果葡糖浆对焦糖色素质量影响的研究
文章篇号:1007-2764(2006)03-0067-021
果葡糖浆对焦糖色素质量影响的研究
张金云，曾祥燕
（1.通标标准技术服务有限公司广州分公司食品部，广东广州510663）
（2 广州双桥股份有限公司研发中心，广东广州510280）
摘要：本文利用双酶法生产的果葡糖浆（DE值相同、果糖和葡萄糖含量不同）制作焦糖色素，在相同制备工艺下，对焦糖色素的吸光度进行了比较。发现相同的DE值条件下，果糖和葡萄糖含量越高，吸光度就越大；果葡糖浆的DE值越高，吸光度也越大。
关键词：果葡糖浆；焦糖色素；吸光度
1
2
The Influence of the Fructose Corn Syrup on the Quality of Caramel
Zhang Jin-yun1，Zen Xiang-yan2
(1. Guangzhou Branch Food Department, SGS-CSTC Standards Technical Services Co., Ltd., Guangzhou 510665,China)
(2. Guangzhou Shuangqiao Company Ltd. R&D Department, Guangzhou 510280, China)
Abstract: This paper compared the caramel performance of produced by fructose corn syrups (same DE value, but different of the content and ratio of fructose and glucose) which were produced by the method of double-enzymatic. In the same processes of preparation, from the result of the caramel absorbency, it was found that higher of the content of fructose and glucose, the greater of the absorbency; .and higher of the DE value, the greater of the absorbency.
Keywords: Fructose corn syrup; Caramel; Absorbency
焦糖色素是目前食用色素中用量最大、使用范围最广的一种色素，广泛应用于食品、医药、调味品、化妆品、饮料等行业，在调味品行业中尤占重要地位[2]
。焦糖色素已成为许多产品的重要组成部分，对其质量要求也越来越高。高质量的焦糖色素是一种浓黑褐色粘稠物质，可溶于水，不溶于常用的有机溶剂中，有明显的焦香味，使用在产品中应着色均匀，耐光，耐热。生产焦糖色素的主要原料以糖为主，如蔗糖、饴糖、葡萄糖母液，等等。其中，以玉米或大米为原料，采用双酶法所生产的葡萄糖（以下简称双酶糖）为糖质制作的焦糖色素质量很好[3]。
实际上，焦糖色素的生产因工艺和采用的原料不同，可分为普通焦糖、碱性亚硫酸焦糖、铵（氨）法加工的焦糖和亚硫酸铵焦糖；又因焦糖色素所带电荷的不同而分为耐酸型和酿造型，以满足不同应用领域的要求。生产焦糖色素的方法有以美拉德反应为主的氨法和以焦糖化反应为主的非氨法；以反应过程中所需压力进行划分，又可分为常压法和加压法[3]。
近年来，我们对焦糖色素的生产进行了大量的研究工作，特别是常压氨法生产焦糖色素。常压氨法生产的焦糖着色率高、生产周期短，原材料来源广，生
收稿日期：2006-03-26
产成本低，适用于中、小企业生产。本文比较研究了用双酶法生产DE值相同，但果糖、葡萄糖含量不同的果葡糖浆在相同工艺下制成的焦糖色素的吸光度。
果糖和葡萄糖能被直接吸收，而且果糖分解不需胰岛素，能大大减轻肝脏负担，适用于糖尿病等患者，目前果葡糖浆已被用于枇杷露、药酒等保健食品中；而且使用果葡糖浆的产品口感清润爽口，风味好，透明度好，稳定性好，不会在低pH值时发生转化，产品没有浑浊，沉淀物和絮状物极少；另外果葡糖浆较高的渗透压能抑制食品表面的细菌生长[4]。 1 材料与方法
1.1 试验材料
5种不同的糖浆：广州双桥股份有限公司提供；氨水（A.R）。
1.2 主要仪器设备
DU-20油浴锅、Lambda 35 紫外/可见分光光度计、Waters高效液相色谱仪、ORION 420A pH计、PB2002-N电子天平、HA-180M电子天平等。 1.3 测定方法
