利用含淀粉的粮食、薯类等为原料,经过酸法、酸酶法或酶法制取的糖,包括 麦芽糖 、 葡萄糖 、 果葡糖浆 等,统称淀粉糖。淀粉糖在我国有悠久的历史,在公元500多年的《 齐民要术 》中就提到糖,而且详细地描述了用大米 制糖 方法。
简介
我国食糖生产和消费,长期以来,一直以 蔗糖 为主,淀粉糖为辅,近年来国家大力扶植和推广淀粉糖。到“九五”后期,由于淀粉糖行业的技术进步, 收率 和质量提高,物料消耗下降;企业集约化规模化经营,淀粉糖产品成本大幅下降,淀粉糖市场逐步扩大,成为食糖市场的重要补充。淀粉糖消费领域广,消费数量大,是淀粉深加工的支柱产品,长期以来被广泛地应用于食品,医药, 造纸 等诸多行业,近年来,伴随着玉米深加工,食品工业的发展以及酶制剂等 生物技术 的进步和人们消费结构的变化,我国淀粉糖行业取得了显着的发展,朝着多品种,个性化,专一化,规模化发展,产量大幅增加,品种结构日益完善。
2005年淀粉糖产量达420万吨,产值达92.4亿元,2006年淀粉糖产量达560万吨。我国淀粉糖产量仅次于 美国 ,居世界第二位。淀粉糖工业是农业产业化和粮食深加工的重要途径之一。因此,淀粉糖工业在我国国民经济发展中起着重要作用。
糖都
西王集团 2006年5月被 中国食品工业协会 冠名“中国 糖都 (淀粉糖)”。企业荣列2009年 中国企业500强 404位、中国制造业500强228位、中国最大500家企业集团331位、中国民营500强企业,荣列2008年度省百强企业52位、省工业百强43位、省制造业百强32位,比去年分别上升了5、4、5个位次。2010 中国制造 企业500强 第201位。荣获“农业产业化国家重点龙头企业”、“国家环境友好企业”、“国家火炬计划重点高新技术企业”、“全国民营科技企业技术创新先进单位”、“全国淀粉糖行业第一名”、“全国优秀福利企业”、“中国食品工业百强企业”等称号。党委书记、董事长王勇同志为 山东省 人大代表、中国乡镇企业协会副会长、中国发酵工业协会副理事长、山东省食品工业协会副会长、 滨州市 民营企业协会会长等,被授予“全国劳动模范”、“全国乡镇企业家”、“中国改革30周年百名优秀村官”、“中国改革开放30年60名农村人物“、“中国百名农业产业化功勋人物”等光荣称号。西王村获得“全国文明村”、“全国民主法治示范村”、“中国经济十强村”等荣誉称号。
淀粉糖的性质
不同淀粉糖产品在许多性质方面存在差别,如甜度、黏度、胶黏性、增稠性、吸潮性和保潮性,渗透压力和食品保藏性、颜色稳定性、焦化性、发酵性、还原性、防止 蔗糖 结晶性、泡沫稳定性等等。这些性质与淀粉糖的应用密切相关,不同的用途,需要选择不同种类的淀粉糖品。下面简单的叙述淀粉糖的有关特性。
1 甜度
甜度是 糖类 的重要性质,但影响甜度的因素很多,特别是浓度。浓度增加,甜度增高,但增高程度不同糖类之间存在差别, 葡萄糖 溶液甜度随浓度增高的程度大于蔗糖,在较低的浓度,葡萄糖的甜度低于蔗糖,但随浓度的增高差别减小,当含量达到40%以上两者的甜度 相等 (表6—1)。 淀粉糖浆 的甜度随转化程度的增高而增高,此外,不同糖品混合使用有相互提高的效果。下面是几种糖类的甜度。
表6-1 几种糖类的相对甜度
糖类名称 相对甜度 糖类名称 相对甜度
