品工厂中使用非常方便。把果葡糖浆用于面包生产中，果糖的发酵性、焦化性及保湿性能作为优点充分发挥出来。果葡糖浆代替蔗糖，发酵反应快而好，面包松软，略有湿润感，并且易于着色，美观且风味好。果葡糖浆用于蛋糕，膨松性好，存放30d后仍然柔软，而使用砂糖的蛋糕，在数天后即干硬、表层松碎。

（四）蜂蜜（Honey）

蜂蜜的主要成分为果糖、葡萄糖、蔗糖、蛋白质、糊精、水分、淀粉酶、有机酸、维生素、矿物质以及蜂蜡等，具有较高的营养价值。蜂蜜作为甜味剂加入到焙烤食品，主要提高了产品持水性，改善产品质构、风味和口感。当蜂蜜添加到面团中，可以作为一种良好的面团改良剂，提升新鲜或冷冻面团面包的焙烤品质。添加到蛋糕中可以有很好的持水能力。近年来，蜂蜜干粉的开发为蜂蜜在食品中的应用扩大了范围。蜂蜜干粉是天然蜂蜜固化干燥得到的产品，既保留了蜂蜜的营养价值，又克服了液体蜂蜜在使用中的不便。有研究表明，相比液体蜂蜜，蜂蜜干粉的吸湿性更好，因此加入面包中会使面包烘焙品质更佳。蜂蜜干粉完全替代蔗糖，可以延缓面包的老化速率。

（五）其他甜味剂

一些甜味剂虽不属于糖的范围，但在我国砂糖缺少时，甜味剂常用作糖的代用品，有的因为具有特殊的疗效或有改善食品品质的特殊性质，已越来越多地受到重视。

1. 天然甜味剂

（1）木糖（Xylose）和木糖醇（Xylitol）纤维质原料（如锯木屑、玉米芯）用酸水解后，再经发酵除去葡萄糖，然后浓缩，即可得到木糖。木糖是无营养的甜味剂，甜度为蔗糖的40%，常用于无糖食品和糖尿病患者使用的特医食品。木糖还原后还可得到另一种甜味剂木糖醇（Xylitol）。木糖醇的热量与蔗糖相似，甜度略高于蔗糖，可以作为人体能源物质，但其代谢不影响糖原的合成，故不会使糖尿病患者因食用而增加血糖值，可作为糖尿病患者使用的特医食品。另外，由于它不能为酵母菌和细菌所发酵，因此还有防龋齿的效果。

（2）山梨糖醇（Sorbitol）天然的山梨糖醇从果实（苹果、桃、杏、山梨等）中提取。然而，生产中用的山梨糖醇多是以葡萄糖为原料，在高温高压下加氢，然后用离子交换树脂精制。在低热量食品和糖尿病、肝病、胆囊炎患者食品中，山梨糖醇是蔗糖的良好代用品。山梨糖醇的甜度为蔗糖的60%。由于山梨糖醇在溶解时吸收热量，所以在口中给人以清凉的甜味感。山梨糖醇的吸湿性强，在糕点类食品中能防止干燥，延缓淀粉老化。它还有不褐变、耐热、耐酸等优点，在面包、糕点类食品中的用量一般为2%～5%。(www.xing528.com)

（3）非糖天然甜味剂 甘草苷（Glycyrrhizin）是从甘草中提取的、甜度为蔗糖的100～500倍，甜味特点是感应缓慢，存留时间长，所以很少单独使用。甘草一般与蔗糖一起使用，由于甘草有强的增香效果，故常用于糖果、罐头、中草药等。

甜菊苷（Stevioside）是从原产南美的菊科植物甜叶菊中提取的、味感与蔗糖相似但存留时间比较长的甜味剂。甜度约为蔗糖的300倍，由于它的热稳定性好，可广泛用于饮料、罐头、糕点、糖果等。

2. 合成甜味剂

（1）甜蜜素（Sodium Cyclamate，环己基氨基磺酸钠）白色针状、片状结晶或粉末状结晶，对热、光、空气稳定，加热后略有苦味。由氨基磺酸钠和环己胺反应、精制而成，甜度为蔗糖30～80倍，可代替蔗糖，或与其他甜味剂复配使用。在面包和糕点中的最大使用量为1.6g/kg，在饼干中的最大使用量为0.65g/kg。

（2）安赛蜜（Acesulfame Potassium，乙酰磺胺酸钾）白色结晶状粉末，极易溶于水，对热和酸稳定性好，不吸湿，高浓度时有苦味。常使用其钾盐。由双乙酰酮与胺基磺酸反应，经SO₃环化反应、KOH中和、结晶工序制得。甜度为蔗糖的200倍，可单独使用，也可与其他甜味剂复配使用。在焙烤食品中的最大使用量为0.3g/kg。

