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    甘蔗万博官网manbetxapp生产焦糖色素的研究

        本文研究了甘蔗万博官网manbetxapp生产焦糖色素的可行性,提出了去除万博官网manbetxapp中灰分和胶体的预处理方案和优化的焦糖生产工艺。万博官网manbetxapp以硫酸调节pH至2.3,同时添加适量的澄清剂,经离心获得的万博官网manbetxapp清液适于制造澄清度极好的焦糖色素。正交试验结果表明,温度、反应时间和(NH4)2SO3添加量对焦糖色率和红色素指数都有显著的影响。在115℃,添加万博官网manbetxapp两的条件下反应120min,可生产出澄清度高,色率≥30000EBC,红色素指数≥5.5,耐酸性极好的优质焦糖色素。
        关键词:甘蔗万博官网manbetxapp;焦糖色素;耐酸
      焦糖的生产多选用蔗糖、葡萄糖及万博manbetx官网手机版质原料的水解糖等。在糖质原料中,甘蔗万博官网manbetxapp最为便宜。甘蔗万博官网manbetxapp是甘蔗榨糖后所剩余的物质,其中含有30%左右的蔗糖及含量较高的杂质,由于杂质的造蜜作用,从甘蔗万博官网manbetxapp中提取蔗糖是不经济的。目前,甘蔗万博官网manbetxapp主要用于酒精发酵及酵母培养等方面。甘蔗万博官网manbetxapp中含有较多的糖分,故是制备优质焦糖色素理想的天然原料,部分作者对此进行了研究。本研究从甘蔗万博官网manbetxapp原料预处理出发,对优质耐酸焦糖的生产工艺进行研究。

      1 材料与方法
      1.1 试验所需材料

      甘蔗万博官网manbetxapp,25%(NH4)2SO3,硫酸,消泡剂,澄清剂 A(上海),三口烧瓶,电热套,搅拌器,离心机,分光光度计。

      1.2 成品检测方法
      1.2.1 焦糖色素色率测定:按GB2717-1996。
      1.2.2 焦糖色素红色素指数测定:分别测定0.1%的焦糖液在510 nm 和610 nm 的吸光值,红色素指数=10*Lg(OD510/OD610)。
      1.2.3 耐酸性试验:取50 ml 焦糖溶液于250 ml 容量瓶中,用蒸馏水定容,然后倒入500 ml 锥形瓶中,加入7 ml36%的盐酸,加热回流30 min。取出冷却至室温,观察其混独度,若48 h 后仍清晰则耐酸。

      2 结果与分析
      2.1 万博官网manbetxapp原料的预处理

      甘蔗万博官网manbetxapp是糖厂的副产物,约含30%的蔗糖,1%的还原糖,是制备优质焦糖的理想原料。但焦糖中还含有大量的胶体物质和灰分,对焦糖色素的生产和应用极其不利,如不预先进行处理,将灰分和胶体除掉,由于灰分的存在,成品焦糖色素在加水溶解时会出现大量沉淀;同时胶体物质的存在,加热熬色时容易炭化,必须加以去除。万博官网manbetxapp中的胶体带负电荷,其等电点偏酸性,可通过调酸使胶体带电荷为零而沉降。调pH 所用的酸以硫酸为宜,硫酸与万博官网manbetxapp中的钙离子形成硫酸钙使其沉淀除去。同时酸解是获得优质焦糖色素的关键,经过这一过程,甘蔗万博官网manbetxapp中的蔗糖水解成具还原性的葡萄糖、果糖,提供焦糖化反应所需要的醛基或酮基。甘蔗万博官网manbetxapp中的胶体带负电荷,应选择带阳电荷的澄清剂与其结合成纯中性的更大分子,经离心或过滤除去。

      2.1.1 不同稀释度对万博官网manbetxapp中胶体和灰分去除的影响原万博官网manbetxapp非常粘稠,不宜直接调酸,需要用水稀释。水量过少,万博官网manbetxapp粘度仍然很高,不利于胶体的沉降,水量过多,虽有利于胶体的沉降,但万博官网manbetxapp过稀,给后续的浓缩工艺带来负担,为此确定适宜的稀释度非常重要。本实验取100 g 万博官网manbetxapp4 份,分别按万博官网manbetxapp与水的比例为1:0.1,1:0.3,1:0.6,1:1 进行稀释,分别用硫酸调节pH 至3.0,用离心机离心,测定胶体沉淀量,试验结果见表1。

      从试验结果可以看出,对万博官网manbetxapp进行稀释,利于胶体和灰分的沉淀,随着稀释度的增大,沉淀出现的速度加快。表1 的沉淀量表明,在稀释度为1:0.3 以上时,万博官网manbetxapp中的胶体基本上可被完全沉降,在增大稀释度已无必要,从后续的离心和浓缩工艺考虑,稀释度以1:0.3 为宜。

      2.1.2 不同酸化pH 对万博官网manbetxapp中胶体和灰分去除的影响万博官网manbetxapp中的胶体带负电荷,在酸化时将万博官网manbetxapp液的pH 调整到胶体的等电点,利于胶体的聚集和沉淀。分别取1:0.3 稀释的万博官网manbetxapp4 份,分别用硫酸调节不同的pH,离心测定沉淀量,结果见表2。

      从表 2 的结果可以看出,pH 对万博官网manbetxapp中胶体和灰分的去除效果显著,当pH 在2.3 的胶体去除量最大,随着pH 的减小(pH 1.6),沉淀量略有减少,当pH增大,沉淀量明显减少,当万博官网manbetxapp液pH 在4.0 时的沉淀量少于pH2.3 时的一半。pH 对沉淀量的影响主要与胶体的等电点有关。