蔗糖 1.0 果葡糖浆 (42型) 1.0
葡萄糖 0.7 淀粉糖浆(DE值42) 0.5
果糖 1.5 淀粉糖浆(DE值70) 0.8
麦芽糖 0.5
2 溶解度
各种糖的溶解度不相同,果糖最高,其次是 蔗糖 、 葡萄糖 。 葡萄糖 的溶解度较低,在室温下浓度约为50%,过高的浓度则葡萄糖结晶析出。为防止有结晶析出,工业上储存葡萄糖溶液需要控制葡萄糖含量42%(干物质)以下,高转化 糖浆 的糖分组成保持葡萄糖35%~40%,麦芽糖35%~40%, 果葡糖浆 (转化率42%)的质量分数一般为71%。
3 结晶性质
蔗糖 易于结晶, 晶体 能生长很大。 葡萄糖 也容易结晶,但晶体细小。果糖难结晶。 淀粉糖浆 是葡萄糖、 低聚糖 和糊精的 混合物 ,不能结晶,并能防止 蔗糖 结晶。糖的这种结晶性质与其应用有关。例如,硬糖果制造中,单独使用蔗糖,熬煮到水分1.5%以下,冷却后,蔗糖结晶,破裂,不能得到坚韧、透明的产品。若添加部分淀粉糖浆可防止蔗糖结晶,防止产品储存过程中返砂,淀粉糖浆中的糊精,还能增加糖果的韧性、强度和黏性,使糖果不易破碎,此外,淀粉糖浆的甜度较低,有冲淡蔗糖甜度的效果,使产品甜味温和。
4 吸湿性和保湿性
不同种类食品对于糖吸湿性和保湿性的要求不同。例如,硬糖果需要吸湿性低,避免遇潮湿天气吸收水分导致溶化,所以宜选用 蔗糖 、低转化或中转化 果葡糖浆 为好。转化糖和 果葡糖浆 含有吸湿性强的果糖,不宜使用。但软糖果则需要保持一定的水分,面包、 糕点 类食品也需要保持松软,应使用高转化糖浆和果葡糖浆为宜。果糖的吸湿性是各种糖中最高的。
5 渗透压力
较高浓度的糖液能抑制许多微生物的生长,这是由于糖液的渗透压力使微生物菌体内的水分被吸走,生长受到抑制。不同 糖类 的渗透压力不同,单糖的渗透压力约为 二糖 的两倍, 葡萄糖 和果糖都是单糖,具有较高的渗透压力和食品保藏效果, 果葡糖浆 的糖分组成为葡萄糖和果糖,渗透压力也较高, 淀粉糖浆 是多种糖的 混合物 ,渗透压力随转化程度的增加而升高。此外,糖液的渗透压力还与浓度有关,随浓度的增高而增加。
6 黏度
葡萄糖 和果糖的黏度较 蔗糖 低,淀粉糖浆的黏度较高,但随转化度的增高而降低。利用淀粉糖浆的高黏度,可应用于多种食品中,提高产品的稠度和可口性。
7 化学 稳定性
葡萄糖 、果糖和淀粉糖浆都具有还原性,在中性和碱性条件下化学稳定性低,受热易分解生成有色物质,也容易与 蛋白质 类含氮物质起 氨反应生成有色物质。蔗糖不具有还原性,在中性和弱碱性条件下化学稳定性高,但在pH值9以上受热易分解产生有色物质。淀粉糖对酸和热的稳定性高,不易发生 美拉德反应 ,食品色泽稳定。如在 磷化氢 ,120℃加热 90min, 麦芽糖 几乎不分解;熬汤温度高达 160℃。因此,在加热时不易 碳化 ,不易吸湿。在糖果工业中,可用于浇注成型来制作硬糖,且成品不易发砂返潮。
8 发酵性
酵母能发酵 葡萄糖 、果糖、麦芽糖和 蔗糖 等,但不能发酵较高的 低聚糖 和糊精。有的食品需要发酵,如面包、 糕点 等;有的食品不需要发酵,如蜜饯、 果酱 等。 淀粉糖浆 的发酵糖分为葡萄糖和麦芽糖,且随转化程度而增高。生产面包类发酵食品应用发酵糖分高的高转化 果葡糖浆 和葡萄糖为好。
淀粉糖的种类
