一種非氨法制備蔗糖基焦糖色素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦糖色素，特別是涉及一種非氨法蔗糖基焦糖色素的制備方法，屬于食品綠色加工的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]焦糖色素，也稱醬色，在食品色素市場(chǎng)上占有重要的地位，是目前食品工業(yè)中應(yīng)用范圍最廣、數(shù)量最大的食品添加劑，廣泛用于調(diào)味品、食品、飲料、藥品等行業(yè)中。
[0003]目前焦糖色素的生產(chǎn)主要是以蔗糖、葡萄糖、果糖、果葡糖漿、淀粉糖為主要原料，采用氨法(以氨水、亞硫酸銨等為催化劑)工藝技術(shù)加工制備焦糖色素。由于在高溫下糖料與氨反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一種名為4-甲基咪唑的化學(xué)物質(zhì)副產(chǎn)物，據(jù)報(bào)道4-甲基咪唑在動(dòng)物試驗(yàn)中能引發(fā)癌癥。世界衛(wèi)生組織已經(jīng)對(duì)焦糖色素中4-甲基咪唑加以控制，在我國焦糖色素標(biāo)準(zhǔn)B8817— 2001中也規(guī)定了焦糖色素中的4-甲基咪唑含量小于10mg/kg。但由于氨法生產(chǎn)焦糖色素反應(yīng)機(jī)理非常復(fù)雜，反應(yīng)條件難控制，實(shí)際上產(chǎn)品4-甲基咪唑含量達(dá)標(biāo)難度很大。因此研究非氨法蔗糖基焦糖色素就具有重要意義。
[0004]使用普通的非氨法色素在我國已經(jīng)用較長的歷史，很早以前民間就有在烹調(diào)中常用飴糖、蔗糖、冰糖、淀粉糖漿和蜂蜜等糖料制備不同用途的醬色料，一般多數(shù)是即作即用，制作工藝秘而不宣。文獻(xiàn)《不同生產(chǎn)工藝對(duì)焦糖理化性質(zhì)影響的研究》、《不同糖質(zhì)對(duì)焦糖理化性質(zhì)的影響》報(bào)導(dǎo)用非氨法制備蔗糖基、葡萄糖基及轉(zhuǎn)化糖焦糖色素的方法，用白砂糖溶于水后在炒鍋中加熱30分鐘，最高溫度控制在190°C。制出來色素色率較低，只能在500nm下測(cè)得色率，在610nm處色度低的焦糖吸光度很難測(cè)出，用轉(zhuǎn)化糖制作易炭化、產(chǎn)渣。1992年《中國技術(shù)市場(chǎng)報(bào)》曾報(bào)道，湘潭大學(xué)《非氨生產(chǎn)焦糖色素新方法研制成功》采用淀粉為原料，但無報(bào)導(dǎo)具體方法。目前非氨法焦糖色素產(chǎn)品市場(chǎng)尚未見報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決以往糖質(zhì)原料非氨法存在的問題，本發(fā)明以蔗糖為原料，采用兩步焦糖化反應(yīng)的非氨法制備出符合標(biāo)準(zhǔn)且無4-甲基咪唑的蔗糖基焦糖色素。填補(bǔ)蔗糖基糖基焦糖色素產(chǎn)品的市場(chǎng)空白；并通過蔗糖基焦糖色素的開發(fā)拓寬蔗糖深加工的途徑。
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種非氨法制備蔗糖基焦糖色素的方法。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種非氨法制備蔗糖基焦糖色素的方法，包括以下步驟:
1)將高蔗糖成分的糖質(zhì)原料與水混合、溶解；
2)將上步溶解的糖液與食用油混合；
3)將上步所得糖油混合樣在攪拌條件下加熱，進(jìn)行第一次熱解焦糖化反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到140~150°C時(shí)，加入熱水續(xù)繼攪拌反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)溫度再次達(dá)到140~150°C時(shí)，再加入熱水；如此反復(fù)加入5~20次熱水后，續(xù)繼攪拌保溫反應(yīng)10~60min，第一次熱解焦糖化反應(yīng)結(jié)束； 4)將反應(yīng)混合產(chǎn)物，靜置，取下部沉淀物，即為焦糖色素粗品；
