专利名称：高纯度麦芽糖制品的生产方法
技术领域：
本发明涉及淀粉和淀粉糖生产技术，更详细地说是涉及一种包括高纯度麦芽糖糖浆、麦芽糖醇及固体麦芽糖的麦芽糖制品的生产方法。
背景技术：
高纯度麦芽糖浆在食品行业如高级糖果、保健饮品、口服液、麦乳精、糕点、饮料等方面作为营养甜味剂、充填剂应用极为广泛；麦芽糖由于不易为蛀牙菌分解而产生酸，能防止龋齿的发生；在医药工业，可配置各种中成药、止咳糖浆，具有润肺、治疗腹痛、咳嗽等功效。
高纯度麦芽糖浆经氢化后可用来生产麦芽糖醇，也可用来生产纯麦芽糖，高纯度麦芽糖醇具有抗龋齿活性，可用作低热量功能性甜味剂，脂肪替代品，加工高档抗龋齿硬糖、奶糖、水晶软糖和无糖食品等；作为合成化学的原料，用于制造合成树脂表面活性剂、接触剂等；在化装品中可用作润湿调节剂；由于人体摄入麦芽糖醇后的血糖水平和血液胰岛素水平增加幅度很小，还能促进钙的吸收，因此可开发做成专用于糖尿病、肝病、心血管病、动脉硬化、高血压、肥胖病及骨质疏松症患者食品；此外，麦芽糖醇还是口腔速崩片常用的矫味剂。
高纯度麦芽糖浆是一种用途广泛的新型营养糖品，具有甜度温和、风味独特及容易消化吸收等特点，其糖分组成主要是麦芽糖，同时含有少量的葡萄糖及低聚糖。根据所含麦芽糖量和精制程度不同大致可分为饴糖(麦芽糖含量40～50％)、高麦芽糖(50～70％)、超高麦芽糖(大于70％)和结晶麦芽糖等。
麦芽糖浆生产的一般方法是通过酶催化水解淀粉，其生产工艺主要流程如下淀粉乳调浆→液化→冷却→糖化→加热→过滤→离子交换→真空浓缩→成品。
目前，工业上生产的麦芽糖浆，麦芽糖含量一般在50％～70％之间。将固形物含量为40％～60％的无色纯净高麦芽糖浆，在碱性条件下，按淀粉投入量的5～10％加入镍催化剂。在高压釜中通入5～12Mpa的氢气，麦芽糖开始吸收氢气进行加氢反应，可以得到麦芽糖醇液。进一步过滤除去糖液中的催化剂，经活性炭和离子交换处理，便可得到澄清的麦芽糖醇，最后经真空浓缩、结晶、分离和干燥等工序可制成麦芽糖醇浆和粉末。
在麦芽糖浆的制备中主要存在以下不足淀粉液化后DE值偏高，糖浆中葡萄糖的存在会影响产品的品质，如不利于晶体的形成，糖浆的粘度降低等；糖化过程中，酶催化水解不彻底会导致DP≥3的低聚糖含量偏高。
同时，麦芽糖浆呈粘稠状，给产品的储存、运输带来极大的不便，现有技术制备的98％高纯度麦芽糖，需85％麦芽糖含量的糖浆，经过吸附、离子交换、膜分离、结晶等多重精制，工艺复杂，生产成本很高，用途有限(主要用于医疗中给糖尿病、高血压病人的注射)。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种高纯度麦芽糖制品的生产方法，本发明所述高纯度麦芽糖制品包括高纯度麦芽糖糖浆、麦芽糖醇及固体麦芽糖。
本发明以普通淀粉(玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯、小麦淀粉和大米淀粉等等)为原料，通过多酶协同，辅以高温喷射技术，分段液化、糖化，获得高纯度的麦芽糖糖浆，麦芽糖含量在90％以上。
通过加氢反应，得相应的糖醇，产品质量优良，有效地提高了收率，产品成本明显下降。
本发明工艺简单，生产成本低，因其为固体，便于储存和运输，较麦芽糖浆的用途更为广泛。
本发明的高纯度麦芽糖浆的生产方法包括如下步骤——在浓度为15～40％、pH5.2～6.2的淀粉乳中加入用量为2.5～10.5LU/g淀粉的高温α-淀粉酶，搅拌15～30min；——经二次喷射液化作用，第一次115℃，30s；第二次125℃，10min；——冷却至85～95℃，加入高温α-淀粉酶，第三次喷射液化，135℃，5min；——冷却至58～62℃，调节pH，加入β-淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解24～48hr，酶用量分别为0.3～3DP/g淀粉、0.08～0.8PUN/g淀粉、0.8～8.0MANU/g淀粉。