（3）三氯蔗糖（Sucralose，蔗糖素）白色至近白色结晶粉末，热稳定性好，无臭，不吸湿，是一类蔗糖衍生物。由蔗糖分子中的三个羟基被氯原子选择性地取代而得到，甜度为蔗糖的600倍。温度和pH对它几乎无影响，适用于酸性至中性食品，在人体内不参与代谢、不吸收、热量为零。在焙烤食品中的最大使用量为0.25 g/kg。

（4）阿斯巴甜（Aspartame，天门冬酰苯丙氨酸甲酯）白色结晶粉末，属二肽类化合物，由L-天冬氨酸衍生物进行脱水得到酸酐，再与L-苯丙氨酸衍生物进行反应制得。其甜味纯正，具有和蔗糖极其近似的清爽甜味，甜度为蔗糖的200倍。短时间内较稳定，患苯丙酮尿症者不宜食用，因此添加阿斯巴甜的食品应标明：“阿斯巴甜（含苯丙氨酸）”。该甜味剂在面包中的最大使用量为4.0g/kg，在糕点和饼干中的最大使用量为1.7g/kg，在焙烤食品馅料及表面用挂浆中的最大使用量为1.0g/kg，在其他焙烤食品中的最大使用量为1.7g/kg。

（5）纽甜（Neotame，N-[N-（3，3-二甲基丁基）]-L-α-天门冬氨-L-苯丙氨酸1-甲酯）白色结晶粉末，约含4.5%结晶水，是阿斯巴甜氨基烷基化产物，由阿斯巴甜与3，3-二甲基丁醛在还原剂作用下进行氨基烷基化得到。其甜味与阿斯巴甜相近，无苦味及后味，甜度是蔗糖8000倍，摄入人体后不会被分解为单个氨基酸，苯丙酮尿症患者也可食用。在干粉状态下，其稳定性极佳。在湿度条件下，其稳定性与pH、温度和时间有关。在焙烤食品中的最大使用量为0.08g/kg，在焙烤食品馅料及其表面用挂浆中的最大使用量为0.1g/kg。

在最新的食品添加剂使用标准（GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》）中规定，糖精钠的适用范围不包含面包、糕点、饼干等焙烤食品。

（六）各种主要糖的特性

各种主要糖的特性如表2-11所示。

表2-11 各种主要糖的特性

（一）甜味剂（Sweetener）

糖能给烘焙食品以适当的甜味。常用糖类的甜度顺序（表2-11）为：果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞麦芽糖＞乳糖。

（二）酵母的能源（Energy Source）

酵母在发酵时一般只能利用单糖（六碳糖），如葡萄糖、果糖等。双糖类（如蔗糖、麦芽糖）因分子太大无法透过酵母的细胞膜，所以不能为酵母直接吸收利用。但蔗糖可经过转化糖酶（Invertase）或酸的水解作用分解为单糖。面粉内的淀粉酶可以把面粉内的损伤淀粉（Dam-aged Starch）转化为麦芽糖，麦芽糖又受酵母中麦芽糖酶（Maltase）的作用分解为葡萄糖供给酵母利用。酵母内缺少乳糖酶（Lactase），所以乳糖无法利用。还有一些比较特殊的酵母稍微能利用半乳糖（Galactose）。

面团内加一小部分砂糖（4%～8%）可以促进发酵，但超过了8%，酵母的发酵作用会因糖量过多而受到抑制（主要因为渗透压增加），导致发酵速度有减慢趋向。

葡萄糖、果糖如果分别使用，葡萄糖的发酵速度稍大于果糖，但如混合使用，葡萄糖的发酵速度与果糖的差异会加大。一般面团发酵过程中约有2%的糖被酵母利用产生二氧化碳和酒精，发酵剩余的糖称为剩余糖。显然，如果葡萄糖和果糖混用时或使用砂糖时，剩余糖中果糖较多。面团内同样浓度的葡萄糖与砂糖在发酵速度上没有大的区别。这是因为在调粉时，蔗糖会同时在转化糖酶（Invertase）的作用下分解为葡萄糖和果糖。

糖是供给酵母营养的主要来源。几乎所有的糖都可以在酶的作用下分解为葡萄糖和果糖，酵母就是利用它们进行发酵的。发酵后的最终产物为二氧化碳和酒精。

（三）形成特有的表皮颜色（Crust Color）

面包和饼干都因其特有的表面颜色来引起人们的食欲。不加糖的面包是淡黄色的，如硬式面包（Hearth Bread），而甜面包却可以烤成诱人的红棕色。这都是因为糖在加热时发生了焦糖化反应（Caramelization）和美拉德反应（Maillard Reaction）。焦糖化反应是糖在高温下发生褐变反应，如蔗糖在温度达160～170℃时才能发生焦糖化反应。美拉德反应是氨基酸、蛋白质等和糖在受热的情况下发生褐变反应。由于面团中的葡萄糖、果糖、麦芽糖及乳粉内的乳糖在同样温度烘烤时，成品形成的颜色深浅不同，所以有经验的人便能从面包的颜色判断出面包中糖的成分和含量。果糖对热最为敏感，与葡萄糖相比，在较低温度下易着色，葡萄糖又比蔗糖的着色能力好。但因蔗糖在发酵时已完全转变为葡萄糖和果糖，因此在同样添加量的情况下，蔗糖比结晶葡萄糖易产生理想的红棕色。

