一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺及焦糖色的制作方法

1.本发明涉及焦糖色生产技术领域，具体涉及一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺及焦糖色。


背景技术：

2.焦糖色在我国有着广泛的使用传统，是用量最大的食用色素，在食品领域中具有极为重要的作用。焦糖色按照其生产工艺不同可分为四大类：普通法焦糖色、苛性亚硫酸盐法焦糖色、氨法焦糖色、亚硫酸铵法焦糖色。亚硫酸铵法焦糖色是指以碳水化合物为主要原料，在氨化合物和亚硫酸盐同时存在下，加或不加酸(碱)而制得的焦糖色。
3.亚硫酸铵法焦糖色亚硫酸铵法焦糖带负电荷，具有良好的耐酸性和耐盐性，同时拥有相对较强的着色能力，在食品工业中得到广泛应用。gb 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中规定：亚硫酸铵法焦糖色可以用在炼乳、各种饮料、可可制品、巧克力制品、糖果、面糊、即食谷物、饼干、酱油、酱制品的生产加工中。在我国，亚硫酸铵法焦糖色是酱油及酱制品的主要配料之一。亚硫酸铵法焦糖色适用范围广、性价比高深受广大食品工厂的青睐，其产销量占到整个焦糖色产品总量的60％以上。
4.但相对其他色素如天然色素红曲红、高粱红、萝卜红；合成色素赤藓红、日落黄、柠檬黄、胭脂红等相比，亚硫酸铵法焦糖色着色力弱，上色慢，着色范围相对较窄，着色稳定性相对较差。该发明拟通过一种提升亚硫酸铵法焦糖色着色力的工艺技术，使亚硫酸铵法焦糖色在上色强度、速度、可适用范围和稳定性方面有明显提升，以适应市场要求，推动焦糖色产业的健康发展。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺，解决现有亚硫酸铵法焦糖色生产技术导致制备的焦糖色着色效果较差的问题。
6.此外，本发明还提供有上述亚硫酸铵法焦糖色生产工艺制备的焦糖色。
7.本发明通过下述技术方案实现：
8.一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺，在亚硫酸铵法反应体系中加入氨基磺酸、异丙醇铝和乙二醇，并在反应过程中控制反应体系呈碱性，终止反应后控制体系呈酸性。
9.现有的亚硫酸铵法焦糖色生产工艺的反应体系是在原料糖浆中添加亚硫酸盐、的氨或铵类化合物进行美拉德反应。
10.糖浆和氨或铵类化合物中的自由氨基经过一系列包括缩合、脱氢、重排、异构化等反应，最终形成含氮的棕色聚合物或共聚物，称为类黑素，类黑素是分子结构未知的复杂高分子混合物，混合物中含有不饱和键、杂环结构以及一些残基。
11.反应过程中，美拉德反应的产物能与亚硫酸根离子相互作用发生氧化反应，生成深色高分子化合物，从而提高了产物的着色力，氧化反应的程度与亚硫酸根离子的含量有关，若是亚硫酸根离子的含量较小，则生成深色高分子化合物的量小，进而降低了产物的着
色效果；若是亚硫酸根离子的含量较大，则会导致氧化反应过度，则会生成黑褐色树脂状的高分子化合物，导致产品粘度高，流动性差，质量降低。此外，亚硫酸根能和醛形成加成化合物，该化合物会抑制形成酮醛类还原性中间产物，所以添加过多亚硫酸根会抑制焦糖褐变。
12.因此，对于亚硫酸铵法焦糖色工艺而言，想把产品的着色效果做好仅靠增加亚硫酸盐是无法实现的，这也是现有亚硫酸铵法焦糖色工艺导致制备的焦糖色的着色效果较差的根本原因。
13.本发明通过在反应中同时加入氨基磺酸、异丙醇铝和乙二醇，能够明显提高所制备的焦糖色的着色效果，具体地：
14.美拉德反应过程中，会生成较多的胺类物质，加入氨基磺酸与胺类物质反应，会生成大量含酰胺和磺酸基团的物质。而酰胺和磺酸基团作为助色基团，使焦糖色极性增强，对焦糖色的着色效果有极大的提升作用。
15.异丙醇铝在反应体系中作为强脱水剂，异丙醇铝的加入会进一步加剧美拉德反应中的脱水缩合反应，从而加速美拉德反应。同时美拉德反应程中烯醇化产生的碳碳双键(c＝c)在加入异丙醇铝后，在有酮基的参与下，烯醇发生奥盆诺尔氧化香到羰基化合物，而双键不受影响。增加焦糖色中碳碳双键(c＝c)可提升焦糖色产品的红指和抗氧化性，使焦糖色免受氧化破坏，提升焦糖色的着色稳定性与持久性。
16.羰基具有多种反应性能，是较活泼的关能团之一，焦糖色中的羰基是维持焦糖色抗氧化性及提升焦糖色的着色稳定性与持久性的又一重要关能团。乙二醇作为常用的羰基保护剂能与醛和酮生成环缩醛、环缩酮，可在反应过程中保护羰基。但缩醛和缩酮对酸敏感，很弱的酸液都能有效果除去保护基。