——加入中温淀粉酶，0.028～0.28KNU/g淀粉，糖化至60hr。
此时，得到糖化液的麦芽糖含量为90～96％的高纯度麦芽糖糖浆。
将固形物含量为40％～60％的无色纯净高麦芽糖浆，在碱性条件下，按淀粉投入量的5～10％加入镍催化剂。在高压釜中通入5～12Mpa氢气，麦芽糖开始吸收氢气进行加氢反应，可以得到麦芽糖醇液；进一步过滤除去糖液中的催化剂，经活性炭和离子交换处理，便可得到澄清的麦芽糖醇，经真空浓缩、结晶、分离和干燥等工序可制成相应的麦芽糖醇浆或粉末。
上述喷射液化、加氢、过滤、精制、浓缩、结晶、分离和干燥等技术都是现有通用的技术。
将麦芽糖含量大于70％的麦芽糖浆加热至70～80℃，加入活性炭，用量为固形物重量的0.1～1.0％，滤液蒸发至干固物含量75％～85％；加入晶种，粒度一般在120～150目左右，使用量为糖浆干固物的0.05％～0.5％；搅拌，使晶种充分混合；注入模具内，自然冷却至常温，形成固体麦芽糖。
得到的固体麦芽糖结晶产品，具有稳定的结构和形状，易溶于水，溶解后还原成麦芽糖糖浆，与麦芽糖具有相同的功效，适用于麦芽糖浆应用的所有领域，尤其适合作药物的赋形剂和食品添加剂。
本发明所用的淀粉原料可以是任何品种的淀粉原料如玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉和大米淀粉等等。将原料分散于水中，其固形物含量15～40％，调节pH、温度，分两次加入高温α-淀粉酶，经三次喷射液化，糖化过程中加入β-淀粉酶、麦芽三糖酶、普鲁兰酶及中温淀粉酶等，进行协同、分步作用。为保证液化过程后合适的DE值，高温α-淀粉酶须分两次加入，可通过控制液化液的碘数进行判定DE，液化过程从整体破坏了原淀粉颗粒中的淀粉分子键，为糖化作充分准备，以便产生更多的麦芽糖。液化后用β-淀粉酶、麦芽三糖酶、普鲁兰酶及中温淀粉酶，进行协同、分步进行糖化作用。其作用温度、pH及时间，需调整到各种酶作用的最佳活力条件。这些参数均根据所用底物来源、酶来源、类型、酶活力、底物浓度及是否添加抑制剂等来定。糖化后的灭酶，可采用≥75℃，15min或调整pH≤3.0约1hrs，以达灭酶目的。反应杂质及副产品经由过滤、离子交换等工序移去，进一步浓缩得高纯度麦芽糖浆；若加入一定数量的晶种，通过结晶工序可得到固体麦芽糖晶体产品；通过氢化、精制、浓缩、结晶、分离、干燥等工序可获得相应的麦芽糖醇产品。
本发明与现有技术相比具有如下突出的优点
1.通过三次喷射液化、多酶协同分段液化和糖化，从而获得麦芽糖含量＞90％的高纯度麦芽糖浆及其相应的糖醇，工艺简单、生产成本低；2.直接以麦芽糖浆为原料生产出固体麦芽糖晶体产品，避免了复杂的精制工艺，制备方法简单，生产成本低；3.本发明提供的固体麦芽糖比现有技术中的麦芽糖浆的用途更广，同时便于产品的储存和运输。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1——在浓度为25％、pH5.8的玉米淀粉乳中加入用量为6.5LU/g淀粉的高温α-淀粉酶，搅拌20min；——经二次喷射液化作用，第一次115℃，30s；第二次125℃，10min；——冷却至92℃，同时加入高温α-淀粉酶，第三次喷射液化，135℃，5min；——冷却至58℃，调节pH，加入β-淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解24～48hr，酶用量分别为1.5DP/g淀粉、0.6PUN/g淀粉及4.0MANU/g淀粉；——加入中温淀粉酶，0.2KNU/g淀粉，糖化至60hr；此时，糖化液的麦芽糖含量为94.5％的高纯度麦芽糖糖浆。
