本发明属于焦糖色素加工
技术领域：
，特别涉及一种利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法。
背景技术：
：焦糖色素俗称酱色，是一种天然着色剂，广泛应用于食品、酿造、饮料等行业，在食品色素市场上占有重要的地位，是目前食品工业中应用范围最广、数量最大的食品添加剂。随着食品行业的迅速发展，焦糖色素使用量越来越大，焦糖色素已经成为许多产品中重要的组成部分，对其质量要求越来越高。目前焦糖色素的生产多选用蔗糖、葡萄糖及淀粉质原料的水解糖等。在焦糖色素生产的糖质原料中，甘蔗糖蜜来源广泛、价格便宜。甘蔗糖蜜是甘蔗榨糖后所剩余的物质，含有25％水分，含蔗糖约28％～32％，其他糖约18％～20％，还含有一些非糖物质，包括胶体、灰分、粗蛋白、氨基酸、淀粉等。甘蔗糖蜜含有较多糖分，是制备优质焦糖色素理想的天然原料。但是甘蔗糖蜜中还含有胶体、灰分、粗蛋白、氨基酸、淀粉等其他物质，对焦糖色素的生产和应用极其不利，由于灰分的存在，成品焦糖色素在加水溶解时会出现大量沉淀；胶体物质的存在，加热熬色时容易炭化。如何利用甘蔗糖蜜制备高质量的焦糖色素是焦糖色素行业中亟需解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法，去除甘蔗糖蜜的胶体物质和灰分等物质，提高原料的利用率，制备优质焦糖色素。为实现上述目的，本发明提供了一种包括以下步骤：(1)在甘蔗糖蜜中加入蒸馏水配制成质量百分浓度为20～30％甘蔗糖蜜溶液，调节ph为4～6，在甘蔗糖蜜溶液中加入复合酶剂，升温至40～55℃，保温1～1.5h；升温至60～65℃，加入蔗糖酶，保温2～3h；升温至85～95℃保温10～15min，得到预处理的甘蔗糖蜜溶液；所述复合酶剂由以下质量百分数的物质组成：淀粉酶10～20％，普鲁兰酶5～10％，果胶酶40～50％，蛋白酶20～30％；(2)在步骤(1)预处理的甘蔗糖蜜溶液中加入壳聚糖和羧甲基纤维素钠，搅拌30～40min，然后离心收集上清液；(3)在步骤(2)的上清液中加入氨基酸，升温至140～150℃，保温反应1～2h，冷却得到反应产物；(4)将步骤(3)反应产物浓缩干燥得到焦糖色素。优选的，上述利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法中，所述复合酶剂的加入量为甘蔗糖蜜质量的0.1～0.2‰，所述淀粉酶活力不低于2*104u/g，普鲁兰酶活力为1*104u/g，果胶酶活力不低于5*104u/g，蛋白酶活力不低于1*105u/g。优选的，上述利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法中，所述蔗糖酶的加入量为甘蔗糖蜜质量的2～3％，所述蔗糖酶活力不低于2*104u/g。优选的，上述利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法中，所述步骤(2)中，壳聚糖的加入量为甘蔗糖蜜质量的0.1～0.2％，羧甲基纤维素钠为甘蔗糖蜜质量的0.05～0.1％。优选的，上述利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法中，所述步骤(3)中，氨基酸的加入量为上清液质量的1～2.5％，氨基酸为食用级氨基酸，所述食用级氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸或酪氨酸。优选的，上述利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法中，所述步骤(4)中，浓缩干燥过程为：将反应产物真空浓缩，真空度0.07～0.09mpa，温度为45～55℃，当浓度达到30～40°be时停止浓缩，然后冷冻干燥得到焦糖色素。