转化糖浆制备工艺研究

余小娜, 盛淑玲

(许昌学院 食品与生物工程学院，河南 许昌 461000)

转化糖浆制备工艺研究

余小娜, 盛淑玲

(许昌学院 食品与生物工程学院，河南 许昌 461000)

分别采用直接滴定法和手持糖量计法测定还原糖含量和总糖含量，并计算蔗糖的转化率.考查了加水量、柠檬酸添加量、熬制时间、熬制温度对蔗糖转化率的影响.并在单因素实验的基础上进行正交实验，最终确定出转化糖浆最佳的制备工艺条件为：加水量为50%，柠檬酸添加量为0.9%，熬制温度为95 ℃，熬制时间为115 min.在此条件下，蔗糖转化率为94.33%，且色泽适宜、品质稳定.

转化糖浆；还原糖含量；总糖含量；转化率

转化糖浆是由蔗糖经催化水解制成，其色泽单一、粘度较小、品质稳定、保质期长，无返砂现象[1-3].由于转化糖浆风味独特，具有溶解度与吸水性高、甜味好等优点，被广泛地应用于食品行业中[4-6].近年来国内外对提高转化糖浆工艺的研究有很多，但研究领域单一，例如用来制作绵白糖、月饼或冰激凌等，不具有普遍性，且多采用直接加热的方法[7].本实验研究了转化糖浆的制备新工艺，所得到的实验结果具有广泛的适用性.

1 实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

白砂糖(市售食用级)，柠檬酸(市售食用级)，次甲基蓝，酒石酸钾钠，氢氧化钠均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水.

电子分析天平(上海菁海仪器有限公司)，电热恒温水浴锅(郑州长城科工贸有限公司)，电热干燥箱(北京中兴伟业仪器有限公司)，万用电炉(北京科伟永兴仪器有限公司).

1.2 转化糖浆的制备

按照一定的质量比分别称取蔗糖与水后，将两者充分混合均匀.将装有蔗糖溶液的容器置入沸水浴中，用玻璃棒轻轻搅拌，加速其溶解，在蔗糖即将溶化完全或已经溶解完时，将水浴温度调到所确定的熬制温度，加入一定质量的柠檬酸，并轻轻搅拌，以加速水解进程.搅拌过程切勿剧烈搅拌，以防止发生结晶连锁反应，破坏转化糖浆的制作.在熬制过程中应时刻注意水浴锅中的水是否充足，并备好与水浴锅中水温一致的水，以便随时添加.熬制够一定时间后，将盛有糖浆的容器从水浴锅中取出，放在室内冷却2 h左右，待糖浆充分冷却，即可.

1.3 蔗糖转化率的测定

准确吸取配好的菲林试剂甲、乙液各5 mL混于三角瓶里[8-11]，加次甲基蓝指示剂2滴，加热至沸，由滴定管中滴入标准还原糖液，至蓝色完全褪尽，溶液呈清亮为止，根据滴定所用转化糖的体积计算菲林试剂10 mL相当于转化糖的质量.称取样品1～2 g溶解定容后，按照上述的测试方法计算出该蔗糖样品中糖浆的质量.将糖浆浓度稀释一定倍数至手持糖量计的可测定范围，测定总糖含量m.根据下列计算公式可计算出蔗糖的转化率：

式中：A为10mL菲林试剂所相当的还原糖质量(g)；Vm为标准还原糖液体积(mL)；Vx为滴定时所用样品液的体积(mL)；m为糖浆中的总糖量(g).

2 结果与讨论

2.1 加水量对蔗糖转化率的影响

表1是加水量与蔗糖溶液中还原糖含量和总糖含量的数据关系.

表1 加水量对还原糖和总糖含量的影响

加水量对蔗糖转化率的影响如图1所示，可以看出，蔗糖转化率随加水量的增长先升高后下降.加水量小于50%时，转化率随加水量而升高;加水量为50%时，转化率达到最高;当加水量继续增大时，转化率反而下降.这可能与糖浓度急剧下降有关,因为低浓度的糖溶液会降低了其与催化因子的接触机会，从而使蔗糖的水解速度减慢，所以在实验中选择最佳加水量为50%.

图1 加水量对蔗糖转化率的影响

2.2 柠檬酸添加量对蔗糖转化率的影响

表2是柠檬酸添加量与蔗糖溶液中还原糖含量和总糖含量的数据关系.