DE值的测定：QB/T 2319-97 焦糖色的测定：GB 8817-2001
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2 结果与讨论
2.1 不同工艺条件的试验
为了着重探讨常压氨法生产焦糖色素的最佳工艺条件，我们选取了反应温度、催化剂用量和反应时间的三因素三水平进行正交试验，因素与水平见表1。
表1 正交试验因素与水平表
反应温度/℃ 催化剂用量/ml 反应时间
1 120 150 60 2 130 200 100 3 140 250 140 PH对焦糖化反应有一定的影响，但用氨水作为催
，调pH值为7.0；称取75.0g已调好浓度调为260Be＇
的糖浆于250ml的烧杯中，并做好标识；再在烧杯中各加入20ml氨水，搅拌均匀；将样品置于130℃的油浴锅中恒温焦化，并不时搅拌；反应时间为110min；分别将焦制后的糖浆用蒸馏水稀释至65.5g，搅拌均匀，再分别准确称量稀释后的焦糖液2.500g，用蒸馏水定容至250ml；在610nm下检测各稀释后的焦糖的吸光度。结果如表3。
表3 相同条件下、不同DE值制作的焦糖吸光度 糖浆名称DE值
A 40.51B 45.02C 74.50
0.03440.05560.1886
OD610 平均OD6100.0339 0.0338 0.0340 0.0560 0.0554 0.0557 0.1884 0.1885 0.1885
化剂的条件下，添加催化剂的量不同，最终pH值不
同，因此我们在焦糖化反应前均将糖液的pH值调为7.0。试验结果见表2。
表2 正交试验表
因素 反应温度/℃ 催化剂用量/ml 反应时间OD6101 120 150 60 0.87502 130 200 60 1.72523 140 250 60 1.94944 130 250 100 2.10005 140 150 100 1.40006 120 200 100 1.00247 140 200 150 1.60008 120 250 150 1.00009 130 150 150 1.6250K1 2.8774 3.9000 4.5496 K2 5.4502 4.3276 4.5024 K3 4.9494 5.0494 4.2250 K1/3 0.9591 1.3000 1.5165 K2/3 1.8167 1.4425 1.5008 K3/3 1.6498 1.6831 1.4083 R 2.5728 1.1494 0.3246
由表2可看出，反应温度极差为2.5728，催化剂用量的极差为1.1494，反应时间的极差为0.3246。各反应条件对焦糖色影响的大小依次为温度、催化剂用量和反应时间。而反应的最佳条件为温度130，催化剂用量为250，反应时间为110min[3]。 2.2 不同DE值的糖浆对焦糖色素的影响
分别取三个不同DE值的糖浆（即A、B、C），均
糖浆名称 DE值 葡萄糖(D) 葡萄糖(E) F-42果葡糖(F)
单糖
二糖
表3可看出，生产焦糖色素以糖浆C的效果最好，
其次是糖浆B，糖浆A的效果最差。即随着DE值的升高，焦糖色素的颜色越来越深。焦糖化反应是一个由小分子合成大分子物质的过程，在此过程中以羰氨反应为甚，首先糖质原料中自由的醛基或酮基与氨类化合物中的氨基发生反应形成N-葡萄糖基胺，N-葡萄糖基胺经过阿马都利氏分子重排形成氨基脱氨酮糖，一部分氨基脱氧酮糖经过1,2-烯醇化作用形成羟甲醇糠醛，另一部分经过3,4-烯醇化作用形成还原酮类。还原酮类极不稳定，逼使氨类化合物脱羧、脱氨形成小分子醛类,它赋予焦糖色素优美的风味。这些小分子醛类自相聚合形成分子结构极其复杂的类黑色素[5]。DE值越高，相同质量的糖所含的醛基或酮基越多，最终所形成的焦糖质量越好，色泽越深。
2.3 DE值相近而糖组分不同的糖浆制备焦糖色素的比较
2.3.1 糖浆糖的组分
分别取两个不同DE值的葡萄糖糖浆（即D、E）及一个F-42果葡糖浆（即F）（糖组分如表4），均调为260Be＇（干固物约为49.5％）。再将F-42果葡糖浆与葡萄糖浆按一定的比例调兑，调兑后的样品为G、H、I，并使调兑后的DE值基本一致。糖浆的DE值、糖组分及调兑后的DE值、糖组分等如表4。
三糖
四糖及四糖以上
34.2526 1.3594
果糖
果糖+单糖
表4 糖浆糖组分及DE值等情况表
_____ 33.3830 _____ 2.4327 94.5625 41.1623
55.84 33.3830 18.4375 13.9313 97.60 53.4002 3.5308 0.5473
