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麥芽糖及麥芽糖醇的生產(chǎn)和應(yīng)用
發(fā)布時間:
2022-05-06 16:05
麥芽糖,相對分子量:360。根椐麥芽糖含量的不同又分為飴糖、高麥芽糖漿和超高麥芽糖漿。麥芽糖的傳統(tǒng)制法是用含有淀粉的谷物經(jīng)麥芽酶糖化制得,所以叫麥芽糖,民間俗稱糖瓜、糖稀。
早在1500年以前,我國就有麥芽糖的生產(chǎn)。麥芽糖多為透明黏稠的液體,也有濃縮冷卻結(jié)晶成固體的,是很有發(fā)展前景的低熱值、低甜度糖類之一,其甜度相當(dāng)于蔗糖的30%~40%,熱值僅為蔗糖的5%。將麥芽糖氧化可制得麥芽糖醇。
麥芽糖醇,相對分子質(zhì)量344,純凈的麥芽糖醇為無色透明的晶體,是一種具有蔗糖同等甜度的低熱域的甜味劑。麥芽糖醇的低熱量、不產(chǎn)生蛀牙、較好的口感以及對比大多數(shù)其他糖醇的高甜度,使其得以廣泛應(yīng)用。
目前人們對低熱量和低脂肪產(chǎn)品的健康要求越來越高,麥芽糖醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景也隨之越來越好。本文就目前麥芽糖和麥芽糖醇的生產(chǎn)工藝及其應(yīng)用進(jìn)行了探討。
01
麥芽糖的生產(chǎn)技術(shù)
1、麥芽糖的生產(chǎn)工藝
淀粉—糊化一酸液化(酶液化)—糖化—脫色一離子交換一濃縮一成品
2、超高麥芽糖漿的生產(chǎn)
1)超高麥芽糖漿生產(chǎn)過程
超高麥芽糖漿的麥芽糖含量超過70%,其中發(fā)酵性糖的含量達(dá)80%以上,超高麥芽糖漿的用途不同于一般的麥芽糖漿,主要用于制造純麥芽糖,將其干燥后制造麥芽糖粉,將其氫化后制造麥芽糖醇。生產(chǎn)超高麥芽糖漿必須并用脫支酶,并嚴(yán)格控制液化程度,DE值應(yīng)不超過10%,由于黏度高,因此底物濃度不宜太高,一般控制在30%以下,尤其是制造麥芽糖含量在90%以上的超高麥芽糖漿時,液化液的DE值應(yīng)在1%以下。
2)并用β一淀粉酶和脫支酶的糖化方法
以固形物濃度30%,DE值8%的淀粉液化液為底物,加入不同量的β一淀粉酶、支鏈淀粉酶和異淀粉酶,在50℃水解不同時間,可明顯促進(jìn)麥芽糖的生成。
3、純麥芽糖的生產(chǎn)
1)結(jié)晶法
麥芽糖的結(jié)晶同過飽和度有著密切關(guān)系,純麥芽糖的溶解度在常溫下比蔗糖和葡萄糖小,而在90℃~100℃時,又比上述兩種糖大得多,可達(dá)90%以上,將純度為94%的麥芽糖漿濃縮到70%濃度,按干物質(zhì)0.1%~0.3%加入晶種,從40℃~50℃逐步冷卻到30℃~27℃,保持過飽和度1.15~1.30,緩慢降溫,40h結(jié)晶完畢,收率約60%,純度97%以上,母液可以重復(fù)利用,廢糖蜜經(jīng)干燥可制全糖粉。
2)吸附法
①活性炭吸附法
糖漿中各種糖分子先吸附于活性炭后,用酒精濃度遞增的辦法將各種糖依次洗下,從而達(dá)到分離的目的。也有將活性炭用溶劑處理后裝柱,通過糖漿,使麥芽三糖以上的低聚糖吸附于柱上而得到高純度的麥芽糖。不同的活性炭對糊精和各種寡糖的吸附能力不同,適當(dāng)組合兩種活性炭柱,吸附除去糊精和寡糖而得到較純的麥芽糖。
②離子交換法
陰離子交換樹脂DowexZ,Amberlite RA41l等,可吸附糖液中的麥芽糖和麥芽三糖,用水和2%鹽酸洗出麥芽糖,其收率可達(dá)100g/L樹脂,純度97%。
③溶劑沉淀法