——上述麦芽糖浆进行活性炭脱色(75～80℃，30min)；——离子交换树脂处理，经0.45μm的滤膜精滤；——三效浓缩至浓度78～85％，得麦芽糖含量为94.5％的高纯度麦芽糖糖浆。
实施例2——在浓度为15％、pH5.4的马铃薯淀粉乳中加入用量为4.5LU/g淀粉的高温α-淀粉酶，搅拌15min；——经二次喷射液化作用，第一次115℃，30s；第二次125℃，10min；——冷却至90℃，加入高温α-淀粉酶，第三次喷射液化，135℃，5min；——冷却至60℃，调节pH，加入β-淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解24～48hr，酶用量分别为1.2DP/g淀粉、0.5PUN/g淀粉及3.5MANU/g淀粉；——加入中温淀粉酶，0.18KNU/g淀粉，糖化至60hr；此时，糖化液的麦芽糖含量为96％的高纯度麦芽糖糖浆。
——调节pH，加入复合催化剂镍铝钼，在特定温度以及氢气压力下进行还原反应，得相应的麦芽糖醇；——上述麦芽糖醇溶液进行活性炭脱色(75～80℃，30min)；——离子交换树脂处理，经0.45μm的滤膜精滤；——三效浓缩至浓度78～85％；——降温至50～55℃，进入卧式结晶罐内连续结晶；——分离、干燥得粉末麦芽糖醇产品。
实施例3——在浓度为30％、pH5.6的木薯淀粉乳中加入用量为7.2LU/g淀粉的高温α-淀粉酶，搅拌25min；——经二次喷射液化作用，第一次115℃，30s；第二次125℃，10min；——冷却至88℃，同时加入高温α-淀粉酶，第三次喷射液化，135℃，5min；——冷却至62℃，调节pH，加入β-淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解24～48hr，酶用量分别为2.0DP/g淀粉、0.7PUN/g淀粉及5.5MANU/g淀粉；
——加入中温淀粉酶，0.20KNU/g淀粉，糖化至60hr；此时，糖化液的麦芽糖含量为92.5％的高纯度麦芽糖糖浆。
——调节pH，加入复合催化剂镍铝钼，在特定温度以及氢气压力下进行还原反应，得相应的麦芽糖醇；——上述麦芽糖醇溶液进行活性炭脱色(75～80℃，30min)；——离子交换树脂处理，经0.45μm的滤膜精滤；——三效浓缩至浓度78～85％；——降温至50～55℃，进入卧式结晶罐内连续结晶；——分离、干燥得粉末麦芽糖醇产品。
实施例4——在浓度为40％、pH5.7的甘薯、小麦和大米淀乳中加入用量为10LU/g淀粉的高温α-淀粉酶，搅拌30min；——经二次喷射液化作用，第一次115℃，30s；第二次125℃，10min；——冷却至95℃，同时加入高温α-淀粉酶，第三次喷射液化，135℃，10min；——冷却至60℃，调节pH，加入β-淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解24～48hr，酶用量分别为3.0DP/g淀粉、0.5PUN/g淀粉及7.5MANU/g淀粉；——加入中温淀粉酶，0.26KNU/g淀粉，糖化至60hr；此时，糖化液的麦芽糖含量为90.5％的高纯度麦芽糖糖浆。
