安淑英
(杭州安賽生物科技有限公司,杭州 311217)
紅糖指帶蜜的甘蔗加工后的糖產(chǎn)品,是甘蔗經(jīng)過壓榨、澄清、蒸發(fā)、濃縮形成的糖產(chǎn)品。按照形態(tài)不同,紅糖可以分為片狀糖、粉狀糖、碗糖等,因沒有經(jīng)過高度精練,幾乎含有蔗汁中的全部成分,除賦予食品甜的功能外,還含有礦物質(zhì)、氨基酸、維生素與微量元素,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比白糖高很多。紅糖還具有生物活性成分,具有抗氧化性、降血脂、防止齲齒、提高免疫力等保健功效[1-4],這些活性成分賦予紅糖獨(dú)有的風(fēng)味和香氣[5]。GB13104—2014 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食糖中紅糖的定義是以甘蔗為原料,經(jīng)過提取、清洗后,直接熬制糖汁,非分蜜的棕紅色或黃褐色糖產(chǎn)品[6]。紅糖已成為人們生活中的必需品,廣泛用于乳品、飲料、冰淇淋和糖果等各種食品,人們對(duì)紅糖風(fēng)味的要求也越來越高。天然紅糖在食品加工中有很多缺點(diǎn),如經(jīng)高溫加工后風(fēng)味有變化、用量限制、產(chǎn)品變色等。因此,市場(chǎng)上需要一種具有天然紅糖香氣和口感的紅糖香精用于食品中,來增加食品的天然紅糖風(fēng)味,同時(shí)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和耐溫性。
紅糖揮發(fā)性香氣物質(zhì)的形成受甘蔗品種、地理位置、氣候溫度和甘蔗成熟程度的影響,生產(chǎn)工藝條件和貯藏條件不同,紅糖的香氣和口感、顏色等也會(huì)有區(qū)別。食品中的揮發(fā)性物質(zhì)可以通過LOX 途徑、萜烯和含氧衍生物途徑、胡蘿卜素和葉黃素衍生物途徑、美拉德反應(yīng)等多種方式形成。紅糖香氣物質(zhì)的形成主要包含2 種方式,一是甘蔗在生長(zhǎng)和壓榨過程中,在一系列酶的催化下發(fā)生生化反應(yīng),從而形成一些香氣物質(zhì);另一種是沒有酶參與的化學(xué)反應(yīng),如在紅糖的加工和儲(chǔ)存過程中,一些物質(zhì)通過美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)[7]。
在甘蔗加工過程中,甘蔗成分經(jīng)過壓榨時(shí),會(huì)釋放出一些酶類物質(zhì),這些酶類可以把甘蔗里的成分反應(yīng)成醇、醛等揮發(fā)性物質(zhì),如己醛、辛醛、癸醛等化合物就是通過亞油酸等非飽和脂肪酸氧化、降解的產(chǎn)物[8]。在沒有酶參與的褐變途徑中,美拉德反應(yīng)是產(chǎn)生香氣物質(zhì)的重要反應(yīng),如紅糖中的雜環(huán)類物質(zhì)吡啶、吡嗪、呋喃等都由美拉德反應(yīng)產(chǎn)生。美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)種類、數(shù)量和香味特征依據(jù)食品中氨基酸和還原糖的組成種類和含量不同而異。依據(jù)美拉德反應(yīng)工藝條件不同,產(chǎn)生的物質(zhì)香氣、種類和數(shù)量都會(huì)不同,如噴香味的、焦烤味的、甜美味的、炒堅(jiān)果味的、雞蛋味的、芝麻味的、焦糖味的等。美拉德反應(yīng)是紅糖產(chǎn)品香氣風(fēng)味形成的主要反應(yīng)[9]。美拉德反應(yīng)是產(chǎn)品中的氨基酸和還原糖反應(yīng)而產(chǎn)生的非酶褐變反應(yīng),這種反應(yīng)大量存在于食品的加工過程和儲(chǔ)存期間,產(chǎn)生了揮發(fā)性的物質(zhì),對(duì)食品的整體風(fēng)味有影響[10]。
