糖类
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第133页（6969字）
(一)蔗糖(Sugar，Sucrose，Saccharose)
1．性状
按照晶粒外形和色泽，砂糖可分为白砂糖、绵白糖、赤砂糖、红糖、冰糖和方糖等。砂糖又可分为粗制糖和精制糖。粗制糖碳水化合物含量97%、水分1%、蛋白质0．2%、铁2mg／100g、维生素B10．02mg／100g、维生素B20．1mg／100g、烟酸0．3mg／100g。精制糖碳水化合物含量100%，不含无机物、蛋白质和维生素等。
(1)蔗糖的结晶与相对密度庶糖是白色或无色透明的单斜晶系的结晶，15℃时的相对密度为1．5879g／mL，因此蔗糖结晶的比为0．63mL／g。
(2)吸湿性 砂糖在贮藏过程中往往发生结块现象，其原因是吸湿的砂糖在重新失去水分时，其晶体相互黏结在一起。纯净的砂糖结晶也有一定的吸湿性，而不纯物会增加吸湿性。精制砂糖如果贮藏在相对湿度60%以下的条件下，则在流通和贮藏过程中就很少发生结块现象。
(3)溶解性 1g蔗糖能溶于0．5mL冷水、0．2mL热水、170mL乙醇溶液和100mL甲醇溶液中。温度上升，溶解度增大。在低温条件下，在水中也有较高的溶解度，这一特性使砂糖适合低温保存。表1－4－1为砂糖在水中的溶解度。
表1－4－1 砂糖在水中的溶解度
(4)黏度 蔗糖溶液的黏度是设计输送管路和贮藏设备的重要因素，也是影响加工食品和饮料表观黏度和物性的因素之一。蔗糖的黏度受温度和浓度的影响较大。低温下浓度增大，黏度显着升高，不同温度和浓度下蔗糖溶液黏度见表1－4－2。
表1－4－2 不同温度和浓度蔗糖溶液的黏度 单位：10－3Pa·s
制备和使用糖浆时，通常55%～58%的浓度是适宜的，这一浓度在低温下黏度也较低，容易操作，且在短时间内也不容易受微生物污染。
(5)蔗糖的加工特性 蔗糖熔点160～168℃。加热可使其形状和色调发生变化。例如将蔗糖溶液加热至101～103℃时就变为黏稠性糖液，继续加热至105℃变为珍珠状的黏稠糖浆。加热至110．5℃以上时，由带丝状变至羽毛状。加热至115℃时冷却成软玉状，119℃时呈硬玉状。160℃时成熔融状态，并着色。随温度的升高，色调由淡黄变黄至褐色，在200℃附近时，成黑褐色焦糖状。
(6)渗透性与防腐效果 高浓度的蔗糖溶液其渗透压能阻止微生物生长，对于浓度高的果汁饮料和果酱等有较好的防腐作用。
(7)甜味 蔗糖具有独特的温和的甜味，在糖类中，其甜度仅次于果糖。甜度不会因温度差和浓度差而产生变化。
(8)水解与褐变 蔗糖在酸性溶液中加热会发生水解，生成等量的葡萄糖和果糖，这一反应叫蔗糖的转化，生成物叫转化糖。果蔬饮料在室温下放置也会慢慢发生转化反应。蔗糖溶液本身不会引起褐变，但转化生成的葡萄糖和果糖会产生褐变，其中果糖产生的褐变现象尤为显着。转化糖与氨基酸产生美拉德(Maillard)反应，也是着色的原因。
2．应用注意事项
蔗糖在饮料生产中应用注意事项如下：
①可以根据饮料种类和甜度要求，在较大范围内调整糖的浓度，使饮料具有特种风味。用量过多时会使饮料失去清凉感，产生腻人的甜味。
②含有10%左右蔗糖浓度的饮料是可口的，在加糖的果汁饮料中，除特殊情况下，饮用的最佳可溶性固形物浓度为8%～14%。
蔗糖与葡萄糖混用有增效作用，在蔗糖中添加少许食盐可增加甜味感，而在酸味和苦味较强的果蔬汁饮料中增加蔗糖用量会出现酸味和苦味减弱的现象。
③糖对产品色泽产生的影响包括焦糖化作用和美拉德反应。焦糖化作用可产生焦糖香气，但温度过高时会产生焦臭味。美拉德反应不限于游离氨基酸，也包括蛋白质、肽和胺类物质，几乎所有食品都有发生美拉德反应的可能性，因此产品着色和产生褐变在所难免。
(二)葡萄糖(Glucose，Dextrose，Grape Sugar，Corn sugar)
1．性状
