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      麥芽糖及麥芽糖醇的生產和應用

      麥芽糖及麥芽糖醇的生產和應用

      • 分類:技術資料
      • 作者:
      • 來源:
      • 發布時間:2022-05-06 16:05
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      麥芽糖及麥芽糖醇的生產和應用

      • 分類:技術資料
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      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。麥芽糖的傳統制法是用含有淀粉的谷物經麥芽酶糖化制得,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。麥芽糖多為透明黏稠的液體,也有濃縮冷卻結晶成固體的,是很有發展前景的低熱值、低甜度糖類之一,其甜度相當于蔗糖的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、不產生蛀牙、較好的口感以及對比大多數其他糖醇的高甜度,使其得以廣泛應用。

      目前人們對低熱量和低脂肪產品的健康要求越來越高,麥芽糖醇產業的發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工藝及其應用進行了探討。

      01

      麥芽糖的生產技術

      1、麥芽糖的生產工藝

      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

      1)超高麥芽糖漿生產過程

      超高麥芽糖漿的麥芽糖含量超過70%,其中發酵性糖的含量達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。生產超高麥芽糖漿必須并用脫支酶,并嚴格控制液化程度,DE值應不超過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,可明顯促進麥芽糖的生成。

      3、純麥芽糖的生產

      1)結晶法

      麥芽糖的結晶同過飽和度有著密切關系,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90%以上,將純度為94%的麥芽糖漿濃縮到70%濃度,按干物質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結晶完畢,收率約60%,純度97%以上,母液可以重復利用,廢糖蜜經干燥可制全糖粉。

      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,隨著膜技術的發展,利用超濾和反滲透都可得到純度96%以上的麥芽糖。

       

      02

      麥芽糖醇的生產工藝

      糖醇產品都可以用相應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,生產工藝也相似。生產麥芽糖醇的原料可從市場采購,也可自己生產,其生產流程如下:

      麥芽糖—調pH—加氫—過濾脫色—離子交換—蒸發濃縮—結晶—成品

      將麥芽糖漿稀釋到50%左右,用NaOH調pH至7.5~8。調好的糖漿進入加氫反應器進行加氫,所用催化劑為骨架鎳,間歇反應用粉狀(Ni、Al、Mo),連續反應用塊狀,用量為10%~12%??刂品磻獕毫?.5MPa~8MPa,反應溫度115℃~125℃。氫化液先經過濾,一方面濾去雜質,另一方面除去氫化液中色素,然后進行離子交換,主要目的是除去金屬離子,最后可在負壓下。用刮板式或薄膜式蒸發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晶狀兩種產品。因晶體麥芽糖醇產品運輸方便、純度高、在食品等行業中可直接添加、安全可靠,故市場銷量遠遠超過液體產品。但目前結晶麥芽糖醇的生產工藝中,對原料麥芽糖的要求較高。作為麥芽糖醇的原料,麥芽糖的含量要達到60%以上為好,否則氫化后總醇中麥芽糖醇達不到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。當麥芽糖醇的純度在90%左右時,其結晶過程才能順利進行。這就要求原料麥芽糖的純度達到90%以上,而以目前麥芽糖的生產工藝,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。

      淀粉經普通的α一淀粉酶、β一淀粉酶與普魯蘭酶的組合酶轉化制得純度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%以上的麥芽糖醇經濃縮結晶、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用

      1、麥芽糖的應用

      麥芽糖漿用途廣泛,用于食品行業的各個領域,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,具有良好的抗結晶性,在冷凍食品中也不會有晶體析出,還有防止其它糖產生結晶的效果,這樣就可以在生產果醬和果凍時防止蔗糖的結晶析出,延長食品的保存期。

      麥芽糖漿具有良好的發酵性,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期。麥芽糖漿甜度低、吸濕性低、保濕性高,具有一分子結晶水的麥芽糖非常穩定,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定,在pH=3和120℃加熱90min幾乎不分解,熬糖溫度可達160℃,故在常溫下不會因麥芽糖的分解而引起食品的變質、變味。

      高麥芽糖漿在糖果工業中可代替酸水解的淀粉糖漿,不僅口味溫和,甜度適中,產品不易變色,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、麥芽糖醇的應用

      1)在功能性食品中的應用

      麥芽糖醇在體內幾乎不分解,所以可用做糖尿病人、肥胖病人的食品原料?,F例舉低熱量奶油蛋糕配方如表1:

      圖片

      2)用于糖果、巧克力生產

      由于麥芽糖醇的風味口感好,具有良好的保濕性和非結晶性,可用來制造各種糖果,包括發泡的棉花糖、硬糖、透明軟糖等?,F例舉麥芽糖醇制造糖果配方如表2:

      圖片

      3)在果汁飲料中的應用

      麥芽糖醇有一定的黏稠度,且具難發酵性,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)在冷凍食品中的應用

      冰淇淋中使用麥芽糖醇,能使產品細膩稠和,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,可按生產需要確定用量。

       

       

      04

      麥芽糖和麥芽糖醇的市場與發展前景

      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慣和消費水平所限,工業化生產起步較晚,遠遠不能滿足市場需求,但發展的趨勢已形成。從麥芽糖和麥芽糖醇的消費結構來看,絕大多數用于食品和功能性食品。產品大部分內銷,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劑和輔助治療劑的作用,隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高,人民生活逐漸由溫飽型向營養型、保健型轉變,麥芽糖和麥芽糖醇走進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展迅速,這都是麥芽糖和麥芽糖醇發展的潛在市場,也為麥芽糖和麥芽糖醇的發展提供了契機。

      同時,隨著我國人民生活水平的不斷提高和食品結構的不斷改變,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中占有一席之地。作為農業大國,淀粉原料充足,為麥芽糖和麥芽糖醇的生產提供了得天獨厚的條件,我國的麥芽糖和麥芽糖醇工業必將會有更大的發展。

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