Характеристика заменителя сахара для производства диабетических кондитерских изделий

Шоколад является одним из самых быстрорастущих продуктов в кондитерской промышленности. Мировые продажи показывают рост на 7% в период с 2016 по 2017 год (около 2,2 миллиарда долларов). Его уникальная текстура, вкус и удовольствие от еды являются основными причинами увеличения потребления во всем мире. Потребителей все больше беспокоит содержание сахара и калорий, а также кариогенность кондитерских изделий, причем популярность «легких» и «не содержащих сахара» продуктов возрастает.
Пищевой продукт может претендовать на «легкую» или «не содержащую сахара» форму, если он обеспечивает менее 40 калорий на порцию или менее 0,5 г сахара на порцию соответственно. Растущая популярность этих продуктов привела к тому, что в последнее десятилетие возросло стремление к использованию альтернативных подсластителей в молочной, кондитерской промышленности и производстве напитков.
Хотя использование сахарозы преобладает в традиционной шоколадной промышленности, многочисленные питательные и некалорийные подсластители открывают перед производителем новые возможности. Следовательно, были разработаны пищевые углеводы с более низким содержанием энергии, которые пригодны для включения в качестве наполнителей в производстве шоколад.
Питательные подсластители - это ингредиенты, которые заменяют как физическую массу, так и сладость сахара. Продукты этого типа, иногда называемые «заменителями сахара» или «объемными подсластителями», включают сахарные спирты (также называемые «полиолами»), сорбит, маннит, ксилит, изомальт, эритрит, лактит и мальтит.
Трегалоза, тагатоза и изомальтулоза являются объемными подсластителями, а не сахарными спиртами.
Непитательные подсластители - это вещества с интенсивным сладким вкусом, используемые в небольших количествах для замены сладости гораздо большего количества сахара или сахарозы. К ним относятся ацесульфам-К, аспартам, неотам, сахарин, сукралоза, алитам, цикламат, стевия / стевиол гликозиды и тауматин.
Сегодня шоколадные конфеты без сахара более разнообразны и предлагают различные уровни качества с точки зрения внешнего вида, текстуры, вкуса и аромата, которые отличаются от их сахарных аналогов. В данном обзоре охарактеризованы основные типы альтернативных подсластителей и углеводных полимеров, используемых в пищевой промышленности, а также их пригодность и применимость для производства шоколадных конфет без сахара приемлемого качества.
Сахароза является наиболее часто используемым сахаром в пищевой промышленности и является популярным ингредиентом для получения сладости при приготовлении пищи человеком. Он добывается из сахарного тростника или сахарной свеклы и используется в качестве промышленного подсластителя в выпечке, напитках, кондитерских изделиях, джемах, желе и консервах. Сахароза представляет собой дисахарид, состоящий из химически связанных моносахаридов глюкозы и фруктозы. Он имеет чистый сладкий вкус, с быстрым началом и минимальной стойкостью. Сахароза также полезна в качестве наполнителя, модификатора текстуры, модификатора ощущения во рту, усилителя вкуса и консерванта. Он в основном ценится за свою сладость и служит важным источником энергии, обеспечивая 394 ккал / 100 г рафинированного сахара.
Шоколад представляет собой густую суспензию, состоящую из частиц сахара, сухих веществ какао и сухого молока (в зависимости от типа), диспергированных в какао-масле в виде непрерывной фазы.
Содержание сахарозы в шоколаде составляет около 40-50% (в зависимости от типа), и это придает шоколаду множество функциональных свойств, включая сладость, распределение частиц по размерам (PSD) и ощущение во рту (текстура).
Его влияние на реологические свойства также важно для качества конечного продукта. Во время обработки компоненты смешиваются, очищаются и коншируются для достижения желаемых реологических свойств. Наконец, закалка, охлаждение и хранение важны для текстуры конечного продукта и характеристик плавления.
Ученые отметили, что сахароза добавляется для придания шоколаду сладости, а также влияет на другие вкусы. Ученые исследовали влияние состава сахарозы на потребительские предпочтения молочного шоколада. Шоколад с 40% сахарозой имел значительно более высокий шоколадный вкус, чем шоколад с 30% сахарозой, несмотря на то, что он содержал меньше какао.
На уровень горечи также значительно повлияли уровни сахарозы, когда участники рейтинга оценивали шоколад с 30% сахарозой значительно более горьким, чем шоколад с 44,3 и 50% сахарозой. Аналогичные результаты, где обученные эксперты оценивали также шоколадные конфеты с меньшим количеством сахарозы, более горькие, чем образцы с более высоким содержанием сахарозы.
Сахароза является обычным подсластителем, преобладающим в традиционной промышленности по переработке шоколада. Высокое содержание сахара в шоколаде привело к поиску низкокалорийного, низкого гликемического индекса, более здоровых альтернатив. Хотя альтернативы сахарозе не дают сопоставимого количества калорий, они, как правило, плохо имитируют физические свойства сахарозы, то есть тело, ощущение во рту и текстуру.
Альтернативные подсластители успешны, если они близко соответствуют вкусовым качествам сахарозы.
Учитывая необходимость замены всей сахарозы, продукты, не содержащие сахара, в зависимости от применения, как правило, являются наиболее сложными для разработки. Различные категории ингредиентов, которые могут быть использованы, обсуждаются ниже.