(1)熔点 α型为146℃，β型为148～150℃。
(2)溶解度 普通的葡萄糖为α型，溶于水后逐渐变为β型。α型溶解度比β型大。结晶葡萄糖1g可溶于1mL水中(25℃)。无水葡萄糖1g可溶于1．1mL(25℃)、0．8mL(30℃)、0．41mL(50℃)和0．28mL(70℃)的水中。其在水中的溶解度见表1－4－3。在低温至常温的条件下，其溶解度比蔗糖低，因此对低温保藏的饮料最好将其与蔗糖混合使用，因混合糖的溶解度高于单一糖。
表1－4－3 无水葡萄糖的溶解度
(3)耐热性 耐热性比蔗糖差，而且糖纯度越高，对加热的敏感性越强，这也是还原糖共同的基本特性。长时间或高温加热会使其吸湿性、结晶性、甜度和色调发生变化。
(4)甜度 甜度与其葡萄糖值有关，其葡萄糖值接近100的结晶葡萄糖甜度为蔗糖的63%～88%，一般使用条件下，葡萄糖的甜度为砂糖的75%左右。
(5)pH 葡萄糖水溶液pH5．8左右。渗透压与其分子质量有关，葡萄糖渗透压约为蔗糖的两倍，水分活度低，可以抑制微生物生长，提高防腐效果。
(6)味质特性 葡萄糖能加强饮料的风味、色泽和香气。固体葡萄糖溶解于水时吸热，因此可使饮料产生清凉感。同时葡萄糖溶解于水后，由于部分α型变为甜度低的β型，随时间增加，甜度有所降低，但至一定时间后甜度不变。另外葡萄糖浓度高达20%时，也不会产生蔗糖那样的腻人的甜味。
2．淀粉糖及其产品标准
液体葡萄糖、麦芽糖、饴糖以及异构糖浆等一类的糖类都是淀粉经过酸或酶的水解而成的，统称淀粉糖。淀粉的分解程度称为葡萄糖值，用DE(Dextrose equivalent)表示，DE是直接还原糖(以葡萄糖计)与总固体部分的比值，根据DE值进行淀粉糖的分类，其甜度、黏度、结晶性、吸湿性以及平均分子质量都会随DE不同而变化，见表1－4－4。淀粉糖的主要卫生指标参见表1－4－5。
表1－4－4 淀粉糖DE与性状的变化
表1－4－5 淀粉糖主要卫生指标(GBn240)
3．应用注意事项
(1)葡萄糖 具有清凉感和温和的甜味，但甜度和性状会因温度而变化，使用时应注意这一特性。在相同浓度下，一般低温时感觉甜度大。
(2)蔗糖 浓度只有在10%以内才可口，而葡萄糖浓度高时甜度大。在蔗糖中混入20%左右的结晶葡萄糖，由于增效作用，其甜度高于计算值。这样有利于提高饮料的口感和质量。对于果蔬汁饮料，如用葡萄糖取代12%～13%的砂糖，其甜度并不比单独使用砂糖时低。
(3)淀粉糖 共同特点是其与氨基酸和蛋白质同时加热时发生美拉德反应，引起褐变。葡萄糖液加热时容易着色，对某些产品可在不损害产品风味情况下，获得适当的焦糖色。
(三)果糖(Fructose，Fruit sugar，Levulose)
1．性状
果糖通常难以结晶，其结晶为白色，吸湿性强。熔点(分解点)β型(D－果糖)为103～105℃。易溶于水，甜度为蔗糖的1．4～1．7倍。
2．应用注意事项
果糖是上等甜味剂，具有清凉感，除作各种食品甜味剂外，对食品还有较好的润湿作用，可防止蔗糖结晶。在制造同样甜度的食品时，果糖用量比蔗糖少，因此可制造低热量食品。缺点是价格高，容易吸湿和产生褐变。
(四)异构糖浆(HFCS，High fructose corn syrup)
1．结构
异构糖浆亦称果葡糖浆、玉米糖浆、高果糖浆(HFCS)等，主要由果糖和葡萄糖组成。
2．性状
异构糖浆是澄清透明、黏稠、无色、无臭的液体，其甜度随果糖含量而异，一般为蔗糖的1．0～1．4倍。异构糖浆除含果糖、葡萄糖外，还含有少量的麦芽糖等低聚糖。葡萄糖和果糖都是具有还原性的糖，因此异构糖浆化学稳定性差，易受热分解。
异构糖浆按其转化的果糖含量可分为葡果糖浆、果葡糖浆和高果糖浆。
3．应用注意事项
异构糖浆的味质接近砂糖，但比砂糖更具清凉感。果糖含量越高，此倾向越强。异构糖浆的成分和风味有些类似蜂蜜，有“人造蜂蜜”之美名，因此异构糖浆用于清凉饮料时效果较好。