將糖漿冷卻到20℃以下,加丙酮30%~40%(W/W)可得到純度95%~98%的麥芽糖,收率50%以上。
④膜分離法
用膜過濾分離各種糖的方法很早就被提出了,隨著膜技術(shù)的發(fā)展,利用超濾和反滲透都可得到純度96%以上的麥芽糖。
02
麥芽糖醇的生產(chǎn)工藝
糖醇產(chǎn)品都可以用相應(yīng)的糖通過加氫還原獲得,如木糖加氫制木糖醇、葡萄糖氫化制山梨醇、果糖氫化制甘露醇、麥芽糖氫化制麥芽糖醇,生產(chǎn)工藝也相似。生產(chǎn)麥芽糖醇的原料可從市場采購,也可自己生產(chǎn),其生產(chǎn)流程如下:
麥芽糖—調(diào)pH—加氫—過濾脫色—離子交換—蒸發(fā)濃縮—結(jié)晶—成品
將麥芽糖漿稀釋到50%左右,用NaOH調(diào)pH至7.5~8。調(diào)好的糖漿進(jìn)入加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫,所用催化劑為骨架鎳,間歇反應(yīng)用粉狀(Ni、Al、Mo),連續(xù)反應(yīng)用塊狀,用量為10%~12%。控制反應(yīng)壓力7.5MPa~8MPa,反應(yīng)溫度115℃~125℃。氫化液先經(jīng)過濾,一方面濾去雜質(zhì),另一方面除去氫化液中色素,然后進(jìn)行離子交換,主要目的是除去金屬離子,最后可在負(fù)壓下。用刮板式或薄膜式蒸發(fā)器一次濃縮到干物含量為70%以上的成品。
麥芽糖醇有液體狀和結(jié)晶狀兩種產(chǎn)品。因晶體麥芽糖醇產(chǎn)品運輸方便、純度高、在食品等行業(yè)中可直接添加、安全可靠,故市場銷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過液體產(chǎn)品。但目前結(jié)晶麥芽糖醇的生產(chǎn)工藝中,對原料麥芽糖的要求較高。作為麥芽糖醇的原料,麥芽糖的含量要達(dá)到60%以上為好,否則氫化后總醇中麥芽糖醇達(dá)不到50%,就不能叫麥芽糖醇。
麥芽糖的純度越高,加氫后的麥芽糖醇純度就越高。當(dāng)麥芽糖醇的純度在90%左右時,其結(jié)晶過程才能順利進(jìn)行。這就要求原料麥芽糖的純度達(dá)到90%以上,而以目前麥芽糖的生產(chǎn)工藝,要得到高純度的麥芽糖,成本勢必大幅增加。SSMB三元分離的方法,可有效解決這一問題。
淀粉經(jīng)普通的α一淀粉酶、β一淀粉酶與普魯蘭酶的組合酶轉(zhuǎn)化制得純度75%以上的麥芽糖,用此麥芽糖加氫可得到純度75%的麥芽糖醇,將該麥芽糖醇通過SSMB順序式模擬移動床分離,得到山梨醇、其他雜糖醇和純度95%以上的麥芽糖醇三種組分,純度95%以上的麥芽糖醇經(jīng)濃縮結(jié)晶、離心分離后就能得到晶體麥芽糖醇。
03
麥芽糖與麥芽糖醇的應(yīng)用
1、麥芽糖的應(yīng)用
麥芽糖漿用途廣泛,用于食品行業(yè)的各個領(lǐng)域,固體食品、液體食品、冷凍食品、膠體食品(如果凍)等無所不及。麥芽糖漿在食品中不僅是甜味劑,而且是添加劑、保鮮劑、保濕劑。麥芽糖漿中含有大量糊精,具有良好的抗結(jié)晶性,在冷凍食品中也不會有晶體析出,還有防止其它糖產(chǎn)生結(jié)晶的效果,這樣就可以在生產(chǎn)果醬和果凍時防止蔗糖的結(jié)晶析出,延長食品的保存期。
麥芽糖漿具有良好的發(fā)酵性,故也大量用于面包、糕點、啤酒的制造。麥芽糖漿有防止淀粉凝沉和老化作用,可以增加果凍、果醬和加淀粉的罐頭的保質(zhì)期。麥芽糖漿甜度低、吸濕性低、保濕性高,具有一分子結(jié)晶水的麥芽糖非常穩(wěn)定,增加了食品的保濕性。