5)將焦糖色素粗進(jìn)行烘烤，繼續(xù)熱輻射二次焦糖化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物即為蔗糖基焦糖色素。
[0008]進(jìn)一步的，步驟1)所述糖質(zhì)原料與水的質(zhì)量比為1:(0.3~5)。
[0009]進(jìn)一步的，步驟1)所述高鹿糖成分的糖質(zhì)原料為含93.00%以上鹿糖的糖質(zhì)原料。
[0010]進(jìn)一步的，所述高鹿糖成分的糖質(zhì)原料選自耕地白砂糖、精制白砂糖、精煉糖廠的高純度R1/R2/R3/R4糖蜜中的至少一種。
[0011]進(jìn)一步的，步驟2)所述糖液與食用油的質(zhì)量比為1:(0.3~5)。
[0012]進(jìn)一步的，所述食用油選自椰子油、棕櫚油、花生油、大豆油、食用級(jí)石蠟油中的至少一種。
[0013]進(jìn)一步的，步驟3)中所述第一次熱解焦糖化反應(yīng)的溫度為110°C ~180°C。
[0014]進(jìn)一步的，步驟3)中所述每次加入的熱水量為糖液質(zhì)量的20~35%。
[0015]進(jìn)一步的，所述熱水為沸水。
[0016]進(jìn)一步的，步驟5)中所述烘烤的溫度為150°C _200°C，時(shí)間為10~200min。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
1)本發(fā)明一方面利用蔗糖溶液與食用油在高速分散器作用下形成非均相焦糖化反應(yīng)體系，在反應(yīng)體系中蔗糖溶液形成微細(xì)液滴分散于油相之中，在油相載體的熱傳導(dǎo)下構(gòu)成微細(xì)的獨(dú)立的焦糖化反應(yīng)個(gè)體，使焦糖化反應(yīng)更加均一，產(chǎn)物更加穩(wěn)定，避免反應(yīng)的局部過熱使糖質(zhì)炭化。另一方面利用高溫?zé)彷椛涫挂淮谓固腔纳匚镞M(jìn)一步聚合產(chǎn)生較高色率的產(chǎn)物。最后本發(fā)明制備工藝較易實(shí)現(xiàn)儀表自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
[0018]2)本發(fā)明以蔗糖為原料，采用兩步焦糖化反應(yīng)的非氨法制備出符合標(biāo)準(zhǔn)且無4-甲基咪唑的蔗糖基焦糖色素，而且無發(fā)泡現(xiàn)象，不掛壁，色率指標(biāo)符合GB8817-2001 ;提高了焦糖色素產(chǎn)品的食用安全性；填補(bǔ)了蔗糖基糖基焦糖色素產(chǎn)品的市場(chǎng)空白；并通過蔗糖基焦糖色素的開發(fā)拓寬蔗糖深加工的途徑。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施例1制備的蔗糖基焦糖色素的紅外光譜圖，其中縱坐標(biāo)為透光率T/%，橫坐標(biāo)表示波長數(shù)/cm S
圖2為某國外知名品牌焦糖色素產(chǎn)品的紅外光譜圖；
圖3為實(shí)施例2制備的蔗糖基焦糖色素的紅外光譜圖，其中縱坐標(biāo)為透光率T/%，橫坐標(biāo)表示波長數(shù)/cm S
圖4為實(shí)施例3制備的蔗糖基焦糖色素的紅外光譜圖，其中縱坐標(biāo)為透光率T/%，橫坐標(biāo)表示波長/cm S
圖5為實(shí)施例4制備的蔗糖基焦糖色素的紅外光譜圖，其中縱坐標(biāo)為透光率T/%，橫坐標(biāo)表示波長數(shù)/cm
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種非氨法制備蔗糖基焦糖色素的方法，包括以下步驟:
1)將高蔗糖成分的糖質(zhì)原料與水混合、溶解； 2)將上步溶解的糖液與食用油混合；
3)將上步所得糖油混合樣在攪拌條件下加熱，進(jìn)行第一次熱解焦糖化反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到140~150°C時(shí)，加入熱水續(xù)繼攪拌反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)溫度再次達(dá)到140~150°C時(shí)，再加入熱水；如此反復(fù)加入5~20次熱水后，續(xù)繼攪拌保溫反應(yīng)10~60min，第一次熱解焦糖化反應(yīng)結(jié)束；
