淀粉糖中熬糖工艺的有效控制策略分析

2021-01-12邓啟彬

食品工程 2021年2期

邓啟彬

（广州双桥股份有限公司，广东广州 510280）

淀粉糖应用较为广泛，在食品生产中具有重要地位。在硬糖生产过程中，淀粉糖能够和砂糖进行有机结合进而达到抗结晶目的，还能够延缓硬糖返砂以及发烊等质量问题。在展硬糖生产过程中，熬糖工艺的温度对于糖果质量有着直接影响，所以在熬糖工艺中应该重点对温度进行控制。

1 淀粉糖概述

淀粉糖主要以小麦、玉米、马铃薯等高淀粉含量农作物为原料，经过酸法、酶法、酸酶法等加工技术生产的各种类型糖品。当前，淀粉糖在食品、化工、医药等方面应用广泛，在我国淀粉加工领域中具有重要地位。DE 值是淀粉糖生产的重要指标之一，是指还原糖占糖浆干物质的百分比，同时也代表了淀粉水解情况。对DE 值进行调节，可以获得甜度不同的产品。同时根据产品生产需要，可对淀粉糖浆浓度进行调节。淀粉糖的性质包括甜度、溶解度、黏度等。在糖类产品中，甜度是关键性质，其中浓度对甜度的影响最为显著。在浓度增加过程中，甜度也会随之增加，然而对于不同的淀粉糖类产品，甜度增加程度会存在一定差异。与蔗糖相比，在较高浓度下，葡萄糖甜度高于蔗糖，而在较低浓度下，蔗糖甜度较高，然而在含量达到40%时，两者甜度相同。不同淀粉糖的溶解度存在一定差异，其中果糖的溶解度最高，其次是蔗糖、葡萄糖。在室温条件下，葡萄糖浓度约为50%，若是浓度过高则会析出葡萄糖晶体。为了避免析出结晶，在葡萄糖溶液储存过程中，会对其质量分数进行控制，例如，42%的葡萄糖，其质量分数控制到71%。

2 熬糖温度对于淀粉糖的影响

在淀粉糖生产过程中，熬糖温度是影响产品质量的重要因素。产品类型不同，熬糖温度也存在一定差异。比如，在生产硬糖时，需要提高熬糖温度，而生产软糖时，则需要降低熬糖温度。在淀粉糖浆制备过程中，常采用双酶法，其工艺为：投粉→液化→糖化→过滤→脱色→离子交换→浓缩。在此生产过程中，离子交换、糖化以及液化对熬糖温度有着较大影响，糖化与液化能够在酶制剂作用下水解淀粉，同时获得相应淀粉糖。选择不同的酶制剂，能够生产出指标不一的淀粉糖。

3 熬糖工艺有效控制策略

3.1 确保淀粉酶活力

淀粉酶活力对熬糖温度有重要影响，由于淀粉酶热稳定性较差，需要采取一定措施确保淀粉酶的活力。一、添加盐类物质，酶分子和盐类物质能够产生非特异性结合反应，减缓淀粉酶变形，进而提高淀粉酶的稳定性。一些盐类物质能够作为淀粉酶辅助因子，使淀粉酶保持良好构象以及活力，如Na+与Ca2+的结合位点。例如：硬糖生产中，可以使用氯化钠、氯化钙等盐类物质，充分保证淀粉酶的热稳定性。二、通过添加一定化学试剂修饰淀粉酶特定基团，促使其分子内作用力得到改变，进而使其功能与结构发生改变。比如，通过添加非极性酸酐对淀粉酶基因进行修饰，能够使淀粉酶稳定性增强18 倍。化学修饰在酶热稳定性方面应用需要结合淀粉酶种类及特点进行选择，另外，采用该方法时，还需充分考虑安全性问题。三、对淀粉酶进行固化处理，可有效提高其稳定性。借助化学方法或是物理方法使淀粉酶被束缚在某区域内，其特性不会发生变化，同时可以重复利用。可以选择壳聚糖作为载体，采用戊二醛交联拱架方法对淀粉酶进行固定，在保证淀粉酶稳定性同时提高其酸碱稳定性。四、可以采用生物法，即通过蛋白质工程对淀粉酶氨基酸序列进行改变，使其构象或结构发生改变，进而有效提高其稳定性。可以采用定向进化法改造淀粉酶，通过重组与突变等促使蛋白质性质达到最佳状态，进而满足相关要求。该方法不需要对酶的催化机制以及空间结构进行深入了解，可以通过随机突变技术，改造酶基因外观。

3.2 控制糖化液pH 值

在硬糖生产过程中，均需对糖化与液化工序中的pH 值进行调控，保证工艺需求得到有效满足。因为糖化酶在底物pH 值为4.3 左右时，才能够有效发挥作用，所以进行糖化处理时，可以添加一定量酸调节pH 值。在调节pH 值时，可选择盐酸或硫酸。盐酸调节法具有成本低、操作方便等特点，但是会使糖化液中氯根含量增加，对生产设备的抗腐蚀性要求较高。硫酸调节法与盐酸法在成本、可行性等方面并无较大差异，但是其不会对设备带来腐蚀损害，同时因为硫酸属于二价酸，物料中硫酸根仅为氯根的1/2，浓度较低，保证产品质量。

3.3 保证液化彻底

在淀粉糖生产过程中，应该保证淀粉液化彻底，同时程度适宜，能够有效进行蛋白质凝聚。不同温度条件下的液化工艺为一、35 ℃条件下，在44.7%干物质小麦淀粉中加入0.01%的α-淀粉酶，pH 值在5.5～5.7 范围内，35 ℃保温2.5 h，获得5.1%溶液化的预液化物质。预液化物质与45 %干物质淀粉浆混合作用19 min～21 min。之后把在蒸煮锅中107 ℃蒸10 min，降低温度至97 ℃～99 ℃。在DE 值达到12.9 后充分实现液化处理。二、47 ℃条件下，将0.03%的α-淀粉酶加入到32%干物质小麦淀粉浆中，pH 值在5.6～5.8 范围内。将温度调到54 ℃，保持2.3 h，获得12.5%溶液化的预液化物质。添加淀粉获得51.6%干物质淀粉浆，加入0.03%的α-淀粉酶，保证温度始终处于54 ℃，在蒸煮锅中107 ℃蒸10 min，完成常压闪蒸处理之后，降低温度至97 ℃～99 ℃，在DE 值达到23.3 后充分实现液化处理。