本发明涉及食品添加剂技术领域，具体涉及一种亚临界水制备焦糖色的方法及其应用。
背景技术：
临界水(subcriticalwater，sw)，也称超热水或高温水，是指保持在适当压力下，温度在水的沸点100℃以上，临界温度374℃以下的一种仍为液体状态的高温高压水。亚临界水与常温常压下水的性质有很大差别，一方面是水中氢键在高温高压下被打开或减弱，使水极性降低，对有机物溶解能力增强，类似于有机溶剂可以浸提有机物质，另一方面随着温度接近临近点，水的酸碱催化能力大大加强，在一定程度上可以替代传统酸碱催化剂用于酸碱催化反应，能有效减低污染，是一种绿色的生产技术。亚临界水进行催化反应，由于其温度和压力可控，且调节范围较宽，方便根据需要的反应设计所需条件，使水的性质与反应均向着期望的方向进行，亚临界水设备稳定性强，非常适合工业大规模生产。
焦糖色(caramel)亦称焦糖，俗称酱色，是一种以糖类物质通过焦糖化或美拉德反应而得到的一种天然食用色素，现为食品工业中使用量最大的食品添加剂之一，占食品着色剂总用量的90％以上，通常是以食品级糖类如葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖、淀粉等原料在高温下使之发生焦糖化，并进一步处理得到。
焦糖色依照生产方式不同分为四大类，即普通焦糖色、氨法焦糖色、亚硫酸铵法焦糖色和苛性亚硫酸盐法焦糖色，其中普通法焦糖色是通过用或不用酸或碱，在不添加铵或亚硫酸盐化合物加热制得，相较于其他方法，此法不会产生4-甲基咪唑、3-氯丙醇等有害物质，是一种绿色、安全的焦糖色。但是其生产效率低，引入的酸或碱不易去除，而亚临界水法制备焦糖色无需添加除原料糖以外的任何催化剂或酸和碱，无污染且能达到较高的反应条件，生产效率高，是一种绿色环保的技术，目前尚未见亚临界水制备焦糖色的研究报道。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种亚临界水制备焦糖色的方法及其应用，该方法无污染、绿色环保，工艺流程简单，设备要求低，易实现工业应用生产。
为实现上述目的，本发明提供了一种亚临界水制备焦糖色的方法，包括以下步骤：
(1)将糖质原料粉碎成原料粉末，包入尼龙布中备用；
(2)将上述包在尼龙布中的原料粉末放入亚临界反应釜中，以去离子水为溶剂，升温至反应温度，进行焦糖化反应，其中，升温时间为60-100min,所述反应温度为150-210℃；
(3)待焦糖化反应结束后，调至常压，将得到的混合物过滤，去除杂质；
(4)将步骤(3)中的滤液调节ph至5.0-6.0之间；以及
(5)将步骤(4)中的得到的溶液浓缩至0.2-0.6倍质量之间，得焦糖色，在610nm处测定其吸光度值。
优选地，所述原料粉末的目数为60-100目。
优选地，步骤(1)中，所述的糖质原料为天然的单糖、二糖、多糖(大分子多糖或小分子多糖)中的至少一种。
优选地，步骤(1)中，所述的尼龙布耐高温高压，目数为300-400目。
优选地，步骤(2)中，原料粉末：溶剂为1:(1-4)kg/l，即1kg:(1-4)l。
优选地，步骤(2)中，通过可控温电加热油浴进行升温。
优选地，步骤(2)中，亚临界反应釜中的反应压力为0.5-3.5mpa，反应时间为10-50min。
优选地，步骤(2)中，亚临界反应釜中的反应压力为3.0-3.5mpa。
优选地，步骤(2)中，所述的反应时间为达到反应温度时的保温时间。
优选地，步骤(3)中，所述过滤方式为先经80目筛网粗滤，再经300目筛网二次过滤。
本发明还提供了上述亚临界水制备焦糖色的方法在制备食品添加剂中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用的亚临界水制备焦糖色的方法，无污染、绿色环保，工艺流程简单，设备要求低，易实现工业应用生产；
(2)本发明在制备焦糖色时，在未添加任何催化剂情况下，采用高温高压进行焦糖化反应，既不会像氨法制备焦糖色那样生成4-甲基咪唑，又保证产品焦糖色的各项指标符合要求；
(3)本发明对于糖质原料状态要求较低，由于高温高压的条件，不用额外加入酸或碱来进行水解的单元操作，节省了反应时间，同时保证了产品的ph值不会过高或过低；
(4)本发明所用均为天然糖质原料，原料廉价易得，与一般原料(蔗糖蜜、饴糖、木糖母液)不同，在密闭的反应釜中进行反应，不会产生有毒有害物质，且无物理杂质引入，无焦糊味，无沉淀；
(5)制备时采用一次性加料，免去了反复升压降压的过程，浓缩过程可在反应釜内降压进行，占地空间小，省去了更换浓缩容器的工序。
附图说明
图1是根据本发明的亚临界水制备焦糖色的方法的生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图，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。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径可购得。