4)將反應(yīng)混合產(chǎn)物，靜置，取下部沉淀物，即為焦糖色素粗品；
5)將焦糖色素粗進(jìn)行烘烤，繼續(xù)熱輻射二次焦糖化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物即為蔗糖基焦糖色素。
[0021]優(yōu)選的，步驟1)所述糖質(zhì)原料與水的質(zhì)量比為1: (0.3~5)。
[0022]更優(yōu)選的，步驟1)所述糖質(zhì)原料與水的質(zhì)量比為1:(0.4~1.2)。
[0023]優(yōu)選的，步驟1)所述高鹿糖成分的糖質(zhì)原料為含93.00%以上鹿糖的糖質(zhì)原料。
[0024]優(yōu)選的，所述高鹿糖成分的糖質(zhì)原料選自耕地白糖、精制白糖、精煉糖廠的高純度R1/R2/R3/R4糖漿中的至少一種。
[0025]優(yōu)選的，步驟2)所述糖液與食用油的質(zhì)量比為1:(0.3~5)。
[0026]更優(yōu)選的，步驟2)所述糖液與食用油的質(zhì)量比為1:(0.4~1.2)。
[0027]優(yōu)選的，所述食用油選自椰子油、棕櫚油、花生油、大豆油、食用級(jí)石蠟油中的至少一種。
[0028]更優(yōu)選的，所述食用油為棕櫚油。
[0029]優(yōu)選的，步驟3)中所述第一次熱解焦糖化反應(yīng)的溫度為110°C ~180°C。
[0030]更優(yōu)選的，第一次熱解焦糖化反應(yīng)的溫度為140°C ~160°C。
[0031]優(yōu)選的，步驟3)中所述每次加入的熱水量為糖液質(zhì)量的20~35%。
[0032]優(yōu)選的，步驟3)中加入熱水的次數(shù)為10~15次。
[0033]優(yōu)選的，所述熱水為沸水。
[0034]優(yōu)選的，步驟3)中所述保溫反應(yīng)時(shí)間為15~30min。
[0035]優(yōu)選的，步驟5)中所述烘烤的溫度為150°C -200°C，時(shí)間為10~200min。
[0036]更優(yōu)選的，所述烘烤的溫度為175°C ~185°C ;最佳反應(yīng)時(shí)間為30~120min。
[0037]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但并不局限于此。
[0038]實(shí)施例1:
1)將高純度蔗糖原料(精制白砂糖，其中蔗糖純度99.88%)與水按質(zhì)量比例1:0.75混合、溶解；
2)將完全溶解糖液與棕櫚油按質(zhì)量比例0.618:1混合；
3)將糖油混合樣置于帶有高速分散器的反應(yīng)器中，并啟動(dòng)高速分散反應(yīng)器，加熱，攪拌，進(jìn)行一次熱解焦糖化反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)至150°C時(shí)，加入50g的沸水，續(xù)繼攪拌反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)溫度再次達(dá)到150°C時(shí)，再加入等量的沸水，如此重復(fù)加入15次沸水后，再攪拌保溫反應(yīng)保溫20min，反應(yīng)結(jié)束；整個(gè)第一次熱解焦糖化反應(yīng)過程中加熱的溫度為110°C -180 °C ；
4)將反應(yīng)后混合產(chǎn)物移至油水分離器中，靜置，分離出底部產(chǎn)物，即為焦糖色素粗品。
[0039]5)將焦糖色素粗品置于烘箱中，于180°C條件下烘烤120min，繼續(xù)二次焦糖化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到色率為19474 EBC的蔗糖基焦糖色素。還可將該反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步濃縮或脫水得到干燥的固體成品。
[0040]圖1和圖2分別顯示了本實(shí)施例備的焦糖色素和某國外知名品牌焦糖色素產(chǎn)品的紅外光譜圖，從圖中可以看到，體現(xiàn)焦糖色素結(jié)構(gòu)特征的集團(tuán)吸收峰主要存在于3100?350