焦糖色素的分类和生产工艺的综述
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焦糖色素的分类及生产工艺综述
廊坊师范学院 生命科学学院 07 级生物技术 周冰
摘要:焦糖色素色率高,着色能力强,体现发酵酱油特有的红褐色,红润、亮 摘要 丽。
粘度适中,溶解性好,耐盐度高,品质稳定。
在此对焦糖色素进行功能分类 和生产工艺的综述。
关键词:焦糖色素 生产工艺 功能分类 发展前景 关键词 产品性能 焦糖色素是人类使用历史最悠久的食用色素之一,也是目前人们使用的食品 添加剂中用量最大、最受欢迎的一种。
色率高,着色能力强,体现发酵酱油特有 的红褐色,红润、亮丽。
粘度适中,溶解性好,耐盐度高,品质稳定 产品用途 焦 糖 色 亦 称 焦 糖 , 俗 称 酱 色 , 英 文 Caramel , 德 文 称 为 “ 卡 拉 麦 几 乳 考 ” (karamelxucker),法文称为“苏克力、卡拉麦列西”(sucrecaramelise)。
焦糖是一 种在食品中应用范围十分广泛的天然着色剂、是食品添加剂中的重要一员。
60 年代,由 于其环化物四-甲基咪唑的问题,曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。
后经科 学家们的多年努力研究,证明它是无害的,联合国粮食与农业组织(FAO),联合国世 界卫生组织(WHO),国际食品添加剂联合专家委员会(JECFA),均已确认焦糖是安全 的,但对其四-甲基咪唑作了限量的规定。
由此,世界各国的焦糖工业加速了发展。
据 文献介绍、英、法、德各国年产量均在 1.1 万吨以上,美国年产量在 10 万吨以上,而 我国的年产量却未见有统计数字,笔者估计约有 12~15 万吨。
我国的焦糖工业是非常落 后,绝大部分产量是由作坊式的手工方法生产的,能够用比较科学的方法生产的厂家寥 寥无几,而且仅能生产单一的在酱油中应用的耐盐焦糖,品质较差,卫生指标也很差。
几年前还不能生产在可乐型饮料中应用的耐酸焦糖,需高价进口,至今也没有正式生产 固体焦糖的厂家。
所以,我国的焦糖工业亟待有志者去开发研究。
生产工艺 如上所述,现代科学技术虽还未能彻底认识焦糖反应的机理,但对非酶褐变 反应的前期机理及反应生成物却已有了明确的认识。
一般认为,焦糖反应有两种 类型:一类是在有胺伴随下的美德拉反应,即由葡萄糖+NH3-R 生成雪夫氏碱 (SehiffsBase),进一步加热生成 N-取代葡基胺(N-substitutedqlycosylanine). 另一类是纯焦糖化反应(单纯地加热葡萄糖的焦化反应),即在相当高的高温下 (大约 200℃)使碳水化合物产生醛类,然后缩合成染色成份。
两类反应都能产生 醛类和二羰基化合物,但美拉德反应渗入含氨成份,此反应机制可粗略地归纳为 3 步: 第 1 步:启动反应。
A、糖-氨结合;B、阿马都利(Amadori)分子重排反应。
第 2 步:降解反应产生具有强紫外光吸收的无色物,释放二氧化碳。
C、糖脱 水。
D、环开裂。
第 3 步:缩合反应形成高分子量的强染色成份。
E、醛醇缩合;F、醛-氨聚合 和含氨杂环化合物的形成。
根据上述原理,现代焦糖色的制造方法大致有以下几种: (1)常压法,即开口锅生产的方法。
一般是用一只热交换器上面载 1 个开口 的分离器,在常压下将糖料加热到一定温度,加入氨水,继续加热到终点。
目前 国内绝大多数生产厂采用的是类似此种方法。
但常压法的温度难控制,质量不稳
定,粘度大,应用不方便,大规模工业生产不宜采用此法。
但国外某些品种也有 采用此法的。
(2)加压法。
此法系将糖料置于具有搅拌器的反应锅内,以蒸汽加热(亦有 以油浴加热)到一定温度后加入不同的技术助剂,保温一定时间,达到终点后, 出料过滤并迅速冷却到 38℃ 以下包装。
不同的技术助剂,不同的温度,不同的保温时间,不同的 PH 值, 可以得到迥然不同的产品,这些工艺参数是被高度保密的技术。
目前,国外的许 多高质量焦糖都是用加压法生产的,国内近年才开始学习此法,但真正能大批量 生产的单位还不多,尤其是不能保持产品的一致性和高质量。
(3)挤压法。
此法系将糖料喂入具有螺旋杆的挤压机,经数分钟的高温后被 喷出并磨碎,得到含水 3%左右的粉末焦糖。
也可以用淀粉或糊精作原料而制得。
据笔者所知,国内几乎没有这种技术,而国外这方面的技术资料也极难得到。
笔 者与数友人致力于这种工艺的研究已数年,最近才初见端倪,不久可望投入试验。
国内目前有少数单位用喷雾干燥或真空烘干法少量生产固体焦糖,其工艺不够成 熟,产品质量、包装方面存在不少问题,因此国内的固体焦糖未形成生产能力。
分类 国际上通常把焦糖色按其功用分为四类,见附表。
焦糖的分类 类别名称 功能 色强 总氨 总硫 Ⅰ普通(酒精)焦糖酒精中稳定 0.01~0.14<0.1<0.2 Ⅱ亚硫酸钾钠焦糖酒精中稳定 0.05~0.13<0.3<0.3 Ⅲ氨焦糖啤酒、酱油中稳定 0.08~0.36>0.3<0.2 Ⅳ亚硫酸铵焦糖酸中稳定 0.10~0.60>0.3>0.3 上述分类是基于这样的一种情况,即没有一种焦糖能同时适用于所有的应用 领域,因此国外的焦糖品种有几十个,甚至还有风味焦糖,即加入某种氨基酸使 焦糖带有某一种特有气味。
发展前景 虽然我国的焦糖生产技术落后,国外对焦糖技术封锁比较严,但也不必花大量 资金去进口,我们完全可能在现有的基础上,通过刻苦的科学实验,自力更生地 发展我们自己的焦糖工业。
那些唯利是图、粗制滥造的个体焦糖户,政府主管部 门应通过法规去管理、引导其提高,而其中的绝大部分将会被淘汰。
初具工厂规 模的专业厂,应建立起科学化规模生产的格局,以质优价廉去占领市场,我国的 焦糖市场是十分广阔的。
引证文献 1 期刊论文 焦糖色素生产及应用的进展 - 食品工业科技 2007(4) 、 2 会议论文 焦糖色素的分类、生产工艺以及发展前景 中国食品添加剂生产应用 工业协会着色剂专业委员会 2007 年年会 2007 3 期刊论文 焦糖色素的生产工艺及其使用性能 - 湖州职业技术学院学报 2005,3(3) 4[3]游汉生.焦糖的生产应用及其发展[A]..中国淀协淀粉糖专业委员会第五次淀粉 糖生产技术研讨会论文集[C].上海,2001,11..
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