45.69 2.4327 41.5832 24.6350 31.3490
G 74.75 43.4208 10.5217 8.0672 16.0574 21.9329 65.3537 H 74.50 40.7178 12.6896 8.1897 18.3233 20.0796 60.7974 I 74.50 30.8186 20.4299 11.1946 14.3985 23.1584 53.9770
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2.3.2 制备的焦糖色素吸光度
用电子天平各称取75g已调好浓度的糖浆于250ml的烧杯中，并做好标识；再在烧杯中各加入20ml 25~28％的氨水，搅拌均匀；将样品置于130℃的油浴锅中恒温焦化，并不时搅拌；反应时间为110min；然
糖浆名称 DE值 F-42果葡糖
熬糖前重量(g)
熬糖稀释后重量(g)
65.50 65.56 65.56
后分别将焦制后的糖浆用蒸馏水稀释至65.5g，搅拌均匀，分别准确称量稀释后的焦糖液2.500g，用蒸馏水定容至250ml；在610nm下检测各稀释后的焦糖的吸光度。结果如表5。
表5 制备焦糖色素的吸光度
称稀释焦糖重量(g)
吸 光 度
平均吸光度
97.60 75.01 2.5008 0.27620.2758 0.2759 0.2760 2.5001 0.20000.1999 0.1997 0.1999 2.5006 0.18050.1807 0.1806 0.1806 2.5017 0.17390.1738 0.1735 0.1737
G 74.75 75.02 H 74.50 75.00 I 74.50 75.01
65.51
为了更直观找出焦糖吸光度与糖组分的关系，我们做出果糖+单糖含量与吸光度的关系曲线图，如图1。
(％）[1**********]50F
G
样品名称
就多，利于呈色焦糖化反应。 4 讨论
利用双酶法生产的DE值相同，但果糖、葡萄糖含量不同的果葡糖浆制作焦糖色素，在相同制备工艺下，果糖和葡萄糖含量越高，吸光度就越大。生产企业可以依据这点合理地指导生产，提高产品的质量。
参考文献
[1] 朱蓓薇.不同糖质对焦糖理化性质的影响. 食品科学, 1993,
(2): 13～16
[2] 舒更新.酱色质量检测分析报告.中国调味品,2002,(6): 28~
30
吸光度0.280.270.260.250.240.230.220.210.20.190.180.17
H
I
[3] 赵保国,于瑞琪等.焦糖色素的研究及其在酱油食醋中的应
用.中国调味品,1997，（2）：14～17
[4] 尤新. 淀粉糖品生产与应用手册.中国轻工业出版社, 1999:
201~202
[5] 李祥，郑民锁.利用玉米饴糖制备焦糖色素的试验报告
（二）.中国调味品，1996，（5）：6~8
[1] Pavel Hasal, et al. Continuous sucrose hydrolysis by an
immobilized whole yeast cell biocatalyst[j]. Enzyme Microb technol, 1992, 14(10): 1007-1012.
[2] ossein Iloukhani, SaiedAzizian Narges Samadani. Hydrolyses
of sucrose by heterogeneous catalysts[j]. React kinietcatal Left, 72(2): 239-244.
[3] 林庆生, 曾祥燕. 蔗糖溶液浓度对强酸阳离子树脂催化水
解的影响. 食品科学,2004,.25(9)
[4] 刘敏.应用matlab求取发应级数. 聊城师院学报,2002,15(4)
图1 果糖+单糖含量、DE值与焦糖吸光度关系曲线图 z、■、▲分别代表DE值、吸光度、果糖+单糖的含量
由表4、5及图1可看出，DE值接近、工艺条件
一致下，果糖+单糖含量越大，焦糖吸光度越大。因为这两个含量越高，可供焦化反应的自由醛基或酮基
(上接第66页)
的界面催化反应是起主导的催化反应，所以总的水解常数降低；同时水解级数的增大也对水解常数的降低也有很大的影响。 3 结论
本文通过初步的研究试验的结果说明，对强酸性阳离子交换树脂对高浓度蔗糖溶液催化过程中，探讨了水解级数偏离一级反应以及k值随浓度的变化的规律。 参考文献
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