（四）风味（Flavor）

面包、饼干和糕点风味的形成是由材料的种类、用量以及制作方法决定的。除了盐有调味功能外，以糖对风味影响最大。面包、饼干中虽有不用糖的品种（如硬式面包、咸饼干等），但尤其是对我国消费者，在没有把面包、饼干作为主食的情况下，甜味品种更受欢迎。在制作过程中，糖可分解为各种风味成分。在焙烤时糖所发生的焦糖化反应或美拉德反应产物都可使制品产生好的风味。以面包为例，面包制作时添加2%的糖足以满足酵母发酵产生二氧化碳的需要，但一般的面包用糖量却超过2%，为2%～7%，其目的就是要使过量的剩余糖产生理想的风味。糖多的面包不仅味甜，易着色，而且在焙烤过程中有利于形成密封的面包表皮，使面包内部发酵所产生的挥发成分，不致由于蒸发而损失。

（五）形态和口感

糖对于面包的影响主要是，可以保持面包的柔软性（Softness），抑制产品老化。糖虽然本身不是柔性材料，但含糖多的面包在焙烤时着色快，可以缩短焙烤时间，因而可以保存更多的水分于面包内，使面包柔软。糖少的面包由于焙烤时间长，成品干硬，所以称作硬式面包。

对于饼干的制作，使用较多的糖能够限制在调粉时形成面筋，使成品具有酥脆的口感，如用糖过少，口味就会僵硬；而使用糖量过多又会使面筋形成量过低，不仅操作时不易成形，而且口感硬脆。

糖对蛋糕的质地影响很大。糖用量过低，制品结构形成早，易造成蛋糕表皮开裂；糖含量过高，制品不膨松，或膨松后经冷却易出现塌陷现象。严格地讲，糖对面包的抗老化作用（Anti staling）影响不大，也就是说糖无法防止面包变硬。但糖的吸湿性可以改善焙烤食品的柔软度，从而延长货架期。糖的吸湿性当然与周围环境的相对湿度有关。我们知道还原糖有较大的吸湿性，尤其是果糖。含糖量少或只含结晶葡萄糖的面包，果糖剩余量较少，因此面包易干硬。而高含糖量（20%～25%）的面包，由于发酵后剩余较多的果糖，因此有抑制面包水分蒸发、防止面包变干发硬的功效。

（六）营养

1g砂糖约含16.72kJ的能量，可作为人体的能源成分被吸收。

（七）改善面团的物理性质

1. 吸水量（Absorption）

面筋形成时主要靠蛋白质胶体内部的浓度所产生的渗透压吸水膨胀而形成面筋。糖的存在会增加胶体外水的渗透压，对胶体内水分也就会产生反渗透作用。因而过多地使用糖会使胶体吸水能力降低，妨碍面筋形成。每增加5%砂糖使用量，吸水率减少约1%。这只是参考数值，调粉时应按制品实际情况掌握。

2. 面团扩展（形成）时间（Dough Development Time）

糖还影响调粉时面团搅拌所需时间。当糖使用量在20%以下时，影响不太大，由于反水化作用的原因，搅拌时间稍需增加。但在高含糖量（20%～25%）配方的面团调粉时，面团完全形成时间大约增加50%，因而这类面团最好高速搅拌。而对于不希望形成面筋的面团（如饼干、蛋糕等），高糖量有利于抑制面团面筋的形成。糖的形态（固、液）与搅拌时间无关。

3. 使用量

一般说来，在面包发酵时糖用量越多，产生气体越多。但有一定限度，糖的使用量最大不超过30%。用糖过多，面筋未能充分扩展，会使产品体积小，组织粗糙。在制作高糖面包时，应适当延长搅拌时间或采用高速搅拌机。对于不希望过多形成面筋的面团，如饼干面团、酥性点心面团等，高糖利于抑制面筋的形成，使产品在焙烤时不变形，酥脆、可口。

（八）防氧化作用

氧气在糖溶液中的溶解量比在水溶液中低得多，因此糖溶液具有抗氧化性。因砂糖还可以在加工中转化为转化糖，具有还原性，所以是一种天然抗氧化剂。在油脂较多的食品中，这些转化糖就形成了油脂稳定性的保护因素，防止酸败的发生，增加保存时间。

（九）抑制微生物生长繁殖

这在糖含量较多的烘焙食品中效果比较明显，一般细菌在50%的糖度下就不会增殖。含糖量高的蛋糕，一定程度上可抑制微生物的生长主要是由于这方面原因。