改質目的でのケーキ中のショ糖の機能性の把握

Understanding functionality of sucrose in cake for reformulation purposes.

• R G M van der Sman
• S Renzetti

抄録

ケーキ製造時のショ糖の機能性を糖代替の観点から検討する。ショ糖は甘味を提供するだけでなく、構造形成に関する重要な機能性を有している。これらの機能性は、リフォームされたケーキにおいても模倣される必要がある。まず、製造中のケーキの構造と食感の発達に関する仮説をレビューし、複雑分散系の方法論を用いて定性的にまとめた。その後、製造中のケーキの状態の変化を、焼成中に発生する重要な相転移を示す補足状態図で表現しました。この解析から、ショ糖は可塑剤と保湿剤の両方として作用し、生体高分子の相転移、生地の粘度、水の活性を変化させることがわかりました。砂糖代替剤がショ糖のこの挙動を正確に模倣すれば、リフォームされたケーキでも同様の食感を得ることができます。糖類とその代替品の可塑化および吸湿挙動を特徴づけるための物理的理論が存在する。我々は、デンプンのゲル化や卵白の変性は、水、糖類、ポリオールやアミノ酸などの溶媒中に存在する水素結合の体積密度によって予測できることを示してきた。

We review the functionality of sucrose during the manufacture of cakes from the perspective of sugar replacement. Besides providing sweetness, sucrose has important functionalities concerning structure formation. These functionalities also need to be mimicked in reformulated cakes. First, we review the hypotheses, concerning the development of structure and texture of cakes during manufacturing, which are conveniently summarized in a qualitative way using the Complex Dispersed Systems methodology. Subsequently, we represent the changes of the state of the cake during manufacturing in a supplemented state diagram, which indicates the important phase transitions occurring during baking. From the analysis, we have learned that sucrose act both as a plasticizer and as a humectant, modifying the phase transitions of biopolymers, dough viscosity, and water activity. If sugar replacers exactly mimick this behavior of sucrose, similar textures in reformulated cakes can be obtained. Physical theories exist for characterizing the plasticizing and hygroscopic behavior of sugars and their replacers. We have shown that the starch gelatinization and egg white denaturation can be predicted by the volumetric density of hydrogen bonds present in the solvent, consisting of water, sugar or its replacers, such as polyols or amino-acids.