菊粉(又称菊糖)是聚合度为2~60之间β-果聚糖的混合物。我国主要从菊芋(洋姜、鬼子姜)中提取,是一种天然功能性食品配料,具有可溶性膳食纤维和低聚糖的双重特性和功能,同时也是优异的脂肪替代物。
菊粉的生产应用在西欧国家从1986年就已经开始,目前全世界菊粉年产量在10万吨左右,应用的食品种类已达500种以上,青海威德生物技术有限公司年产菊粉5000吨以上。尤其在乳品工业上,近几年国内外发展应用迅速,乳制品是运用菊粉的理想食品系统,因为它有助于增进钙的吸收,并能在低脂乳制品中模拟脂肪的口感。菊粉在水中具有中等溶解性,这使它能与乳制品很好地结合,而不像其他纤维产生的沉淀问题,使用菊粉作为乳制品配料十分方便,并能使乳制品的功能有很大改善。菊粉在乳制品中的应用基于菊粉的以下生理功能:
1.低热量值:人体食用菊粉后不会在消化系统中分解,只产生很小的热量(小于1.5千卡/克),因此成为典型的低热食品配料,菊粉常常用于取代蔗糖和脂肪降低食品的热量。
2.膳食纤维:菊粉是一种天然的水溶性膳食纤维,它能帮助人体获得更平衡的饮食,因此菊粉经常被用做高纤维食品的配料,同时改善食品的风味和品质。
3.双歧增值:菊粉在人体内具有和低聚果糖相似的代谢途径,具有低聚糖的全部生理功能,菊粉在人体的肠道能被有益菌利用,能使双歧杆菌增值5~8倍,同时有害菌会显著减少,改善人体菌群分布,促进健康,菊粉已经被列为重要的双歧杆菌增殖因子。
4.促进钙、镁、铁等矿物质的吸收:研究表明,摄入菊粉能增加重要矿物质的吸收量(如Ca、Mg、Fe),并增加骨骼中矿物质的密度,据Abrams博士及其小组研究证实,每天摄入8克菊粉,可提高钙的吸收率约20%。
菊粉在乳制品中的应用举例如下:
一、配方奶粉菊粉适合添加到婴幼儿、中老年、功能性配方奶粉中(尤其是中老年奶粉),婴幼儿、中老年人消化道功能都不是太好,而且容易缺钙,菊粉既有双歧杆菌增殖功效,还有降血脂、降血糖、促进矿物质钙吸收的功效。许多奶粉生产商都使用菊粉来提升产品的营养功效,目前市场上有许多益生原功效的奶粉适合各个年龄段的人选用,菊粉还可用来生产无糖高纤维奶粉等功能性奶粉。
建议添加量:3%~8%。
添加方法:功能性配方奶粉的生产工艺多了两道工序,即配料工序和均质工序,其他工序基本相当。热稳定性原料如脱盐乳清粉、菊粉一般在配料时加入,然后进行均质、杀菌、浓缩、喷雾干燥以及包装等。
二、加工奶片奶片又名鲜奶干吃片,它不同于传统饮用乳品的习惯,不用冲泡,可以直接干吃或口含,携带方便,而且营养价值高。菊粉用于奶片的加工,除增强乳制品的口感之外,还有增加膳食纤维、调节肠道菌群、促进钙质吸收的功效,国内奶片生产企业的领头羊-蒙牛乳业(集团)公司率先在原味型奶片中使用了菊粉,并在奶片中明确标识配料:鲜牛奶、菊粉、乳清蛋白粉、甜味素。普通奶片的制作是以全脂奶粉和半脱脂奶粉为原料添加菊粉、乳清蛋白粉、葡萄糖、奶精,再调以香精和维生素,经混料再经压片机压片,最后包装成成品的一种固态乳制品。
推荐配方如下(%):全脂奶粉60菊粉10奶精(含油脂30%)10乳清蛋白粉10葡萄糖10品质改良剂1香芋香精0.15维生素适量
三、添加菊粉的低脂调味乳1.工艺净乳→预热→溶解→配料菊粉、稳定剂、甜味剂、牛奶风味剂等溶解入水→搅拌→均质→调香→杀菌→冷却→成品
2.工艺要点(1)配料:将脱脂乳粉溶于50℃左右的生鲜牛乳中,将菊粉、稳定剂等溶于70℃~80℃的软化水中,然后与奶混合均匀。