(五)糖浆(Liquid sugar，Sugar syrup)
糖浆是液态糖类的总称，又称液糖。除异构糖浆外，还有蔗糖糖浆、麦芽糖浆(饴糖)、蜂蜜等。使用糖浆的主要优点有：
①在使用、贮藏和输送等方面的操作性优于结晶砂糖，可以降低生产和输送成本；
②使用时无需化糖，所需的糖浆浓度和计量准确。
目前使用较普遍的是蔗糖糖浆，主要有：
1．蔗糖糖浆(SuCrose liquid)
蔗糖糖浆是以蔗糖为主要成分的无色糖浆，是在蔗糖精制、浓缩过程中提取的母液或糖浆经过浓度调整而成，浓度65～70°Bx(商品糖浆67°Bx)在常温下不会析出结晶。
2．蔗糖转化糖浆(Invert liquid)
蔗糖转化糖浆以转化糖为主，浓度75～80°Bx(商品糖浆浓度76°Bx)不会析出结晶，因含有果糖，甜度较高。
3．蔗糖混合糖浆(Blend liquid)
蔗糖混合糖浆是蔗糖或转化糖与果萄糖浆或葡萄糖、果糖的混合糖浆。
蔗葡混合糖浆浓度65°Bx以上，其中蔗糖46%～52%，葡萄糖18%～24%，果糖＜3%，灰分＜0．5%。
蔗糖异构糖浆混合糖浆是在异构糖浆中添加蔗糖而成，为无色、无臭液体，水分＜30%，含糖量70%以上，其中砂糖(以无水物计)10%～50%、灰分＜0．1%、pH4～6、色度＜0．25、浊度＜0．20c，
(六)蜂蜜(Honey)
蜂蜜大部分为蔗糖，由于酶的作用转化为果糖和葡萄糖。蜂蜜因蜂种、蜜源(花种)等条件的不同，其风味特征和化学成分也有不同。完全蜂蜜相对密度为1．43，波美度43．5°左右。蜂蜜成分(%)如下：
水分 12．42～26．88
果糖 24．35～48．61
葡萄糖 24．75～46．40
蔗糖 0～11．00
糊精 0．02～11．91
灰分(矿物质) 0．02～1．14
有机酸 0．04～0．45
未知物质 0．04～7．51
蜂蜜中的矿物质主要是镁、钾、钙、硫、钠、磷以及微量元素铁、锰、铜等。有机酸有柠檬酸、苹果酸、琥珀酸和乙酸等。蜂蜜中含有微量维生素，如维生素A、维生素B2、维生素C、维生素D和维生素K等。此外还含有氨基酸，各种酶类，包括淀粉酶、转化酶、过氧化氢酶及脂酶，以及促进人体生长和活动的生物活性物质。因此蜂蜜不仅营养价值高，而且具有保健功能。
蜂蜜作为甜味剂，用于各种营养保健饮料的制造。在现代果蔬汁加工中，蜂蜜既可作为果蔬汁的澄清剂，又是抗氧化剂，可以防止果汁发生褐变。
用蜂蜜作果汁澄清剂时，在10℃下30min就可以澄清，而酶法澄清需要在较高温度下处理24h以上，因此澄清速度比酶法快。蜂蜜与酶混用效果更佳，在16℃下澄清速度达10～20倍，在此情况下，酶处理时间可缩短至0．5min。用蜂蜜澄清的果汁可以长期保持稳定，不发生沉淀。在澄清时不会破坏果汁中的果胶。蜂蜜澄清果汁的效果根据蜜源种类而不同，蜂蜜用量以3%为佳。
(七)麦芽糖(Maltose，Malt sugar)
麦芽糖是二分子葡萄糖以α－1，4糖苷键结合而成的还原性二糖，学名4－α－D－葡糖苷－D－葡萄糖。
麦芽糖产品有麦芽糖浆、饴糖、精制麦芽糖和结晶麦芽糖等。其中麦芽糖含量高于60%的糖浆称高麦芽糖浆。由麦芽糖化而未经精制的麦芽糖浆称饴糖。结晶麦芽糖包括含水结晶麦芽糖和无水结晶麦芽糖，是以高麦芽糖浆为原料制成的。
1．性状
(1)熔点 120～130℃，无水结晶麦芽糖熔点≤155℃。
(2)溶解度 易溶于水，但低温下麦芽糖的溶解度低于砂糖。
(3)甜度 约为蔗糖的30%。
(4)热和酸稳定性 麦芽糖在pH3、120℃下加热90min不会分解，但麦芽糖也是还原性糖，与氨基酸和蛋白质共同加热时也会产生褐变反应，但程度比葡萄糖和异构糖浆低。
2．应用
麦芽糖甜度低，味质温和，与蔗糖混用时有减效作用，可作减甜甜味剂。
由于麦芽糖能抑制甜味，保持一定的糖浓度可抑制微生物生长，延长保藏期，同时具有防结晶、防老化，保持酶活力和防止维生素C氧化的作用，因此适合作天然果汁的甜味剂。