粉末麦芽糖醇

l997年 11月 髓畦 精 细 石 油 化 工 SPEClALITY CHEMICAI S 刊 品 藤1 第 期 凝 粉末麦芽糖醇 麦芽糖醇(maltito1)是一种新型的甜味剂，其 在国外已具有了相当的生产规模。日本的麦芽糖 醇年产量为12000 t，价格超过400日元／kg。而在 美国的年消耗量已达万吨以上。在我国目前还未 见有规模生产，市场几乎为零。由此可见，国内人 士对麦芽糖醇还缺乏真正的了解 如今．在“七 五”项目《麦芽糖醇的生产及研制》的基础上，天津 市工业微生物研究所与中国食品发酵工业研究所 再度合作，对原液体糖醇的生产工艺，特别是制糖 工序进行了改进、完善后。并且，进一步开发研制 了糖醇的粉末化工艺，试制出了粉末麦芽糖醇。下 面将此产品作一介绍。 、 麦芽糖醇是麦芽糖(maltose)经过氢化还原 后得到的产物 它乌禾糖醇和山梨糖 醇一样，具 有独特物理化学及生理学性质，如非发酵性、低热 量、保湿性、耐酸耐热性等。生理学及营养学研究 明，麦芽糖酵 在体内几乎不被吸收，因此不提 高血糖值，特别适于患有糖尿病、肥胖病、心血管 病的人食用。麦芽糖醇可以广泛应用于食品行 业，制成功能食品，满足人们对自身健康的要求。 1 麦芽糖醇的结构殛性质 麦芽糖醇是以玉米淀粉为原料，经过酶法水 解得麦芽糖后，在其还原端加氢制得的 它的化学 名称是4一O—n—D一吡喃葡萄糖基山梨糖酵，分 子式 C H O ，分子量 344．31 1．1 化学结构式 CH2OH 1．2 性质 甜度：麦芽糖醇有着和蔗糖一样的甜味，甜度 比葡萄糖高，稍低于蔗糖。 溶解度：能 100 溶解于水中，但不溶于甲醇 长 7 S 2 或乙醇。 对酸和热的稳定性：麦芽糖醇对热非常稳定； 在 150℃以下几乎不分解。加热到 1 7O℃有部分 水解，200 C以上时容易分解着色。作为食品添加 剂．麦芽糖醇的这种耐热性可肪止食品在高温下 发生龟裂。另外，麦芽糖醇对酸也是稳定的。当pH 值在3～7范围时，100 C加热 1 h，几乎不发生分 解。当pH一2时，1 O0℃加热 1 h，有 6O 的分解 作用发生。 无热性：麦芽糖易被淀粉酶水解，而麦芽糖醇 却很难被水解 同样，它也不能被高等动物的器官 所分解和吸收。 麦芽糖醇对人体血液的影响：通过与蔗糖的 对比试验，服用麦芽糖醇将不引起血液中血糖胰 岛紊及无机物的明显变化。因此，麦芽糖醇就成为 糖尿病人的最合适的甜味剂。 微生物对麦芽糖醇的作用：麦芽糖醇糖很难 被微生物利用，它可以作为一种防止蛀牙的良好 甜味剂，用它代替蔗糖加人食品内，可防止啮齿的 发生，对儿童尤为重要。 2 粉末麦芽糖醇的生产工艺 2．1 高麦芽糖浆的制备 此生产麦芽糖醇的工艺是：以精制玉米淀粉 为原料，首先通过三酶协同法生产高纯度麦芽糖 浆，使糖化掖中麦芽糖含量(麦芽糖与总糖之比) 大于 85 ，之后经过加氢还原得到的麦芽糖醇。 在生产中，首先将淀粉配成约 1 5 的淀粉 浆，搅拌均匀后送人液化罐，用高温 a一淀粉酶进 行液化 在此阶段要严格控制液化时间，使液化液 的DE值(即葡萄糖值，表示样液中还原糖占干物 质的百分含量)尽可能低。液化完成后，将料液降 温后送人糖化罐，加人(n一淀粉酶和异淀粉酶糖 化48 h。糖化液经过脱色后，再进行离子交换，即 得到了高麦芽糖浆。 