17.所以在反应过程中，加入乙二醇，并让反应物料维持在碱性能有效的保护羰基，在终止反应后加酸调节体系呈酸性是除去保护基，提升焦糖色的抗氧化性从而提升焦糖色的着色稳定性与持久性。
18.进一步地，以原料糖浆干基计，氨基磺酸加入量为糖浆的0.05％-0.10％。
19.氨基磺酸，是一种硫酸的羟基被氨基取代而形成的无机固体酸，水溶液具有与盐酸、硫酸等同等的强酸性如果用量过大，无法在碱性条件下完成反应；用量太小达不到该有的效果，经过多次试验验证，0.05％-0.10％是最为合适的用量。
20.进一步地，以原料糖浆干基计，异丙醇铝的加入量为糖浆的0.02％-0.08％。
21.异丙醇铝作为一种强脱水剂，加入糖浆后，会加剧糖浆的脱水效果，使美拉德反应变快，如果加量过大，反应过快，生产过程难以控制，会影响产品的稳定性。经试验验证，0.02％-0.08％的用量对反应过程的控制和效率都最合适。
22.进一步地，以原料糖浆干基计，乙二醇的加入量为糖浆的0.01％-0.05％。
23.过量乙二醇对产品质量会有一定的影响，通过试验验证，0.01％—0.05％的乙二醇加入量对亚硫酸铵法焦糖色的着色效果最好，同时乙二醇被代谢氧化量也最少即对产品的质量没影响。
24.进一步地，反应过程中控制反应体系的ph值为7.0-7.5。
25.乙二醇与醛、酮作用生成环缩醛、环缩酮，对还原剂、中性或碱性条件下的氧化剂以及各种亲核试剂都很稳定，因此可在这些反应中保护羰基；但是，如果糖浆碱性过强，对最终焦糖色的品质(如耐盐、粘度)的负面影响极大。所以在反应过程中，弱碱性或中性最
好。
26.进一步地，终止反应后控制体系的ph值为5.5-6.0。
27.缩醛和缩酮对酸敏感，很弱的酸溶液都能有效地除去保护基，从而达到提升焦糖色的抗氧化性从而提升焦糖色的着色稳定性与持久性。但如果ph值过低，酸性略强对焦糖色的耐盐、粘度、红色指数等方面负面影响较大，焦糖色品质会变差。
28.进一步地，包括以下步骤：
29.s1、加入物料：向原料淀粉糖浆中加入亚硫酸盐、氨或铵类化合物、氨基磺酸、异丙醇铝和乙二醇；
30.s2、ph调节：反应过程中控制反应体系呈碱性，升温反应到指定色率，终止反应；
31.s3、中和：将终止反应的物料冷却，控制体系呈酸性；
32.s4、过滤：将中和后的物料过滤，获得所需要的焦糖色溶液。
33.进一步地，步骤s2中，反应过程中，采用持续流加液碱的方式控制反应体系的ph值为7.0-7.5。
34.亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、连二硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾中的一种或几种。
35.氨类化合物为氨或氨水或二者的混合物。
36.铵类化合物为硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸氢铵、柠檬酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种。
37.上述的亚硫酸盐、氨或铵类化合物均是亚硫酸铵法焦糖色生产工艺的常用原料。
38.进一步地，步骤s3中，中和为采用酸将体系的ph值控制在5.5-6.0，中和采用的酸至少包括盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、乙酸中的一种。
39.如上述亚硫酸铵法焦糖色生产工艺制备的焦糖色。
40.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
41.1、本发明通过在现有亚硫酸铵法焦糖色的反应体系中同时添加氨基磺酸、异丙醇铝和乙二醇，氨基磺酸在反应体系中生成大量含酰胺和磺酸基团的物质，使焦糖色极性增强，对焦糖色的着色效果有极大的提升作用；异丙醇铝和乙二醇能够提升焦糖色的着色稳定性与持久性；因此，通过本发明所述亚硫酸铵法焦糖色生产工艺制备的焦糖色着色效果明显提升。
42.2、本发明通过在现有亚硫酸铵法焦糖色的反应体系中同时添加氨基磺酸、异丙醇铝和乙二醇，可以不必使用过量的亚硫酸盐，避免亚硫酸根能和醛形成加成化合物，该化合物会抑制形成酮醛类还原性中间产物，所以添加过多亚硫酸根会抑制焦糖褐变。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
44.实施例1：
45.本实施例以生产36be，10000ebc焦糖色(ebc为焦糖色的色率单位；be指焦糖色的波美值，色率、波美均为焦糖色的测定指标)进行说明：
46.一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺，包括以下步骤：