实施例1
一种亚临界水制备焦糖色的方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗糖原料粉碎至60目，称取蔗糖粉末1.0kg，包入300目特质尼龙布备用；
(2)将包裹好的原料放入亚临界反应釜中，按照固液比1：3kg/l加入3l去离子水，升温时间80min，反应温度为190℃，反应压力为3mpa，反应时间为30min，进行焦糖化反应；
(3)反应结束后，打开放气阀门，调至罐内为常压，将得到的混合物以80目筛网粗过滤，再经300目筛网二次过滤，去除杂质得2.9kg滤液；
(4)将滤液调节ph至5.8；
(5)将调节ph后的溶液浓缩至0.31倍质量，得焦糖色0.9kg，在610nm处测定其吸光度值，稀释250倍时a1＝0.227。
实施例2
一种亚临界水制备焦糖色的方法，按照如下步骤进行：
(1)将小麦粉粉碎至80目，称取粉末1.0kg，包入300目特质尼龙布备用；
(2)将包裹好的原料放入亚临界反应釜中，按照固液比1：2.5kg/l加入2.5l去离子水，升温时间90min，反应温度为200℃，反应压力为3.5mpa，反应时间为30min，进行焦糖化反应；
(3)反应结束后，打开放气阀门，调至罐内为常压，将得到的混合物以80目筛网粗过滤，再经300目筛网二次过滤，去除杂质得2.3kg滤液；
(4)将滤液调节ph至6.0；
(5)将调节ph后的溶液浓缩至0.43倍质量，得焦糖色1.0kg，在610nm处测定其吸光度值，稀释250倍时a2＝0.083。
实施例3
一种亚临界水制备焦糖色的方法，按照如下步骤进行：
(1)将南瓜粉原料粉碎至80目，称取含南瓜多糖的南瓜粉末1.0kg，包入300目特质尼龙布备用；
(2)将包裹好的原料放入亚临界反应釜中，按照固液比1：3kg/l加入3l去离子水，升温时间60min，反应温度为170℃，反应压力为3.0mpa，反应时间为30min，进行焦糖化反应；
(3)反应结束后，打开放气阀门，调至罐内为常压，将得到的混合物以80目筛网粗过滤，再经300目筛网二次过滤，去除杂质得2.6kg滤液；
(4)将滤液调节ph至6.0；
(5)将调节ph后的溶液浓缩至0.38倍质量，得焦糖色1.0kg，在610nm处测定其吸光度值，稀释250倍时a3＝0.166。
实施例4
一种亚临界水制备焦糖色的方法，按照如下步骤进行：
(1)将蔗糖原料粉碎至80目，称取1.0kg蔗糖粉末，包入300目特质尼龙布备用；
(2)将包裹好的原料放入亚临界反应釜中，按照固液比1：3kg/l加入3l去离子水，升温时间85min，反应温度为185℃，反应压力为3.3mpa，反应时间为15min，进行焦糖化反应；
(3)反应结束后，打开放气阀门，调至罐内为常压，将得到的混合物以80目筛网粗过滤，再经300目筛网二次过滤，去除杂质得3.6kg滤液；
(4)将滤液调节ph至5.8；
(5)将调节ph后的溶液浓缩至0.33倍质量，得焦糖色1.2kg，在610nm处测定其吸光度值，稀释250倍时a4＝0.185。
实施例5
一种亚临界水制备焦糖色的方法，按照如下步骤进行：
(1)将葡萄糖原料称取1.0kg，直接按照固液比1：3kg/l溶解于3l去离子水中；
(2)将溶解均匀的葡萄糖溶液放入亚临界反应釜中，升温时间为90min，反应温度为190℃，反应压力为3.5mpa，反应时间为30min，进行焦糖化反应；
(3)反应结束后，打开放气阀门，调至罐内为常压，将得到的混合物经300目筛网过滤，去除杂质得3.2kg滤液；
(4)将滤液调节ph至6.0；
(5)将调节ph后的溶液浓缩至0.25倍质量，得焦糖色0.8kg，在610nm处测定其吸光度值，稀释250倍时a5＝0.218。
实施例6
一种亚临界水制备焦糖色的方法，按照如下步骤进行：
(1)将玉米淀粉粉碎至100目，得到淀粉粉末称取1.0kg，包入300目特质尼龙布备用；
(2)将包裹好的原料放入亚临界反应釜中，以去离子水为溶剂，按照固液比1：2.5kg/l，升温时间90min，反应温度为200℃，反应压力为3.5mpa，反应时间为30min，进行焦糖化反应；
(3)反应结束后，打开放气阀门，调至罐内为常压，将得到的混合物以80目筛网粗过滤，再经300目筛网二次过滤，去除杂质得2.3kg滤液；
(4)将滤液调节ph至6.0；
(5)将调节ph后的溶液浓缩至0.43倍质量，得焦糖色1.0kg，在610nm处测定其吸光度值，稀释250倍时a6＝0.096。
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。