在糕點中加入麥芽糖漿,可使糕點新鮮可口,但當(dāng)麥芽糖吸收了6%~12%的水分后,就不再吸水,也不釋水,這種特性能使食品抑脫水和防止食品的老化,使食品長期處于綿軟、濕潤、新鮮、可口,增加食品的貨架期。
麥芽糖對酸和熱均比較穩(wěn)定,在pH=3和120℃加熱90min幾乎不分解,熬糖溫度可達(dá)160℃,故在常溫下不會因麥芽糖的分解而引起食品的變質(zhì)、變味。
高麥芽糖漿在糖果工業(yè)中可代替酸水解的淀粉糖漿,不僅口味溫和,甜度適中,產(chǎn)品不易變色,而且硬糖具有良好的透明度,有較好的抗砂抗烊性,從而可延長保存期。高麥芽糖漿熱穩(wěn)定性好,在制造糖果時比飴糖更適合于用真空薄膜法熬制糖和澆鑄成型。
2、麥芽糖醇的應(yīng)用
1)在功能性食品中的應(yīng)用
麥芽糖醇在體內(nèi)幾乎不分解,所以可用做糖尿病人、肥胖病人的食品原料?,F(xiàn)例舉低熱量奶油蛋糕配方如表1:
2)用于糖果、巧克力生產(chǎn)
由于麥芽糖醇的風(fēng)味口感好,具有良好的保濕性和非結(jié)晶性,可用來制造各種糖果,包括發(fā)泡的棉花糖、硬糖、透明軟糖等?,F(xiàn)例舉麥芽糖醇制造糖果配方如表2:
3)在果汁飲料中的應(yīng)用
麥芽糖醇有一定的黏稠度,且具難發(fā)酵性,所以在制造懸浮性果汁飲料或乳酸飲料時,添加麥芽糖醇代替一部分砂糖,能使飲料口感豐滿潤滑。
4)在冷凍食品中的應(yīng)用
冰淇淋中使用麥芽糖醇,能使產(chǎn)品細(xì)膩稠和,甜味可口,并延長保存期。麥芽糖醇作為食品添加劑,被允許在冷飲、糕點、果汁、餅干、面包、醬菜、糖果中使用,可按生產(chǎn)需要確定用量。
04
麥芽糖和麥芽糖醇的市場與發(fā)展前景
麥芽糖和麥芽糖醇從研制至今已多年,但由于我國人民的消費習(xí)慣和消費水平所限,工業(yè)化生產(chǎn)起步較晚,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求,但發(fā)展的趨勢已形成。從麥芽糖和麥芽糖醇的消費結(jié)構(gòu)來看,絕大多數(shù)用于食品和功能性食品。產(chǎn)品大部分內(nèi)銷,也有出口,并且出口量呈上升的趨勢。
麥芽糖和麥芽糖醇是一種重要的食品添加劑和甜味劑,因其具有獨特的生理功能和防齲齒作用,是糖尿病患者專用食品的甜味劑,對糖尿病患者起著營養(yǎng)劑和輔助治療劑的作用,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,人民生活逐漸由溫飽型向營養(yǎng)型、保健型轉(zhuǎn)變,麥芽糖和麥芽糖醇走進(jìn)人民生活是順理成章的事,我國有近3000萬糖尿病患者,對麥芽糖和麥芽糖醇的需求量是相當(dāng)可觀的;我國又有近4億兒童,兒童的專用食品和保健食品發(fā)展迅速,這都是麥芽糖和麥芽糖醇發(fā)展的潛在市場,也為麥芽糖和麥芽糖醇的發(fā)展提供了契機(jī)。
同時,隨著我國人民生活水平的不斷提高和食品結(jié)構(gòu)的不斷改變,作為食糖代用品的麥芽糖和麥芽糖醇,必將在我國食品工業(yè)中占有一席之地。作為農(nóng)業(yè)大國,淀粉原料充足,為麥芽糖和麥芽糖醇的生產(chǎn)提供了得天獨厚的條件,我國的麥芽糖和麥芽糖醇工業(yè)必將會有更大的發(fā)展。
麥芽糖,糖漿,食品,麥芽,純度,以上,生產(chǎn),制造,應(yīng)用
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