专利名称：一种干法制造固体焦糖色素的方法
技术领域：
一种干法制造固体焦糖色素的方法，本发明属于焦糖色素制造方法技术领域。
背景技术：
焦糖色素又称酱色，是一种深褐色至黑色的液体、块状、粉末状或糊状物质，无臭或略带焦糖香味。
1974年，FAO/WHO食品添加剂委员会第18次会议认为焦糖色素作为食品添加剂是安全的。我国卫生部1986年9月18日发出(86)卫防字第66号文件“关于颁发食品添加剂使用卫生标准的通知”，在修订的标准(GB 760-86)中规定铵盐法及非铵法焦糖色素可添加于食品中，用量按正常需要。
焦糖色素在食品色素市场上占有重要的地位，是食品工业使用的食品添加剂中最受欢迎的一种。目前，全世界焦糖色素年贸易额约为1亿美元，且以每年2～3％的速率增长。焦糖色素广泛应用于酒类、饮料、酱油、醋、酱菜、糕点、咖啡、巧克力、糖果、汤料、糖浆药品等行业。
现行的制造方法有非铵(氨)法和铵(氨)法两种。
非铵(氨)法糖质原料(如蔗糖)被加热至180～200℃时发生焦糖化反应使之焦化，生成色素。
铵(氨)法糖质原料(淀粉水解物、甘蔗糖厂或甜菜糖厂的糖蜜等)中加入氨基化合物，在一定温度下，还原糖的羰基与氨基化合物的氨基发生美拉德反应；同时，糖质原料在高温下发生焦糖化反应。这两个反应的产物即焦糖色素。
常用的铵(氨)法生产又可分为常压法、常压—加压法、加压法等。若以淀粉为原料，则需经过液化和糖化过程，故又统称为湿法，其生产工艺为淀粉→调浆→液化→糖化→过滤→浓缩→铵(氨)化→液体焦糖色素先将淀粉调成一定浓度的淀粉乳，用酶法、酸—酶法或酸法制成一定DE值的糖浆。然后加入氨基化合物，在一定温度下反应，制得液体焦糖色素。要生产固体产品，则需用喷雾干燥、真空干燥或冷冻干燥制成粉末状或块状焦糖色素。
还有一种铵(氨)法生产，采用双螺杆挤压机，又称为挤压法，可直接生产固体焦糖色素。其工艺为淀粉、酸、氨基化合物→混合→挤压→粉碎→产品例如在一定含水量的玉米淀粉中混入一定的氨基化合物，用硫酸调节pH，采用长径比为580/32、模孔直径为3mm的双螺杆挤压机，在机筒温度为200℃、螺杆转速为100rpm的条件下，生产出色率为26000EBC单位的焦糖色素。
目前，国内的焦糖色素生产厂家大都采用湿法工艺。国内外的研究也都围绕着原料的选用、生产工艺参数的优化、氨基化合物的选择、焦糖色素性能与应用方面开展研究，如《食品工业》1993，336～38；《食品科学》1993，213～17；《中国调味品》1997，214～17；《中国调味品》1997，122～4所报道。再有如日本专利JP 5611426；美国专利US 4138271；《粮食与饲料工业》2000，442～43等报道了用挤压机生产焦糖色素的方法。但未见有关干法生产焦糖色素的专利或研究报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种干法制造固体焦糖色素的方法，为焦糖色素的生产创造了一种新颖的生产工艺。
本方法直接以淀粉为原料，在耐腐蚀容器中，在酸、氨基化合物和热的作用下，干法一步生成固体焦糖色素。工艺流程为淀粉、酸、氨基化合物→混合→装入容器→加热→冷却→粉碎→产品用酸调节淀粉的pH至2.5～4.5，加入占淀粉量0.5～2.0％(w/w，以-NH2计)的氨基化合物，并加适量水使混合物(淀粉+水)含水量为25～40％(w/w)，混合均匀后装入耐腐蚀容器中，在120～200℃条件下加热20～120分钟，经冷却，粉碎，即得产品。
其机理为淀粉在一定温度、压力及酸作用下，降解成小分子糖，同时，氨基化合物与还原性糖发生美拉德反应或小分子糖自身发生焦糖化反应，从而得到焦糖色素。
所用的酸可以是食用级的硫酸、盐酸、磷酸或柠檬酸。
所用的氨基化合物可以是碳酸铵、硫酸铵、亚硫酸铵、氯化铵、尿素或氨基酸。
本发明的有益效果是直接以淀粉为原料，无需经过液化和糖化过程，可一步法生成固体焦糖色素。具有工艺路线短，操作方便实用等优点。
本发明与传统的铵(氨)法湿法工艺相比，省去了传统工艺中淀粉水解、浓缩和干燥等操作，生产周期短(传统方法需8-10小时，本方法只需1小时左右)，生产效率高，生产成本低。而且，此为干法反应，得到固体产品，减少了传统工艺中用于除去物料中水分的能耗，节约了能源。固体产品比液体产品易包装和贮运。
与挤压法相比，挤压法由于受挤压机结构参数的限制，物料在挤压机内停留时间短，较难充分进行化学反应，因此，生产出的产品色率较低。而本法中，反应时间可根据反应需要随意调节，保证产品质量。
本方法设备投资少，占地面积小，易投资运作。
具体实施例方式
实施例将普通玉米淀粉5Kg、浓硫酸85ml、尿素100g和水1.8Kg混合均匀，装入耐腐蚀容器中，160℃加热55分钟，冷却，粉碎，得到色率72000EBC单位、水分3.0％、pH 3.4的焦糖色素产品。质量指标符合GB8817-2001标准。
权利要求
1.一种制造焦糖色素的方法，其特征是直接以淀粉为原料，在耐腐蚀容器中，在酸、氨基化合物和热的作用下，干法一步生成固体焦糖色素；用酸调节淀粉的pH至2.5～4.5，加入占淀粉量0.5～2.0％(w/w，以-NH2计)的氨基化合物，并加适量水使混合物含水量为25～40％(w/w)，混合均匀后装入耐腐蚀容器中，在120～200℃条件下加热20～120分钟，经冷却，粉碎，即得固体焦糖色素产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所用的酸可以是食用级的硫酸、盐酸、磷酸或柠檬酸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所用的氨基化合物可以是碳酸铵、硫酸铵、亚硫酸铵、氯化铵、尿素或氨基酸。
全文摘要
一种干法制造固体焦糖色素的方法，属于焦糖色素制造方法技术领域。本发明直接以淀粉为原料，无需经过液化和糖化过程，在耐腐蚀容器中，在酸、氨基化合物和热的作用下，干法一步生成固体焦糖色素。本发明方法操作步骤简化，生产周期短，只需1小时左右，生产效率高，产品质量好，能耗省，成本低；所得固体产品易包装和贮运；设备投资少，占地面积小，易投资运作。本发明开拓了焦糖色素生产的新方法，具有较高的经济效益。
文档编号C09B61/00GK1438277SQ0311294
公开日2003年8月27日 申请日期2003年3月7日 优先权日2003年3月7日
发明者顾正彪, 陈洪兴, 洪雁 申请人:江南大学