國(guó)內(nèi)外很多專家對(duì)紅糖香氣進(jìn)行了研究,Asikin 等[11]通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析了不同加工工藝的7 種日本沖繩產(chǎn)黑糖的香氣成分,通過帶有頂空(HS)萃取和火焰電離檢測(cè)/質(zhì)譜(FID/MS)的氣相色譜(GC)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)紅糖中通常含有吡嗪類物質(zhì)[12]。Weerawatanakorn 等[13]對(duì)泰國(guó)4 個(gè)不同甘蔗品種、同一種植地區(qū)加工而成的顆粒紅糖進(jìn)行了香氣分析;黃蘇婷等[14]通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析了紅糖中的風(fēng)味物質(zhì),還分析了用物理法陶瓷膜過濾產(chǎn)生的膜清汁加工形成的膜法紅糖、商業(yè)品牌傳統(tǒng)工藝加工的紅糖的香氣成分,共檢測(cè)出100 多種揮發(fā)性香氣成分。電子鼻早在1999 年就被用來分析食糖的氣味[15,16],余義勇等[19]利用電子舌、電子鼻檢測(cè)不同紅糖樣品的口感風(fēng)味區(qū)別,對(duì)紅糖分析出的揮發(fā)性物質(zhì)根據(jù)原料種類分列如下。
醛類,乙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、辛醛、壬醛、癸醛、苯甲醛、苯乙醛、椰子醛、糠醛等;酯類,乙酸乙酯、乙酸糠酯、丙位己內(nèi)酯、苯乙酸乙酯等;雜環(huán)類,2-甲基呋喃、2-戊基呋喃、2,5-二甲基呋喃、2,6-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、2-乙基-5(6)-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基吡嗪、乙酰基呋喃、2-乙?;拎?、2-乙酰基吡嗪、2-乙酰基吡咯等;酮類,2,3-丁二酮、2-庚酮、2-辛酮、甲基庚烯酮、2,6,6-三甲基-環(huán)己烯-1,4-二酮(茶香酮)、菠蘿酮、乙位突厥酮、突厥烯酮、2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、甲基環(huán)戊烯醇酮、3,4,4-三甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、香葉基丙酮等;酚類,苯酚、愈創(chuàng)木酚、2-乙基苯酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基苯酚和2,6-二甲氧基苯酚等;醇類,2-乙基-1-己醇、糠醇、苯甲醇、苯乙醇等;酸類,乙酸、丙酸、丁酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、己酸、辛酸、壬酸、十二酸等。
紅糖香精從香韻劃分,主要分為糖甜香、焦香、藥香和實(shí)物感4 種香韻。
1)糖甜香。癸醛、苯乙醛、苯甲醇、乙位突厥酮、苯乙醇、苯乙酸乙酯和突厥烯酮互相搭配,構(gòu)成紅糖香精的糖甜香。突厥烯酮閾值很小,但香氣強(qiáng)度很大,少量添加就能賦予自然的糖甜香。苯乙醇和苯乙酸乙酯具有玫瑰花香,少量添加可以修飾糖甜香。
2)焦香。甲基環(huán)戊烯醇酮、呋喃酮、糠醛和糠醇構(gòu)成紅糖香精的焦香;加入少量吡嗪等雜環(huán)原料,可以豐富紅糖香精的焦香韻;乙基麥芽酚自然的焦甜香氣可以增加紅糖的焦甜香。
3)藥香。甲基環(huán)戊烯醇酮具有焦香和藥味,薄荷腦自然涼味和藥香香氣可以增加紅糖的藥香韻。
4)實(shí)物感。香蘭素又名香草醛(3-甲氧基-4-羥基苯甲醛),香氣穩(wěn)定,具有香莢蘭豆香氣和濃郁的奶香,可以增加紅糖香精的實(shí)物感和作為紅糖香精的定香劑;Tokitomo 等[20]報(bào)道了香蘭素、3-羥基-2-甲基-4-吡喃酮、2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊酮、4-乙烯基苯酚和2,6-二甲氧基苯酚等是紅糖產(chǎn)品的特征香氣的來源。為增加紅糖的自然香氣和實(shí)物感,香精里可以加入紅糖風(fēng)味的美拉德反應(yīng)物產(chǎn)品。
紅糖香精屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB30616—2020 食品用香精,由食品用香料與食品香精的輔料組成,起賦香功能的濃縮調(diào)配的混合物,一般不直接用于消費(fèi),而是用于食品產(chǎn)品的加工生產(chǎn)[21]。食品用香料是以一定比例加入香精中,能產(chǎn)生香味、修飾香味或提高香味的揮發(fā)性物質(zhì)。食品用香料包含天然可食用的香味物質(zhì)、天然可食用的香味混合物、食品用的熱加工香味產(chǎn)品、煙熏食用的香味產(chǎn)品、食品用的合成香料產(chǎn)品。食品用香料必須遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2760—2014 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[22]。食品用香精輔料是為了食品香精能發(fā)揮更好的作用和提高食品香精的穩(wěn)定性所必需的,如抗氧化劑、防腐劑、溶劑等。