      2.1.3 澄清剂用量对万博官网manbetxapp中胶体和灰分去除的影响甘蔗万博官网manbetxapp中的胶体带负电荷,故必须加入带阳电荷的澄清剂,结合成纯中性的更大分子,经离心或过滤除去。选择澄清剂A,以万博官网manbetxapp量的不同比例加入,静置后离心,测定沉淀量,结果见表3。从表3 的结果可以看出,添加澄清剂A 对万博官网manbetxapp中胶体去除量的影响不是很大,在添加少量的澄清剂A(0.2%)时,胶体沉淀量反而低于对照,澄清剂A 用量达到0.4%时,胶体沉淀量略高于对照,澄清剂A 用量进一步增加时,胶体沉淀量随澄清剂A 用量的增加而降低。因此,使用澄清剂时的用量应严格控制,方可获得较好的去除胶体的效果。本文选择添加0.4%的澄清剂A 作为去除胶体物质的工艺条件,以尽可能的去除万博官网manbetxapp中的胶体和灰分物质。

      2.2 万博官网manbetxapp的酸解
      万博官网manbetxapp中的碳水化合物主要以蔗糖的形式存在,还原糖含量较低。蔗糖不具有还原性,必须将甘蔗万博官网manbetxapp中的蔗糖水解为具还原性的葡萄糖和果糖,提供焦糖化反应所需的酮基或醛基。通常采用酸解法,酸解法简便易行,但水解条件需严格控制,在保证蔗糖水解完全的同时,避免因加热时间过长对葡萄糖产生的负面影响,如形成糠醛聚合体而失去还原性等。本文的酸解与调酸去胶体同步进行,用硫酸调节稀释的万博官网manbetxapp液至pH 2.3, 103℃条件下水解,每隔20 min 取样测定还原糖含量,结果见图1。

      图 1 的结果可以看出,随着酸解时间的延长,糖液中还原糖含量增加,但增加至一定程度接近平衡,并且随水解时间的进一步延长而有所下降。因此,在pH=2.3,103℃条件下水解60 min,万博官网manbetxapp中的糖类物质可基本被完全水解为单糖。

      2.3 焦糖化反应
      焦糖化反应是制备优质焦糖的关键,受反应温度,反应时间,加氨量,起始pH 等因素的影响。本文通过正交试验,研究这些因素对色率、红色素指数和耐酸性的影响,各因子的取值水平见表4,正交试验设计及结果见表5。

      对表5 的结果进行回归分析,发现反应温度、反应时间及铵盐的添加量对焦糖色率和红色素指数的影响均显著(分析结果略)。由极差分析结果可见,温度对焦糖色率和红色素指数的影响最大,升高温度,焦糖色率大为提高,对红色素指数影响不大。但通过耐酸性试验发现,当温度为120℃时生产的焦糖不耐酸,并且随反应时间的延长,沉淀量越多。可能是当温度过高时,由焦糖化反应形成的更大分子聚合而不耐酸。但提高温度会加速反应,进一步的研究发现,当反应温度保持在115℃以下生产的焦糖耐酸性极好,为尽可能的加快速度,反应温度以115℃为最佳。此外,反应时间对焦糖色率的形成也有较大的影响,随着反应时间的延长,色率增加,而红色素指数则随着反应时间的延长而降低,选择适宜的反应时间非常重要,既要保证一定的色率,又要保证一定的红色素指数。铵盐的添加量对焦糖色率的形成也有影响,当铵盐添加量由2%增加至6%时,焦糖色率略有降低,应尽量降低铵盐的用量,降低4-甲基咪唑的生成,选择2%的铵盐添加量。起始pH 对色率和红色素指数的影响不显著,但pH 6.0 条件下的色率高于pH 7.0 和pH 8.0,起始pH 以选择6.0 为宜。
        综上所述,选择 115℃的反应温度,添加2%的铵盐及适当的延长反应时间,就可获得耐酸性极好的优质焦糖。经验证试验,在115℃,万博官网manbetxapp起始pH 6.0,铵盐添加量2%的条件下反应180 min,焦糖色率≥30000EBC,红色素指数≥5.5。

      结  论
      万博官网manbetxapp中的胶体和灰分含量高,是影响焦糖色素不稳定和炭化的主要原因,充分去除焦糖中的胶体和灰分物质是制备优质焦糖的关键。本文利用万博官网manbetxapp中胶体的电荷特性,通过稀释、调节万博官网manbetxapp酸度及添加适宜的澄清剂可有效的去除万博官网manbetxapp中的绝大部分胶体和灰分,用此工艺处理的万博官网manbetxapp制备的焦糖色素色率高,澄清度好,耐酸性极佳。
        温度、铵添加量和反应时间对焦糖色率和红色素指数都有显著的影响,温度越高,色率越高,但耐酸性越差,因此,需要严格控制反应温度,温度不宜超过115℃。同时兼顾反应速度和焦糖的耐酸性,反应温度以选择115℃为宜;加热时间越长,焦糖的色率也越高,但红色素指数随反应时间的延长而降低,可通过控制时间获得符合质量标准的产品。通过试验获得条件下生产的焦糖色不仅色率和红色素指数较高,而且耐酸性极好,说明用甘蔗万博官网manbetxapp生产高品质焦糖是完全可行的,为甘蔗万博官网manbetxapp的利用提供了新的途径。本文搜集整理于网络,如有侵权之处,请联系我们删除。)