淀粉糖种类按成分组成来分大致可分为 葡萄糖浆 、结晶葡萄糖(全糖)、 麦芽糖 浆 ( 饴糖 、 高麦芽糖浆 、麦芽糖)、 麦芽糊精 、 麦芽低聚糖 、 果葡糖浆 等。
1 液体 葡萄糖 :是控制淀粉适度 水解 得到的以葡萄糖、麦芽糖以及麦芽低聚糖组成的混合糖浆,葡萄糖和麦芽糖均属于还原性较强的糖,淀粉水解程度越大,葡萄糖等含量越高,还原性越强。淀粉糖工业上常用葡萄糖值(dextrose equivalent)简称DE值(糖化液中还原性糖全部当做葡萄糖计算,占干物质的百分率称葡萄糖值)来表示淀粉水解的程度。 葡萄糖浆 按转化程度可分为高、中、低3大类。工业上产量最大、应用最广的中等转化 果葡糖浆 ,其DE,值为30%~50%,其中DE值为42%左右的又称为标准葡萄糖浆。高转化糖浆DE值在50%~70%,低转化糖浆DE值30%以下。不同DE值的液体葡萄糖在性能方面有一定差异,因此不同用途可选择不同 水解 程度的淀粉糖。
2 葡萄糖 :是淀粉经酸或酶完全水解的产物,由于生产工艺的不同,所得葡萄糖产品的纯度也不同,一般可分为结晶葡萄糖和全糖两类,其中葡萄糖占干物质的95%~97%,其余为少量因水解不完全而剩下的 低聚糖 ,将所得的糖化液用 活性炭 脱色,再流经 阴离子交换树脂 柱,除去 无机化合物 等杂质,便得到了无色、纯度高的精制糖化液。将此精制糖化液浓缩,在 结晶罐 冷却结晶,得含水α一葡萄糖结晶产品;在真空罐中于较高温度下结晶,得到 碘化钠 β一 葡萄糖 结晶产品;在真空罐中结晶,得无水α一 葡萄糖 结晶产品。
3 果葡糖浆 :如果把精制的葡萄糖液流经 固定化葡萄糖异构酶 柱,使其中葡萄糖一部分发生异构化反应,转变成其异构体果糖,得到糖分组成主要为果糖和葡萄糖的糖浆,再经 活性炭 和离子交换树脂精制,浓缩得到无色透明的果葡糖浆产品。这种产品的质量分数为71%,糖分组成为果糖42%(干基计),葡萄糖53 %, 低聚糖 5%,这是国际上在20世纪60年代末开始大量生产的果葡糖浆产品,甜度等于 蔗糖 ,但风味更好,被称为第一代果葡糖浆产品。20世纪70年代末期世界上研究成功用 无机化合物 分子筛 分离果糖和 葡萄糖 技术,将第一代产品用分子筛模拟移动床分离,得果糖含量达94%的糖液,再与适量的第一代产品混合,得果糖含量分别为55%和90 %两种产品。甜度高过蔗糖分别为蔗糖甜度的1.1倍和1.4倍,也被称为第二、第三代产品。第二代产品的质量分数为77%,果糖55%(干基计), 葡萄糖 40%, 低聚糖 5%。第三代产品的质量分数为80%,果糖90%(干基计),葡萄糖7%,低聚糖3%。
4 麦芽糖 浆 :是以淀粉为原料,经酶或酸结合法 水解 制成的一种 淀粉糖浆 ,和 葡萄糖浆 相比,麦芽糖浆中葡萄糖含量较低(一般在10%以下),而麦芽糖含量较高(一般在40%~90%),按制法和麦芽糖含量不同可分别称为 饴糖 、 高麦芽糖浆 、超高麦芽糖浆等,其糖分组成主要是麦芽糖、糊精和低聚糖。
应用
在 生物工程学 技术领域,可通过添加超高麦芽糖浆稳定蛋白酶活性,β — 半乳糖 酶的保存期得到延长,春日霉素的得率有所提高。
经 烷基糖苷 转化酶作用 麦芽糖 ,制得含有麦芽糖、 潘糖 、异 麦芽三糖 等非发酵性 低聚糖 的 低聚异麦芽糖 ,此类 多糖 ,可用于酿酒等行业。