——调节pH，加入复合催化剂镍铝钼，在特定温度以及氢气压力下进行还原反应，得相应的麦芽糖醇；——上述麦芽糖醇溶液进行活性炭脱色(75～80℃，30min)；——离子交换树脂处理，经0.45μm的滤膜精滤；
——三效浓缩至浓度78～85％；——降温至50～55℃，进入卧式结晶罐内连续结晶；——分离、干燥得粉末麦芽糖醇产品。
实施例5将实施例1得到的麦芽糖含量约76％的麦芽糖浆，其中葡萄糖含量11.3％、三糖以上成分13.7％，一定温度下加热，加入0.5％的活性炭，搅拌30min过滤，滤液蒸发至干固物含量为78.5％的麦芽糖浆；降温至65℃，加入晶种，粒度一般在120～150目左右，使用量为糖浆干固物的0.1％；搅拌，使晶种充分混合；注入模具内，自然冷却至常温，形成固体麦芽糖晶体产品。
实施例6将实施例2得到麦芽糖含量约83％的麦芽糖浆，其中葡萄糖含量8.9％、三糖以上成分8.1％，一定温度下加热，加入0.9％的活性炭，搅拌30min过滤，滤液蒸发至干固物含量为82.5％的麦芽糖浆；降温至60℃，加入晶种，粒度一般在120～150目左右，使用量为糖浆干固物的0.3％；搅拌，使晶种充分混合；注入模具内，自然冷却至常温，形成固体麦芽糖晶体产品。
权利要求
1.一种高纯度麦芽糖制品的生产方法，其特征在于包括如下步骤——在浓度为15～40％、pH5.2～6.2的淀粉乳中加入用量为2.5～10.5LU/g淀粉的高温α-淀粉酶，搅拌15～30min；——经二次喷射液化作用，第一次115℃，30s；第二次125℃，10min；——冷却至85～95℃，加入高温α-淀粉酶，第三次喷射液化，135℃，5min；——冷却至58～62℃，调节pH，加入β-淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解24～48hr，酶用量分别为0.3～3DP/g淀粉、0.08～0.8PUN/g淀粉、0.8～8.0MANU/g淀粉；——加入中温淀粉酶，0.028～0.28KNU/g淀粉，糖化至60hr，得到麦芽糖浆。
2.根据权利要求1所述的高纯度麦芽糖制品的生产方法，其特征在于固形物含量为40％～60％的所述麦芽糖浆在碱性条件下，按淀粉投入量的5～10％加入镍催化剂；在高压釜中通入5～12Mpa氢气，麦芽糖开始吸收氢气进行加氢反应，过滤除去糖液中的催化剂，经活性炭和离子交换处理，得到麦芽糖醇液。
3.根据权利要求1所述的高纯度麦芽糖制品的生产方法，其特征在于将所述麦芽糖浆加热至70～80℃，加入活性炭，用量为固形物重量的0.1～1.0％，滤液蒸发至干固物含量75％～85％；加入粒度为120～150目、用量为糖浆干固物0.05％～0.5％重量的晶种；注入模具内，冷却至室温，形成固体麦芽糖。
4.根据权利要求2或3所述的高纯度麦芽糖制品的生产方法，其特征在于所述淀粉是玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉或大米淀粉。
全文摘要
本发明涉及一种包括高纯度麦芽糖糖浆、麦芽糖醇及固体麦芽糖的高纯度麦芽糖制品的生产方法，包括在淀粉乳中加入高温α－淀粉酶，经喷射液化，冷却，加入β－淀粉酶、普鲁兰酶和麦芽三糖水解酶，协同水解，加入中温淀粉酶，糖化后得到麦芽糖浆；在此基础上处理得到其它制品。本发明工艺简单，生产成本低，便于储存和运输，较麦芽糖浆的用途更为广泛。
文档编号C13K7/00GK1587421SQ20041005102
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月10日 优先权日2004年8月10日
发明者高群玉 申请人:华南理工大学