淀粉糖种类Word格式.docx
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液体葡萄糖:
是操纵淀粉适度水解取得的以葡萄糖、麦芽糖和麦芽低聚糖组成的混合糖浆,葡萄糖和麦芽糖均属于还原性较强的糖,淀粉水解程度越大,葡萄糖等含量越高,还原性越强。
淀粉糖工业上经常使用葡萄糖值(dextroseequivalent)简称DE值(糖化液中还原性糖全数当做葡萄糖计算,占干物质的百分率称葡萄糖值)来表示淀粉水解的程度。
液体葡萄糖按转化程度可分为高、中、低3大类。
工业上产量最大、应用最广的中等转化糖浆,其DE,值为30%~50%,其中DE值为42%左右的又称为标准葡萄糖浆。
高转化糖浆DE!
值在50%~70%,低转化糖浆DE值30%以下。
不同DE值的液体葡萄糖在性能方面有必然不同,因此不同用途可选择不同水解程度的淀粉糖。
2
葡萄糖:
是淀粉经酸或酶完全水解的产物,由于生产工艺的不同,所得葡萄糖产品的纯度也不同,一样可分为结晶葡萄糖和全糖两类,其中葡萄糖占干物质的95%~97%,其余为少量因水解不完全而剩下的低聚糖,将所得的糖化液用活性炭脱色,再流经离子互换树脂柱,除去无机物等杂质,便取得了无色、纯度高的精制糖化液。
将此精制糖化液浓缩,在结晶罐冷却结晶,得含水α一葡萄糖结晶产品;
在真空罐中于较高温度下结晶,取得无水β一葡萄糖结晶产品;
在真空罐中结晶,得无水α一葡萄糖结晶产品。
3
果葡糖浆:
若是把精制的葡萄糖液流经固定化葡萄糖异构酶柱,使其中葡萄糖一部份发生异构化反映,转变成其异构体果糖,取得糖分组成要紧为果糖和葡萄糖的糖浆,再经活性炭和离子互换树脂精制,浓缩取得无色透明的果葡糖浆产品。
这种产品的质量分数为71%,糖分组成为果糖42%(干基计),葡萄糖53%,低聚糖5%,这是国际上在20世纪60年代末开始大量生产的果葡糖浆产品,甜度等于蔗糖,但风味更好,被称为第一代果葡糖浆产品。
20世纪70年代末期世界上研究成功用无机分子筛分离果糖和葡萄糖技术,将第一代产品用分子筛模拟移动床分离,得果糖含量达94%的糖液,再与适量的第一代产品混合,得果糖含量别离为55%和90%两种产品。
甜度高过蔗糖别离为蔗糖甜度的1.1倍和1.4倍,也被称为第二、第三代产品。
第二代产品的质量分数为77%,果糖55%(干基计),葡萄糖40%,低聚糖5%。
第三代产品的质量分数为80%,果糖90%(干基计),葡萄糖7%,低聚糖3%。
4
麦芽糖浆:
是以淀粉为原料,经酶或酸结合法水解制成的一种淀粉糖浆,和液体葡萄糖相较,麦芽糖浆中葡萄糖含量较低(一样在10%以下),而麦芽糖含量较高(一样在40%~90%),按制法和麦芽糖含量不同可别离称为饴糖、高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆等,其糖分组成主若是麦芽糖、糊精和低聚糖。
二、淀粉糖的性质
不同淀粉糖产品在许多性质方面存在不同,如甜度、黏度、胶黏性、增稠性、吸潮性和保潮性,渗透压力和食物保藏性、颜色稳固性、焦化性、发酵性、还原性、避免蔗糖结晶性、泡沫稳固性等等。
这些性质与淀粉糖的应用紧密相关,不同的用途,需要选择不同种类的淀粉糖品。
下面简单的表达淀粉糖的有关特性。
1
甜度
甜度是糖类的重要性质,但阻碍甜度的因素很多,专门是浓度。
浓度增加,甜度增高,但增高程度不同糖类之间存在不同,葡萄糖溶液甜度随浓度增高的程度大于蔗糖,在较低的浓度,葡萄糖的甜度低于蔗糖,但随浓度的增高不同减小,当含量达到40%以上二者的甜度相等(表6—1)。