根據(jù)多年的調(diào)香經(jīng)驗(yàn)和大量的試驗(yàn)和考慮原料的易購(gòu)買性、易儲(chǔ)存性和成本。并對(duì)原料的香氣上進(jìn)行有效配比,互相搭配,互相協(xié)同,從而調(diào)配出自然、特征的紅糖香氣。可用于乳品、飲料、冰淇淋中,紅糖香精的配方示例1,具體見表1。
由表1 可知,紅糖香精配方含有醇類、酚類、酮類、酯類等原料,但不含雜環(huán)類,因?yàn)榧t糖反應(yīng)物是美拉德反應(yīng)形成的,具有雜環(huán)類原料的作用,為了簡(jiǎn)化配方,可不加吡嗪等雜環(huán)類原料,根據(jù)客戶對(duì)香氣的需要,也可少量添加。
表1 紅糖香精的配方(示例1) (單位:%)
根據(jù)客戶甜香味需求不同,配方中甜香味的原料可以進(jìn)行調(diào)整,對(duì)突厥烯酮原料進(jìn)行不同梯度配比紅糖香精,紅糖香精表現(xiàn)出不同濃度的甜香風(fēng)味,可以滿足不同客戶對(duì)甜香風(fēng)味的選擇。由表2 可知,原料中隨著突厥烯酮量的增加,甜香氣分?jǐn)?shù)也逐漸增加,但沒有一定的規(guī)律。突厥烯酮除了具有糖甜味,還具有花香、蜜香、果香、茶葉等香氣和很好的透發(fā)性,與配方其他原料有互相配伍和協(xié)同作用,所以隨著突厥烯酮的增加,甜香增加同時(shí),其他香韻果香、花香等也會(huì)增加,可能會(huì)掩蓋配方中原有的一些甜味,因此無規(guī)律可循,只能依據(jù)感官來評(píng)價(jià)甜香增加了多少,增加多少適合,整個(gè)紅糖香精香氣還要保證協(xié)調(diào),香氣自然、優(yōu)美。
表2 紅糖香精中的不同突厥烯酮梯度配比
根據(jù)用途不同,香精載體、香精濃度也會(huì)做不同的調(diào)整。如表3 所示,糖果產(chǎn)品所用的紅糖香精里香精濃度需要高一些,一般是標(biāo)準(zhǔn)香精濃度的3 倍。
表3 紅糖香精配方示例1 與示例7 對(duì)比 (單位:%)
紅糖香精研發(fā)好,應(yīng)用試驗(yàn)通過后,最后需要進(jìn)行香精的評(píng)審。香精的評(píng)審一般包括盲評(píng)喜好測(cè)試和香氣評(píng)定。盲評(píng)喜好測(cè)試,準(zhǔn)備一個(gè)市場(chǎng)上香氣和口感都很好的紅糖香精作為對(duì)照樣品,將研發(fā)的紅糖香精與對(duì)照樣品分別加入飲料的基料里,添加量為0.5‰,攪拌均勻,分別編號(hào)碼,提供的每組樣品的溫度一致,杯子一致,每個(gè)樣品的體積均為30 mL要求評(píng)價(jià)員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行打分(評(píng)分為1~10 分,香氣和口感越好分?jǐn)?shù)越高),分?jǐn)?shù)取評(píng)分的平均值。香氣評(píng)定依據(jù)GB/T14454.2—2008《香料香氣評(píng)定法》,公司風(fēng)味品評(píng)小組成員對(duì)研發(fā)的紅糖香精和對(duì)照樣進(jìn)行感官評(píng)價(jià),給出評(píng)分,評(píng)分原則同盲評(píng)喜好測(cè)試一樣。根據(jù)評(píng)審結(jié)果,如果研發(fā)的具有天然的紅糖香氣和口感,香氣自然、逼真的紅糖香精,在香氣和口感上都比對(duì)照樣品的分?jǐn)?shù)高,那么市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就強(qiáng),可以進(jìn)入推廣階段,研發(fā)結(jié)束。
紅糖香精的調(diào)配主要是通過對(duì)紅糖香氣進(jìn)行分析,來確定紅糖香精的香韻,依據(jù)原料的香氣特征、閾值大小、香氣強(qiáng)弱進(jìn)行調(diào)配、反復(fù)試驗(yàn)、驗(yàn)證等,調(diào)配出市場(chǎng)上需要的自然、優(yōu)美的紅糖香氣。