表2 柠檬酸添加量对还原糖和总糖含量的影响

柠檬酸添加量对蔗糖转化率的影响如图2.随着柠檬酸添加量的增加，转化率先升高后降低.当柠檬酸添加量为1%时转化率达到最高，并且发现添加量小于0.8%时，蔗糖转化率提高不大，而大于0.8%时转化率迅速提高，当添加量大于1%时，转化率又会逐渐下降.原因可能是过多的酸性柠檬酸加入，造成糖浆溶液的pH值迅速下降，从而导致部分还原糖转化为糖醛酸类副产物.因此，在实验中柠檬酸的最佳添加量为1%.

图2 柠檬酸添加量对蔗糖转化率的影响

2.3 熬制时间对蔗糖转化率的影响

表3是熬制时间与蔗糖溶液中还原糖含量和总糖含量的数据关系.

表3 熬制时间对还原糖和总糖含量的影响

图3是熬制时间影响蔗糖转化率的关系曲线.当熬制时间为90～110 min时，随着熬制时间的增长，转化率增加;当超过110 min时，转化率又逐渐下降.可能是加热时间过长使还原糖转化为了其它非糖类物质，具体的原因还需要进一步的深入分析.因此，在实验当中选择熬制时间为110 min作为最佳实验条件.

图3 熬制时间对蔗糖转化率的影响

2.4 熬制温度对蔗糖转化率的影响

表4是熬制温度与蔗糖溶液中还原糖含量和总糖含量的数据关系.

表4 熬制温度对还原糖和总糖含量的影响

熬制温度对蔗糖转化率的影响如图4.从图中可以清晰看出，随着温度的升高，蔗糖的转化率也逐渐上升，在温度为95 ℃时转化率达到峰值.当温度继续升高时转化率反而呈逐渐下降趋势，这可能是因为熬制温度过高时，还原性糖类发生其它变性转化反应，生成了其它非糖物质，如生成5-羟甲基糠醛等.所以熬制糖浆时要注意控制合适的水浴温度，尽量降低还原性糖类转化成其它非糖物质的几率.在本实验中最佳熬制水浴温度为95 ℃.

图4 熬制温度对蔗糖转化率的影响

2.5 正交实验

选取加水量、柠檬酸添加量、熬制时间、熬制温度四个水平因素设计正交实验表进行实验.实验结果如表5所示.由表5可知：RD>RB>RA>RC, 所以各因素的主次顺序是：温度>柠檬酸量>加水量>时间.由同一因素的K值比较可知，最佳组合为A2B1C3D2,即加水量为50%，柠檬酸为0.9%，熬制时间115 min,温度为95 ℃.

表5 正交实验结果表

2.6 验证实验

用上述的结论进行验证实验，所得糖浆色泽金黄，转化率较高，结果如表6.可以看出，测得的蔗糖转化率较高，且重现性较好.

表6 验证实验

3 结论

本实验通过一定的工艺流程，采用直接滴定法和手持糖量计法来测定还原糖含量和总糖含量，进而计算转化率.经过对加水量、柠檬酸量、熬制时间、熬制温度等单因素的研究，得出水和柠檬酸适宜的添加量分别为50%和1.0%，而适宜的时间和温度分别为110 min和95 ℃.根据上述结果设计正交实验，确定了最佳工艺条件：加水量为50%、柠檬酸添加量为0.9%、熬制时间为115 min、熬制温度为95 ℃，此时蔗糖转化率达到94.33%. 在这四个单因素中对蔗糖转化率影响最大的是温度，其次是柠檬酸添加量，影响最小的是熬制时间.

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责任编辑：卫世乾

Experiment on Preparation Process of Inverting Syrup

YU Xiao-na, SHEGN Shu-ling

(SchoolofFoodandBioengineering,XuchangUniversity,Xuchang461000,China)

In this paper, the contents of reduced sugar and total sugar are measured by the methods of direct titration and hand-held saccharimeter and sugar inversion rate is calculated. We not only examine the influences of the amount of water and citric acid addition as well as boiling time and temperature on inversion rate of sugar but also carry out orthogonal experiment based on single factor. Finally, it confirms the optimum conditions for preparation process on sugar inversion. The results are as follows: 50% water-addition amount, 0.9% citric acid addition amount, 95 ℃ boiling temperature and 115 min boiling time. Under these conditions, the inversion rate of sugar can reach 94.33%. Meanwhile, appropriate color and stable quality are obtained.

invert syrup； reduced sugar content； total sugar content； inversion rate

2015-03-05

许昌市科技局项目(1404015)

余小娜(1985—)，女，河南商丘人，助理实验师，硕士，研究方向：食品分析与检验.

1671-9824(2016)02-0107-05

Q532

A