科学家们已经证明了时域核磁共振(TD-NMR)松弛测量法在评估用糖浆和甜味剂作为糖替代品制成的土耳其软糖的物理性质方面的价值。
多中心团队，由佩林·波坎博士他当时就职于土耳其中东技术大学食品工程系，发表他们的研究结果美国食品科学与技术协会．
追求完美的甜蜜
土耳其软糖是一种深受大众喜爱的甜食，虽然其配方在一定程度上受到法律保护，但生产商可以自由使用不同类型和数量的糖和糖浆来改变产品特性、保质期、成本和热值。但要达到完美的一致性可能需要大量的试验和错误。除了分析颜色和水分含量等基本属性外，产品开发人员此前还使用了x射线衍射(XRD)等方法来检测不同配方的结晶度变化，然而，实验可能很费力，需要仔细解释。
因此，研究人员一直在研究TD-NMR松弛测量技术作为一种替代技术的潜力，以检测混合物的变化，包括结晶度，并检测凝胶性质和固-水相互作用。
替代方案能达到传统的水平吗?
研究小组准备了土耳其软糖配方，使用不同类型的玉米糖浆或烯丙糖糖浆(一种新型的低卡路里甜味剂，对健康有很大的影响)，以不同的替代水平(30%、45%和60%)作为糖源，只使用糖粉(蔗糖)作为对照，还包括一个商业样本进行比较。
的测量折射率采用常规方法和非常规方法，对样品进行了XRD分析和TD-NMR松弛测量。采用魔术夹心回波(Magic sandwich echo, MSE)作为检测样品结晶度的一种非常规方法。
本文的主要发现如下:
- 不同比例的不同类型糖浆的使用导致土耳其软糖的质地发生了可检测到的变化。
- 在不同配方之间观察到水分含量的差异，尽管没有超过国家立法限制16%。
- 含有诱露糖的土耳其糖果的凝胶形成性能最差，30%的诱露糖糖浆和30%的蔗糖被发现具有无定形结构。
- 在使用不同糖浆类型和替代水平时，松弛时间发生了显著变化。
- 使用MSE脉冲序列从信号中测量的秒矩(M2)值是土耳其软糖结晶度的有效指标。
科技带来好消息和坏消息
研究结果清楚地表明，改变甜味剂成分和相对比例会对土耳其软糖的物理特性产生重大影响。这是一个重要的考虑生产者时，作出任何配方的改变。虽然没有超过立法的限制，但水分含量的增加会限制保质期并影响质地。
虽然在食谱中，诱露糖可能是一种有吸引力的低卡路里糖替代品，但含有诱露糖的配方所表现出的柔软质地和弱凝胶形成表明，在土耳其软糖产品中使用时必须小心。
XRD分析提供了样品良好的结晶度信息，但耗时长，难以人为解释。另一方面，TD-NMR在描述样品的物理性质方面表现良好，MSE的使用在分析结晶度方面具有替代XRD的巨大前景。
样品之间弛豫谱的变化也为将其用作土耳其软糖成分的指纹打开了大门。
虽然对土耳其软糖的质地和外观没有立法规定，但弹性和凝聚力等美学和质地方面显然是吸引消费者的重要因素。因此，能够在产品配方过程中确定这些物理特性是至关重要的。
研究表明，除了含水率和颜色等基本测量外，TD-NMR松弛测量对产品评估做出了有价值的贡献。
有趣的是，之前的研究发现，增加烯丙糖含量会降低产品的水分含量，从而影响物理性能，因为烯丙糖与水的相互作用比其他糖要少，但目前的研究发现相反。他们认为这是由于在这项研究中使用的烯丙糖糖浆中含有5%的葡萄糖。考虑到对产品质地的影响，重要的是确定这些观察结果在没有葡萄糖的情况下是否仍然正确，或者葡萄糖是否可能导致含有诱导糖的土耳其软糖的不良质地行为。
作者讨论了测试样本类型之间的颜色差异，但承认所使用的烹饪方法也会影响这一属性，因此可能无法反映商业食谱所做的观察。此外，虽然实验样品是在生产后直接测试的，但这对商业样品是不可能的，这可能会影响质地比较。
糖果商的新工具?
使用商业相关样本进行更广泛的测试将有助于建立TD-NMR弛豫测量技术在土耳其软糖开发中的应用。随着许多消费者转向低卡路里替代品的驱动，这项技术也有可能作为糖果测试其他领域的工具进行调查。作者对随着甜味剂种类和比例的改变而观察到的物理性质的变化提出了假设。在分子水平上研究这些现象还需要进一步的实验。
参考:王志强，王志强，王志强，等。不同糖浆对土耳其软糖的影响:TD-NMR松弛测量法研究。美国食品科学技术学会．2022; 2(12): 1819 - 1831。doi:10.1021 / acsfoodscitech.2c00222