淀粉糖浆的甜度随转化程度的增高而增高,另外,不同糖品混合利用有彼此提高的成效。
下面是几种糖类的甜度。
表6-1几种糖类的相对甜度
糖类名称
相对甜度
蔗糖
果葡糖浆(42型)
葡萄糖
淀粉糖浆(DE值42)
果糖
淀粉糖浆(DE值70)
麦芽糖
2
溶解度
各类糖的溶解度不相同,果糖最高,第二是蔗糖、葡萄糖。
葡萄糖的溶解度较低,在室温下浓度约为50%,太高的浓度那么葡萄糖结晶析出。
为避免有结晶析出,工业上贮存葡萄糖溶液需要操纵葡萄糖含量42%(干物质)以下,高转化糖浆的糖分组成维持葡萄糖35%~40%,麦芽糖35%~40%,果葡糖浆(转化率42%)的质量分数一样为71%。
3
结晶性质
蔗糖易于结晶,晶体能生长专门大。
葡萄糖也容易结晶,但晶体细小。
果糖难结晶。
淀粉糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物,不能结晶,并能避免蔗糖结晶。
糖的这种结晶性质与其应用有关。
例如,硬糖果制造中,单独利用蔗糖,熬煮到水分1.5%以下,冷却后,蔗糖结晶,破裂,不能取得坚韧、透明的产品。
假设添加部份淀粉糖浆可避免蔗糖结晶,避免产品贮存进程中返砂,淀粉糖浆中的糊精,还能增加糖果的韧性、强度和黏性,使糖果不易破碎,另外,淀粉糖浆的甜度较低,有冲淡蔗糖甜度的成效,使产品甜味温和。
4
吸湿性和保湿性
不同种类食物关于糖吸湿性和保湿性的要求不同。
例如,硬糖果需要吸湿性低,幸免遇潮湿天气吸收水分致使溶化,因此宜选用蔗糖、低转化或中转化糖浆为宜。
转化糖和果葡糖浆含有吸湿性强的果糖,不宜利用。
但软糖果那么需要维持必然的水分,面包、糕点类食物也需要维持松软,应利用高转化糖浆和果葡糖浆为宜。
果糖的吸湿性是各类糖中最高的。
5
渗透压力
较高浓度的糖液能抑制许多微生物的生长,这是由于糖液的渗透压力使微生物菌体内的水分被吸走,生长受到抑制。
不同糖类的渗透压力不同,单糖的渗透压力约为二糖的两倍,葡萄糖和果糖都是单糖,具有较高的渗透压力和食物保藏成效,果葡糖浆的糖分组成为葡萄糖和果糖,渗透压力也较高,淀粉糖浆是多种糖的混合物,渗透压力随转化程度的增加而升高。
另外,糖液的渗透压力还与浓度有关,随浓度的增高而增加。
6
黏度
葡萄糖和果糖的黏度较蔗糖低,淀粉糖浆的黏度较高,但随转化度的增高而降低。
利用淀粉糖浆的高黏度,可应用于多种食物中,提高产品的稠度和可口性。
7
化学稳固性
葡萄糖、果糖和淀粉糖浆都具有还原性,在中性和碱性条件下化学稳固性低,受热易分解生成有色物质,也容易与蛋白质类含氮物质起羰氨反映生成有色物质。
蔗糖不具有还原性,在中性和弱碱性条件下化学稳固性高,但在pH值9以上受热易分解产生有色物质。
食物一样是偏酸性的,淀粉糖在酸性条件下稳固。
8
发酵性
酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等,但不能发酵较高的低聚糖和糊精。
有的食物需要发酵,如面包、糕点等;
有的食物不需要发酵,如蜜饯、果酱等。
淀粉糖浆的发酵糖分为葡萄糖和麦芽糖,且随转化程度而增高。
生产面包类发酵食物应用发酵糖分高的高转化糖浆和葡萄糖为宜。
第二节淀粉糖的酸糖化工艺
淀粉在酸或淀粉酶的催化作用下发生水解反映,其水解最终产物随所用的催化剂种类而异。
在酸作用下,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,在淀粉酶作用下,随酶的种类不同而产物各异。