(2)均质:将原料在60℃~70℃、20~25MPa下均质。
(3)调香:加入所需香精,并搅拌均匀。
3.菊粉添加量的确定由于各国膳食纤维推荐参考摄入量各不相同。我国推荐中等能量10MJ(2400kcal)的成年人膳食纤维的适宜摄入量为:30.2克/天,这一数值在世界大多数国家膳食纤维推荐摄入量范围之内,所以本实验以此为依据计算膳食纤维的添加量。
据调查,我国成人平均每日摄入膳食纤维13.2克左右,则每天需额外补充17g才能达到所需30.2克的标准。如果按每日摄取500克乳品计算,每100公斤乳品中添加含量为90%的菊粉3.8公斤即可达到理论要求。
配料表:膳食纤维型低脂调味乳的配方(100kg)原料用量备注生鲜牛乳30蛋白质≥2.9%,脂肪≥3.1%,乳固体≥11.2%脱脂乳粉4.5蛋白质≥非脂乳固体的34%,脂肪≤2.0%菊粉3.8含量≥90%(北京Wedin-P90)蔗糖酯0.1卡拉胶0.01牛奶风味剂0.02阿斯巴甜0.02加水至100
四、发酵酸牛奶膳食纤维菊粉能促进肠道蠕动,预防便秘、痔疮及大肠癌等常见消化系统疾病,并具有降血脂和降血糖的作用,故被营养学家称为第七营养素。酸牛乳用乳酸菌发酵而成,具有良好的保健作用,在此基础上加入菊粉,酸奶的保健作用更加不同寻常。
具体工艺流程:全脂奶粉→标准化→配料(加菊粉、糖、稳定剂)→均质→杀菌→接种→灌装→发酵→冷却→后成熟→成品冷藏
参考配方(%):全脂淡奶粉10菊粉5白砂糖11稳定剂0.25
五、果汁乳饮料的加工果汁乳饮料是指在牛乳或脱脂乳中添加果汁、砂糖、有机酸和稳定剂等,混合调制而成的含乳饮料。在其中加入菊粉,使产品除具有色泽鲜艳、味道芳香、酸甜适口之外,又赋予了产品的保健功能,并使饮料风味更浓、质地更好,可谓相得益彰。
1.果汁乳饮料的工艺流程牛乳、脱脂乳粉、菊粉、白砂糖、稳定剂、果汁、柠檬酸→
混合→溶解→冷却→加酸→冷却→杀菌→灌装
2.工艺操作要点(1)首先将稳定剂与不少于稳定剂重量5倍的糖粉干混均匀,加热水溶解制成2%~3%的溶液。
(2)菊粉、白砂糖溶于奶液中后,在搅拌状态下将稳定剂溶液加入,为使稳定剂能更均一地分散在乳液当中,可先将加入稳定剂的乳液用胶体磨或均质机均质一遍,待其温度冷却到20℃以下,然后再在搅拌状态下缓慢的喷洒果汁和柠檬酸。
(3)添加的果汁和柠檬酸的浓度要尽可能低,搅拌强度要大,添加速度要慢。
(4)添加完果汁和柠檬酸之后再添加香精和色素,搅拌均匀后,将调配液加热到50℃左右进行均质,压力18~25MPa,均质后可采取杀菌后80~85℃热灌装方式或先灌装、封口再杀菌的方式进行生产,也可杀菌冷却后采用无菌包装的方式生产。
3.配方举例配方1:奶粉3%~12%菊3%浓缩果汁2%~10%稳定剂(果胶、CMC)0.5%柠檬酸钠0.5%果味香精色素适量柠檬酸调pH至3.8~4.6水加至100%
使用菊粉,可设计出营养成分平衡、配料系统完善的乳制品新配方。在当今功能性食品开发(保健食品、健康食品)的热潮中,菊粉的使用,对那些敢于创造新奇迹、大胆使用新配料、不断推出新产品及努力拓宽新市场的成功乳品公司来说,无疑提供了良好的机遇和广阔的发展空间。
配方2 原料 用量 菊粉 5 脱脂乳 30 砂糖 8 苹果汁 20 柠檬酸 0.2 稳定剂 0.3 色素 0.001 香精 0.1 加水至 100 |