भोजन में मिठास का प्रयोग

आइसक्रीम में उपयोग किए जाने वाले मिठास में सुक्रोज, स्टार्च सिरप, ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, साइक्लामेट, एस्पार्टेम (एपीएम) आदि शामिल हैं। इन विभिन्न मिठास में अलग-अलग मिठास और कार्यात्मक गुण होते हैं, जो उत्पाद के रंग, सुगंध, स्वाद, आकार, बनावट और संरक्षण पर बेहद महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। विभिन्न मिठासों में मिठास और अन्य गुणों में अंतर होता है, जो उनके अनुप्रयोग को भी प्रभावित करता है, लेकिन तुलना के लिए कोई वैज्ञानिक मानक नहीं है। यह स्वाद और तंत्रिका संवेदना का मामला है। लोग सुक्रोज की मिठास को पसंद करते हैं और आम तौर पर सापेक्ष गुणों में अंतर को इंगित करने के लिए मानक के रूप में सुक्रोज का उपयोग करते हैं। यह मानते हुए कि सुक्रोज की मिठास 100 है, ग्लूकोज की मिठास 70 पर सबसे कम है। फ्रुक्टोज प्राकृतिक शर्करा में सबसे मीठा है, और इसका सबसे मीठा आइसोमर हेक्सानेफ्रुक्टोज 180 है। हालांकि, जलीय घोल में, फ्रुक्टोज पांच आइसोमरों की संतुलित अवस्था में मौजूद होता है: दो पेंटासाइक्लिक आइसोमर्स और एक खुली-श्रृंखला संरचना। क्रिस्टलीय फ्रुक्टोज के हेक्सासाइक्लिक आइसोमर में सबसे अधिक मिठास होती है, लेकिन जलीय घोल में, यह कम मिठास वाले अन्य आइसोमर्स में बदल जाता है, जिससे इसकी मिठास कम हो जाती है। इसलिए, साहित्य में फ्रुक्टोज मिठास को 120-150 के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, जो असंगत है क्योंकि उच्च तापमान पर आइसोमर्स के बीच परिवर्तन तेजी से होता है। ग्लूकोज जलीय घोल में दो चक्रीय आइसोमर्स और एक खुली-श्रृंखला संरचना के रूप में मौजूद होता है। सुक्रोज जलीय घोल में केवल एक संरचना के रूप में मौजूद होता है।

मिठास घुली हुई अवस्था में ही स्वाद कलिकाओं के संपर्क में आते हैं, एक मीठी अनुभूति पैदा करते हैं, जल्दी ही अपनी चरम मिठास तक पहुँच जाते हैं और फिर जल्दी ही गायब हो जाते हैं। जब कोल्ड ड्रिंक मुंह में रखा जाता है, तो इसका कुछ हिस्सा लार में घुल जाता है, जिससे मिठास पैदा होती है; इसके गायब होने के बाद, दूसरा हिस्सा घुल जाता है, जिससे मिठास लंबे समय तक महसूस की जा सकती है। मिठास की यह प्रकृति विभिन्न मिठासों में भिन्न-भिन्न होती है। जब सुक्रोज स्वाद कलिकाओं के संपर्क में आता है, तो यह एक सेकंड के भीतर उच्च स्तर की मिठास पैदा करता है, अपने चरम पर पहुंचता है, और फिर कम हो जाता है, लगभग 30 सेकंड के बाद गायब हो जाता है। जब फ्रुक्टोज स्वाद कलिकाओं के संपर्क में आता है, तो मिठास की अनुभूति सुक्रोज की तुलना में तेजी से महसूस होती है, तेजी से अपने चरम पर पहुंचती है, फिर उतनी ही तेजी से घटती और गायब हो जाती है। दोनों मीठे हैं, लेकिन उनकी मिठास अलग-अलग है; फ्रुक्टोज की मिठास फल के करीब होती है। फ्रुक्टोज की मिठास में यह तेजी से वृद्धि और गिरावट कुछ अनुप्रयोगों में एक फायदा है, जिससे अन्य स्वादों को छिपाए बिना अधिक आसानी से प्रभाव डालने की अनुमति मिलती है, और कुछ मामलों में, अच्छे परिणाम प्राप्त करते हुए जोड़े गए महंगे स्वादों की मात्रा कम हो जाती है। जब ग्लूकोज स्वाद कलिकाओं के संपर्क में आता है, तो मिठास की अनुभूति सुक्रोज के समान होती है, लेकिन यह अधिक धीरे-धीरे बढ़ती है, निचले शिखर तक पहुंचती है, फिर कम हो जाती है और अधिक धीरे-धीरे गायब हो जाती है। ग्लूकोज समाधान एंडोथर्मिक होते हैं, जो शीतलन अनुभूति पैदा करते हैं, जो कुछ अनुप्रयोगों में एक वांछनीय गुण है; उदाहरण के लिए, कुछ मिठास में ठंडा प्रभाव पैदा करने के लिए पुदीना भी होता है। ग्लूकोज का उपयोग च्युइंग गम में किया जाता है; पानी में घुला हुआ प्रत्येक ग्राम ग्लूकोज 25.2 कैलोरी ऊष्मा अवशोषित करता है, जो शर्करा में सबसे अधिक है।