一、酸糖化机理
淀粉乳加入稀酸后加热,经糊化、溶解,进而葡萄糖苷链裂解,形成各类聚合度的糖类混合溶液。
在稀溶液的情形下,最终将全数变成葡萄糖。
在此,酸仅起催化作用。
淀粉的酸水解反映可由化学式简示于下:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6
在淀粉的水解进程中,颗粒结晶结构被破坏。
α一1,4糖甙键和α一1,6糖甙键被水解生成葡萄糖,而α一1,4糖甙键的水解速度大于α一1,6糖甙键。
淀粉水解生成的葡萄糖受酸和热的催化作用,又发生复合反映和分解反映。
复合反映是葡萄糖分子通过α一1,6键结合生成异麦芽糖、龙胆二糖、潘糖和其他具有α-1,6键的低聚糖类。
复合糖可再次经水解转变成葡萄糖,此反映是可逆的。
分解反映是葡萄糖分解成5L羟甲基糠醛、有机酸和有色物质等。
葡萄糖的复合反映和分解反映简示于下如图6—1所示:
淀粉——葡萄糖
龙胆二糖和其他低聚糖
↓
5-羟甲基糠醛——有色聚合物
甲酸和其他有机酸
图6—1
葡萄糖的复合反映和分解反映
在糖化进程中,水解、复合和分解3种化学反映同时发生,而水解反映是要紧的。
复合与分解反映是次要的,且对糖浆生产是不利的,降低了产品的收得率,增加了糖液精制的困难,因此要尽可能降低这两种反映。
二、阻碍酸糖化的因素
酸的种类和浓度
由于各类酸的电离常数不同,虽摩尔数相同,但H+浓度不同,因此水解能力不同。
假设以盐酸的水解力为100,那么硫酸为50.35,草酸为20.42,亚硫酸为,醋酸为6.8。
因此淀粉糖工业经常使用盐酸来水解淀粉。
盐酸水解,用碳酸钠中和,生成的氯化钠存在于糖液中,假设生成大量的氯化钠,就会增加灰分和咸味,且盐酸对设备的侵蚀性专门大,对葡萄糖的复合反映催化作用也强。
硫酸催化效率仅次于盐酸,用硫酸水解后,经石灰中和,生成的硫酸钙沉淀在过滤时大部份可除去,但它仍具有必然的溶解度,会有少量溶于糖液中,在糖液蒸发时,形成结垢,阻碍蒸发效率,且糖浆在贮存中,硫酸钙会慢慢析出而变混浊,因此,工业上很少利用硫酸。
草酸尽管催化效率不高,但生成的草酸钙不溶于水,过滤时可全数除去,而且可减少葡萄糖的复合分解反映,糖液的色泽较浅,只是草酸价钱贵,因此,工业上也较少采纳。
酸水解时,生产上常操纵糖化液pH值为1.5~2.5。
同一种酸,浓度增大,能增进水解作用,但二者之间并非表现为等比例关系,因此,酸的浓度就不宜过大,不然会引发不良后果。
淀粉乳浓度
酸催化淀粉水解生成的葡萄糖,在酸和热的作用下,会发生复合和分解反映,阻碍葡萄糖的产率和增加糖化液精制的困难。
因此生产上要尽可能降低这两种副反映,有效的方式是通过调剂淀粉乳的浓度来操纵,生产淀粉糖浆一样淀粉乳浓度操纵在22~24波美度,结晶葡萄糖那么为12~14波美度。
淀粉乳浓度越高,水解糖液中葡萄糖浓度越大,葡萄糖的复合分解反映就强烈,生成龙胆二糖(苦味)和其他低聚糖也多,阻碍制品品质,降低葡萄糖产率;
但淀粉乳浓度太低,水解糖液中葡萄糖浓度也太低,设备利用率降低,蒸发浓缩耗能大。
温度、压力、时刻
温度、压力、时刻的增加均能增进水解作用,但太高温度、压力或太长时刻,也会引发不良后果。
生产上对淀粉糖浆一样操纵在283~303kPa,温度142~145℃,时刻8~9min;
结晶葡萄糖那么采纳252~353kPa,温度138~147lC,时刻16~35min。
三、酸糖化工艺
中断糖化法
这种糖化方式是在一密闭的糖化罐内进行的,糖化进料前,第一开启糖化罐进汽阀门,排除罐内冷空气。
在罐压维持0.03~O.05