为了满足以后糖醇结晶(粉末化)的要求，在 麦芽糖生产的液化、糖化阶段，须严格控制 a一淀 ● 卜，、 一 够 维普资讯 http://www.cqvip.com 精 细 石 油 化 工 l g97年 粉酶的作用时间，即控制液化液的DE值，以达到 糖醇纯度小于75 的糖醇结晶率低．醇膏粘度 减少葡萄糖及麦芽三糖之目的。 大，制成的粉末因非结晶性糖醇所占比倒较大，因 麦芽糖的生产流程： 而极易吸湿性、粘结。糖醇含量85 以上的，结晶 陌耍 一 陬面 一 面司一 陬石 一 压丽 率高，固化后的易于干燥粉碎，其吸湿性得到明显 — — 匝亘至 圈—— 改善。 2．2 加氢还原 麦芽糖的氢化转化率对糖醇的结晶能力的影 ’ 氢化反应方程式： 响见图 1。 麦芽糖浆在连续氢化过程中，通过控制反应 条件，温度 125土5℃，压力 80 kPa／cm。，最终的 氢化转化率可达99．5％以上。经试验证明，麦芽 糖的氢化转化也是糖醇粉末化的重要因素。提高 氢化转化率，降低残糖的古量，将大大增加糖醇的 结晶能力。 2．3粉末化 由于液体糖醇随浓度升高，其粘度急剧上升， 使结晶的糖醇晶体根本无法分离出来。所以，我们 在比较了结晶分离、包埋、喷雾荨多种结晶干燥技 术后，最终采用了易于实现工业化的全结晶 (whole crystallization)工艺过程。该工艺是通过 把液体糖醇浓缩后，加入晶种结晶固化，再干燥粉 碎过筛即可。该工艺与其它几种技术相比，更适用 于此种高粘度溶液的粉末化。因其具有操作容易， 设备简便等优点，且收率更高。全结晶固化工艺简 单表示如下： 氢化液 堕 辕翦至8o l}【上 苎堂 。常沮 胃化-!!三真空干螺一 粉碎苎 装 经过该工艺生产出的产品，颜色洁白，流动性 好，吸湿性较低。且甜味纯正，无后味。另外，该粉 末可压制成片剂，其表面光滑亮泽。 2．4 塞芽糖含■及氢化转换辜对结量的影响 在本项目中我们采用了70 、85 、91 的 三种液体糖醇进行结晶固化实验。结果表明，麦芽 氯化转化事 幽 1 麦芽梧的氧化转化翠耐糖醇的结晶舶力的髟响 由图 1可见，氢化转化率越高，残糖越低，则 液体糖醇的结晶性越好，而且得到的产品外观及 内在质量越好，如流动性、吸湿性等。 3 总 结 经过各种应用试验表明，麦芽糖醇作为低热 量的保健型甜味剂，可广泛应用于食品行业，以代 替现有的蔗糖和其它甜味剂。而且麦芽糖醇与其 它类似糖醇相比，还有许多显著的优点。特别是与 术糖醇比较，工艺简单，原料来源广泛，生产成本 低，而且口感柔和爽口，更接近于蔗糖，易被人们 所接受。麦芽糖醇作为功能性的甜味剂，可以通过 代替蔗糖而使食品具有功能性，来满足特定人群 的需求 1986年美国FDA接受日本的申请，已经 批准了麦芽糖醇的使用 另外，由于麦芽糖醇又具有多种优良的化学 性质，它还可以用在化妆品中以代替甘油，在卷烟 中作为甜味剂、保温剂等。在另一方面，江苏化工 学院以麦芽糖醇为原料，成功合成了一种新型的 非离子表面活性剂：麦芽糖醇脂肪酸脂。 天津市工业微生物研究所试制的粉末麦芽糖 醇不仅弥补了液体产品的诸多不足，使此产品在 包装、运输、贮藏及使用上都更为便捷，并且经济 效益更加显著，有利于出口创汇。 (天萍工业擞生物研究所 张 岩 高庆初 马 琳 李长飞) (收藕日期{1997—05—10) 维普资讯 http://www.cqvip.com