Высокоэффективные подсластители (HPS) часто называют высокоинтенсивными подсластителями. Они дают сладкий удар в сотни и тысячи раз больше, чем у сахарозы, и поэтому используются на уровне «частей на миллион» (ppm)

. Существует много типов, но некоторые из них одобрены для использования в Европе и Соединенных Штатах. К ним относятся сахарин, сукралоза, ацесульфам-К, аспартам и неотам.
Кроме того, в последнее время большое внимание уделяется стевии или гликозидам стевиола, экстрактам трав интенсивной сладости от Stevia rebaudiana Bertoni. Стевиол-гликозидные продукты состоят в основном из стевиозида (80%) или ребаудиозида А (90%).
Ребаудиозида А обладает наиболее желательным вкусовым профилем и является наиболее стабильным из стевиол-гликозидов.
В декабре 2008 года Администрация США по контролю за продуктами и лекарствами (USFDA) приняла статус GRAS (общепризнанный как безопасный) ребаудиозида A (USFDA, 2008) и в 2009 году для смеси стевиол гликозидов. В сентябре 2009 года французские власти разрешили rebA (чистота97%) в качестве пищевой добавки, исключая его использование в качестве столового подсластителя.
Однако в январе 2010 года ребаудиозид А также был разрешен в качестве настольного подсластителя. Сегмент рынка, в котором в настоящее время используется этот подсластитель, по-видимому, относится к индустрии напитков, где его считают «натуральным» и имеет значительный потенциал. Некоторые исследования были проведены о его применимости в конфетах.
Тауматин, белок с сильным сладким вкусом, выделенный из почв Thaumatococcus daniellii Benth, растения, произрастающего в тропической Западной Африке, получил статус GRAS в США, где он используется в качестве усилителя вкуса, и одобрен в качестве подслащивающего агента в Австралии, Швейцария и Великобритания.
Тауматин состоит как минимум из пяти сладких форм; с двумя основными компонентами (Тауматин I и Тауматин II) и тремя второстепенными компонентами (Тауматин А, В и С). Все пять форм вызывают сладкий вкус приблизительно при 50 нМ и в 100 000 раз слаще, чем сахароза в молярном отношении.
Тауматин I является наиболее распространенным компонентом растения. Профиль сладости был описан как представляющий относительно медленное наступление сладости и слабое послевкусие солодки. Таким образом, тауматин, скорее всего, будет использоваться в сочетании с другими подсластителями. Термостабильность выше 100 ° С была продемонстрирована даже при значениях рН ниже 5,5 без потери сладости.
Замена сахара HPS представляет собой серьезную проблему в шоколадных кондитерских изделиях, поскольку сахароза выполняет в этих продуктах как структурную, так и подслащивающую функцию.
Поэтому необходимо сочетание ГЭС с объемными подсластителями, чтобы обеспечить комплексное решение для замены сахара.
Массовые подсластители - это ингредиенты, которые могут заменить как физическую массу, так и сладость сахарозы. Часто называемые «заменителями сахара», объемные подсластители постоянно исследуются в промышленности в связи с их важностью в пищевой промышленности. Этим ингредиентам приписано несколько эффектов, способствующих укреплению здоровья, и поэтому они имеют потенциальные преимущества по сравнению с сахаром в качестве пищевых ингредиентов.
Полиолы (также известные как сахарные спирты) получают из традиционных кукурузных сиропов, модифицированных путем восстановления реакционноспособных центров (альдегид или кетон) посредством каталитического гидрирования, ферментативного превращения или ферментации. Меняются только реакционноспособные группы, поэтому полиол сохраняет большую часть структуры, объема и функции сахара, что делает их идеальными для замены сахара в соотношении 1: 1. Сладость полиолов варьируется от половины сладкой до примерно такой же сладкой, как у сахарозы, и в то же время обеспечивает почти от нуля до половины калорий сахара в расчете на массу. Они включают сорбит, изомальт, эритрит, мальтит, лактит, маннит и ксилит.
Ученые отметили, что полиолы могут проявлять широкий спектр физических характеристик, помимо типичных растворимости, молекулярной массы и сладости. Они обладают другими уникальными свойствами, такими как охлаждающие эффекты, которые возникают, когда кристаллические полиолы, проявляющие очень отрицательную теплоту растворения, растворяются в воде (часто снижая температуру окружающей среды). Это может быть желанным свойством в таких применениях, как мята или освежающая дыхание жевательная резинка, но не обязательно так в шоколаде.
Большинство полиолов не полностью усваиваются и плохо усваиваются. Это основная причина, почему их калорийность ниже, чем у сахара. Однако неполное поглощение также может иметь недостатки.
Непереваренный углевод оказывает осмотическое действие, втягивая воду в кишечник. Поэтому требуется указание на этикетке «избыточное потребление может иметь слабительный эффект» для некоторых продуктов, содержащих сорбит или маннит, если употребление продукта может привести к проглатыванию 50 г или более сорбита или 20 г или более маннита в день.
Дети из-за своего небольшого размера тела могут быть особенно чувствительны к желудочно-кишечным воздействиям, возникающим в результате потребления относительно небольших количеств полиолов.
Тагатоза, изомер D-галактозы и стереоизомер D-фруктозы, представляет собой встречающийся в природе простой сахар, который был создан ФАО / ВОЗ с 2001 года как GRAS для использования в пищевых продуктах и ​​напитках. FDA одобрило его использование в качестве пищевой добавки в 2003 году.
Тагатоза в небольших количества была обнаружена в стерилизованном и порошкообразном коровьем молоке, различных сырах и других молочных продуктах