47.1)、进料：计量进料：将干物质的量为6000kg的麦芽糖浆计量加入反应罐；
48.2)、加入催化剂：加入亚硫酸钠120kg，氨30kg，氨基磺酸3kg(0.05％)，异丙醇铝1.2kg(0.02％)，乙二醇0.6kg(0.01％)；
49.3)、加碱调节到物料ph7.0升温反应，持续流加碱并监测反应物料维持ph7.0-7.5，反应至色率0.058，终止反应；
50.4)、将终止反应的物料冷却，加入柠檬酸调节物料到ph5.5；
51.5)、过滤：反应完成后的物料，通过200目的滤网过滤，滤掉焦糖色中杂质；
52.6)、调配：将物料泵入调配罐，根据色率、波美、酸度等技术指标要求进行调配；
53.7)、计量灌装：调配好的产品，计量灌装，入库保管。
54.对比例1：
55.本对比例基于实施例1，与实施例1的区别在于：
56.步骤2)中，不加氨基磺酸、异丙醇和乙二醇；其他步骤和条件均相同。
57.将实施例1和对比例1制备的焦糖色其它亚硫酸法焦糖色进行猪肉着色对比，具体结果如表1所示：
58.表1
59.焦糖色用量上色速度着色强度持久性对比例1亚硫酸铵法焦糖色2g
‑‑
+-实施例1亚硫酸铵法焦糖色2g++++++
60.注：“+”越多表示效果越好，
“‑”
越多变示效果越差
61.实施例2：
62.本实施例以生产36be，15000ebc焦糖色(ebc为焦糖色的色率单位；be指焦糖色的波美值，色率、波美均为焦糖色的测定指标)进行说明：
63.一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺，包括以下步骤：
64.1)、进料：计量进料：将干物质的量为10000kg的麦芽糖浆计量加入反应罐；
65.2)、加入催化剂：加入焦亚硫酸钠180kg，硫酸铵60kg，氨基磺酸7.5kg(0.75％)，异丙醇铝5kg(0.05％)，乙二醇3kg(0.03％)；
66.3)、加碱调节到物料ph7.35升温反应，持续流加碱并监测反应物料维持ph7.0-7.5，反应至色率0.076，终止反应；
67.4)、将终止反应的物料冷却，加入柠檬酸调节物料到ph5.8；
68.5)、过滤：反应完成后的物料，通过200目的滤网过滤，滤掉焦糖色中杂质；
69.6)、调配：将物料泵入调配罐，根据色率、波美、酸度等技术指标要求进行调配；
70.7)、计量灌装：调配好的产品，计量灌装，入库保管。
71.对比例2：
72.本对比例基于实施例2，与实施例2的区别在于：
73.步骤2)中，不加氨基磺酸、异丙醇和乙二醇；其他步骤和条件均相同。
74.将实施例2和对比例2制备的焦糖色其它亚硫酸法焦糖色进行猪肉着色对比，具体结果如表2所示：
75.表2
[0076][0077][0078]
注：“+”越多表示效果越好，
“‑”
越多变示效果越差
[0079]
实施例3：
[0080]
本实施例以生产36be，20000ebc焦糖色(ebc为焦糖色的色率单位；be指焦糖色的波美值，色率、波美均为焦糖色的测定指标)进行说明：
[0081]
一种亚硫酸铵法焦糖色生产工艺，包括以下步骤：
[0082]
1)、进料：计量进料：将干物质的量为15000kg的麦芽糖浆计量加入反应罐；
[0083]
2)、加入催化剂：加入亚硫酸氢钠240kg，碳酸铵90kg，氨基磺酸15kg(0.10％)，异丙醇铝12kg(0.08％)，乙二醇7.5kg(0.05％)；
[0084]
3)、加碱调节到物料ph7.5升温反应，持续流加碱并监测反应物料维持ph7.0-7.5，反应至色率0.095，终止反应；
[0085]
4)、将终止反应的物料冷却，加入柠檬酸调节物料到ph6.0；
[0086]
5)、过滤：反应完成后的物料，通过200目的滤网过滤，滤掉焦糖色中杂质；
[0087]
6)、调配：将物料泵入调配罐，根据色率、波美、酸度等技术指标要求进行调配；
[0088]
7)、计量灌装：调配好的产品，计量灌装，入库保管。
[0089]
对比例3：
[0090]
本对比例基于实施例3，与实施例3的区别在于：
[0091]
步骤2)中，不加氨基磺酸、异丙醇和乙二醇；其他步骤和条件均相同。
[0092]
将实施例3和对比例3制备的焦糖色其它亚硫酸法焦糖色进行猪肉着色对比，具体结果如表3所示：
[0093]
表3
[0094]
焦糖色用量上色速度着色强度持久性对比例3亚硫酸铵法焦糖色2g+++
‑‑‑
实施例3亚硫酸铵法焦糖色2g++++++++
[0095]
注：“+”越多表示效果越好，
“‑”
越多变示效果越差
[0096]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。