वर्तमान में, सुक्रोज सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला स्वीटनर है, आमतौर पर इसका उपयोग 15%-16% होता है। सुक्रोज़ उत्पादों को एक बढ़िया बनावट देता है और उच्च गुणवत्ता वाला, सस्ता स्वीटनर है। उपयोग की गई सुक्रोज की मात्रा आइसक्रीम मिश्रण के हिमांक को कम कर सकती है। स्टार्च सिरप के एंटी-क्रिस्टलीकरण गुणों और हल्की मिठास को देखते हुए, इसका उपयोग अक्सर विदेशों में सुक्रोज को आंशिक रूप से बदलने के लिए किया जाता है, और यह प्रथा अब घरेलू आइसक्रीम निर्माताओं द्वारा व्यापक रूप से अपनाई जाती है। चूंकि स्टार्च सिरप में सुक्रोज की तुलना में कम हिमांक होता है, इसलिए इसका अधिक मात्रा में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए; आम तौर पर, सुक्रोज़ का लगभग 1/4 भाग बदलना आदर्श है। इस मामले में, 1.5 किलोग्राम स्टार्च सिरप लगभग 1 किलोग्राम सुक्रोज की जगह ले सकता है। सुक्रोज और स्टार्च सिरप दोनों का एक साथ उपयोग करने से आइसक्रीम की बेहतर बनावट बनती है और भंडारण और परिवहन के दौरान गुणवत्ता में गिरावट को रोकने में मदद मिलती है। मिठास अन्य सामग्रियों के प्रकार और मात्रा से भी प्रभावित होती है। फलों के रस वाले अधिकांश शर्बत, शर्बत या फलों की आइसक्रीम में खट्टा स्वाद होता है जो मिठास को कम कर देता है, इसलिए मिठास जोड़ने की आवश्यकता होती है। कोको या मीठे सिरप वाले उत्पादों के लिए, जिनका स्वाद बहुत कड़वा होता है, नियमित आइसक्रीम की तुलना में सुक्रोज की मात्रा को 2% से 3% तक बढ़ाने की सलाह दी जाती है। इसके अलावा, अभ्यास से पता चला है कि 20% चीनी के घोल में 0.5% नमक (चीनी सामग्री के आधार पर) मिलाने से सबसे मजबूत मिठास पैदा होती है। गैर वसायुक्त दूध के ठोस पदार्थों के लिए, थोड़ी मात्रा में नमक, मिठास बढ़ा सकता है, जबकि बड़ी मात्रा इसे कमजोर कर सकती है। स्वाद को बेहतर बनाने, विविधता बढ़ाने या लागत कम करने के लिए शहद, सैकरिन, साइक्लामेट, मेरिंग्यू, स्टीविया और एस्पार्टेम जैसे कई मिठास का उपयोग संयोजन में किया जाता है। आइसक्रीम सामग्री में कुल ठोस पदार्थों का लगभग आधा हिस्सा चीनी का होता है, जिसमें दूध से प्राप्त लैक्टोज़ भी शामिल है। एक स्वीटनर के रूप में, चीनी निरंतर चरण की स्थिरता को प्रभावित करती है और, कुछ हद तक, बर्फ के क्रिस्टल के आकार और जमे हुए आइसक्रीम में लैक्टोज के क्रिस्टलीकरण को प्रभावित करती है।