与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：1.本发明的方法中，利用低价甘蔗糖蜜制备优质焦糖色素，综合利用资源、降低成本，制得的焦糖色素色率高，澄清度好，特有焦香味浓郁。2.本发明的方法通过复合酶剂降解甘蔗糖蜜中胶体、蛋白质等其他物质，淀粉酶和普鲁兰酶协同将淀粉、糖原、寡聚糖或多聚糖转化为葡萄糖和麦芽糖，果胶酶将果胶降解为可溶性的半乳糖醛酸，蛋白酶将蛋白质降解为氨基酸，复合酶降解后的物质可以作为制备焦糖色素的原料，消除了甘蔗糖蜜中一些非糖物质影响，提高原料利用率；然后结合壳聚糖和羧甲基纤维素钠两种絮凝剂，絮凝沉淀微细悬浮物、剩余未分解胶体物质以及无机离子灰分，进一步提高甘蔗糖蜜的纯度，提高后续制备的焦糖色素的品质。3.本发明的方法中采用蔗糖酶催化水解甘蔗糖蜜中的非还原糖(以蔗糖为主)转化为还原性糖(葡萄糖和果糖)，为制备焦糖色素提供所需的的酮基或醛基，相比现有酸解法需要严格控制水解条件、存在反应温度高、葡萄糖形成糠醛聚合体而失去还原性等问题，本发明的方法中反应温度相对低、不存在副作用等，水解更完全，减少化学试剂的使用安全可靠。4.本发明的方法中采用可食用氨基酸替代铵盐与还原性糖发生美拉德反应制备焦糖色素，减少了化学试剂的使用，降焦糖色素中4-甲基咪唑含量低，其红色指数在5.5以上，色泽鲜艳，色率较高，极大地提升其食用安全性和品质。具体实施方式下面结合对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例1一种利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法，具体包括以下步骤：(1)在甘蔗糖蜜中加入蒸馏水配制成质量百分浓度为25％甘蔗糖蜜溶液，调节ph为4.5，在甘蔗糖蜜溶液中加入甘蔗糖蜜质量的0.2‰复合酶剂，升温至45℃，保温1.5h；升温至60℃，加入甘蔗糖蜜质量的2.5％蔗糖酶，蔗糖酶活力为2*104u/g，保温3h；升温至90℃保温10min，得到预处理的甘蔗糖蜜溶液；复合酶剂由以下质量百分数的物质组成：淀粉酶18％，普鲁兰酶8％，果胶酶50％，蛋白酶24％，淀粉酶活力为2*104u/g，普鲁兰酶活力为1*104u/g，果胶酶活力为5*104u/g，蛋白酶活力为1*105u/g；(2)在步骤(1)预处理的甘蔗糖蜜溶液中加入甘蔗糖蜜质量的0.15％壳聚糖和0.08％羧甲基纤维素钠，搅拌30min，然后离心收集上清液；(3)在步骤(2)的上清液中加入上清液质量的2.0％甘氨酸，升温至140℃，保温反应2h，冷却得到反应产物；(4)将步骤(3)反应产物将反应产物真空浓缩，真空度0.07～0.09mpa，温度为45℃，当浓度达到30°be时停止浓缩，然后冷冻干燥得到焦糖色素。实施例2一种利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法，具体包括以下步骤：(1)在甘蔗糖蜜中加入蒸馏水配制成质量百分浓度为25％甘蔗糖蜜溶液，调节ph为5，蔗糖蜜溶液中加入甘蔗糖蜜质量的0.1‰复合酶剂，升温至50℃，温1.5h；升温至60℃，加入甘蔗糖蜜质量的2％蔗糖酶，蔗糖酶活力为2*104u/g，保温3h；升温至90℃保温10min，得到预处理的甘蔗糖蜜溶液；复合酶剂由以下质量百分数的物质组成：淀粉酶15％，普鲁兰酶10％，果胶酶48％，蛋白酶27％，淀粉酶活力为2*104u/g，普鲁兰酶活力为1*104u/g，果胶酶活力为5*104u/g，蛋白酶活力为1*105u/g；(2)在步骤(1)预处理的甘蔗糖蜜溶液中加入甘蔗糖蜜质量的0.2％壳聚糖和0.1％羧甲基纤维素钠，搅拌30min，然后离心收集上清液；(3)在步骤(2)的上清液中加入上清液质量的2.5％谷氨酸，升温至145℃，保温反应2h，冷却得到反应产物；(4)将步骤(3)反应产物将反应产物真空浓缩，真空度0.07～0.09mpa，温度为45℃，当浓度达到30°be时停止浓缩，然后冷冻干燥得到焦糖色素。实施例3一种利用甘蔗糖蜜制备焦糖色素的方法，具体包括以下步骤：(1)在甘蔗糖蜜中加入蒸馏水配制成质量百分浓度为30％甘蔗糖蜜溶液，调节ph为5.5，蔗糖蜜溶液中加入甘蔗糖蜜质量的0.15‰复合酶剂，升温至55℃，温1h；升温至65℃，加入甘蔗糖蜜质量的3％蔗糖酶，蔗糖酶活力为2*104u/g，保温2h；升温至95℃保温10min，得到预处理的甘蔗糖蜜溶液；复合酶剂由以下质量百分数的物质组成：淀粉酶12％，普鲁兰酶10％，果胶酶50％，蛋白酶28％，淀粉酶活力为2*104u/g，普鲁兰酶活力为1*104u/g，果胶酶活力为5*104u/g，蛋白酶活力为1*105u/g；(2)在步骤(1)预处理的甘蔗糖蜜溶液中加入甘蔗糖蜜质量的0.15％壳聚糖和0.06％羧甲基纤维素钠，搅拌40min，然后离心收集上清液；(3)在步骤(2)的上清液中加入上清液质量的2.5％酪氨酸，升温至145℃，保温反应2h，冷却得到反应产物；(4)将步骤(3)反应产物将反应产物真空浓缩，真空度0.07～0.09mpa，温度为50℃，当浓度达到40°be时停止浓缩，然后冷冻干燥得到焦糖色素。对比例1本对比例与实施例3不同之处在于：步骤(3)为：在步骤(2)的上清液中加入上清液质量的2.5％碳酸铵，升温至145℃，保温反应2h，冷却得到反应产物；其他步骤和参数与实施例3完全相同。对原料甘蔗糖蜜干物质中蔗糖、还原糖、胶体、灰分、蛋白质的含量进行测定，对实施例1～3的上清液干物质中蔗糖、还原糖、胶体、灰分、蛋白质的含量进行测定，测定结果见表1。对实施例1～3和对比例1制备的焦糖色素的色率、红色指数和4-甲基咪唑含量进行测定，色率的测试方法：按照gb/t1886.64-2015中的测试方法测定在波长610nm的吸光度a610，色率(ebc)＝a610×20000/0.076；红色指数测定：将波长调至510nm处，测吸光度为a510，红色指数＝10×lg(a510/a610)；4-甲基咪唑含量测定按照gb/t1886.64-2015测试方法进行测定，结果见表2。表1甘蔗糖蜜干物质和实施例中上清液干物质各成分含量成分未处理前实施例1实施例2实施例3蔗糖(％)42.030.150.160.16还原糖(％)24.9369.2068.8569.03胶体(％)8.070.160.150.16灰分(％)13.950.320.410.36蛋白质(％)3.450.050.040.04从表1中可以看出，结合复合酶水解和絮凝剂能去除甘蔗糖蜜中大部分胶体、灰分、蛋白质等其他物质，本发明的方法能够充分地将蔗糖降解转化为还原糖，转化率在99％以上。表2实施例和对比例制备的焦糖色素技术指标组别色率(ebc)红色指数4-甲基咪唑含量(％)实施例1268925.860.0053实施例2255015.710.0051实施例3271025.980.0049对比例1203675.350.0098从表2中可知，采用本发明的方法制备的焦糖色素的色率在25000ebc以上，红色指数在5.5以上，焦糖色素具有焦香、甜香味，溶于水中溶液澄清透明，；相比采用铵盐制备的焦糖色素，4-甲基咪唑含量明显降低；焦糖色素其他指标均符合国家标准gb/t1886.64-2015中的要求。本发明制备得到的焦糖色素的品质高、食用安全性好。前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。当前第1页12