淀粉糖工艺培训教材(doc 106页)

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第一章淀粉糖概述

第一节淀粉糖发展史

淀粉糖是利用淀粉为原料生产的糖品的总称，产品种类多，生产历史悠久。1811年德国化学家柯乔夫（Kirchoff）用硫酸处理马铃薯淀粉，原意是制造可能替代阿拉伯树胶用胶粘剂，但酸的作用过度，所得产物为粘度很低的液体，澄清，具有甜味。柯乔夫经过研究将其制成一种糖浆，放置一段时间后有结晶析出，用布袋装盛，压榨，除去大部分母液，得固体产品，即较为粗糙的结晶糖产品。

由淀粉制糖的化学反应称为水解反应，完全水解的最终产品与葡萄果汁中的葡萄糖成分完全相同。这个事实被一位法国化学家沙苏里于1815年确定。在19世纪初，法国人曾研究用许多种原料制糖，1801年朴罗斯特试验成功由葡萄汁提制出葡萄糖，葡萄糖的名称便由此得来，一直沿用到现在。

19世纪曾有很多人从事制造结晶葡萄糖的研究，但成就不大，主要是对于葡萄糖的几种异构体的化学及结晶规律缺乏了解的缘故，沿用蔗糖结晶的方法，困难很多。淀粉糖的生产主要为糖浆和包含糖蜜的固体糖，少量的结晶葡萄糖产品是用有机溶剂重复结晶而得，纯度也相当高，但是成本高，不能大量生产。

大约于1920年美国人牛柯克（Newkirk）发现含水α-葡萄糖比无水α-葡萄糖容易结晶，使用25%-30%湿晶种的冷却结晶法容易控制，所得结晶产品易于用离心机分离，产品质量高，被世界各国普遍采用，现在工业基本上还应用此结晶工艺。

应用麦芽生产饴糖虽已有很悠久的酶法技术，但近年来淀粉酶制剂和技术大发展，促进了淀粉制糖工业大发展。约于1940年美国开始采用酸酶合并糖化工艺生产糖浆，能避免葡萄糖的复合和分解反应，产品甜味纯正。约于1960年日本开始用淀粉酶液化和葡萄糖酶糖化的双酶法生产结晶糖工艺，并被各国普遍采用，逐渐淘汰了酸法制糖工艺。这种双酶法所得糖化液纯度高、甜味纯正，能省去结晶工序直接制成全糖，工艺简单，生产成本低，质量虽不及结晶葡萄

糖，但适用于若干种食品工业应用。

我国淀粉制糖历史悠久。首先发明了利用麦芽和米制糖的酶法工艺，麦芽中的α-和β-淀粉酶水解淀粉成麦芽糖用作甜味料，产品有糖浆和果糖。由于其温和的甜味和特殊的风味，约3000年来一直为人们所喜爱，现在仍在各地普遍生产。利用酶作用的专一性，麦芽只是水解米中淀粉，这是直接制糖法，不必先制成淀粉，再用作原料。这种工艺也适于少量制作。许多家庭均自行制作，供给食用。有关的科学道理，当时虽不清楚，但是很符合现代的发展。与其它国家对比，这些都是很独特的。

淀粉制糖虽开始于我国，但国外发展较快，产量大，特别是美国、日本等国。美国本是进口蔗糖的国家，自从利用自产玉米发展淀粉糖以来，逐年减少蔗糖的进口量，已达到自给的程度。美国玉米原料丰富，工厂规模大，设备先进，效率高，产品种类多，成本低，促进淀粉糖行业迅速发展。我国淀粉糖行业随着食品行业的发展近年来发展较快，生产规模不断扩大，产品种类齐全，各种淀粉糖价格一直低于蔗糖，在许多行业逐渐替代蔗糖应用，促使淀粉糖行业发展迅速。

✓习题

✧什么是淀粉糖

✧双酶法制糖有何优点

✧简述淀粉糖发展史

第二节淀粉糖的分类

淀粉制糖产品主要分为如下几种：

一、结晶葡萄糖

用酸法或酶法完全水解淀粉所得的葡萄糖液含葡萄糖约95-97%，经精制、浓缩、冷却得一水α-葡萄糖，高温结晶得到无水葡萄糖，更高浓度、温度结晶得无水β-葡萄糖。目前市场上一水α-葡萄糖产量大且应用量广泛，为主要结晶糖产品，其按应用又分为工业级一水葡萄糖、食品级一水葡萄糖及药级一水葡萄糖。

二、淀粉糖浆

淀粉的水解反应能控制在一定的程度，所得的水解液包括葡萄糖、麦芽糖、低聚糖和糊精等。不同方法工艺可随意变更这些糖品的组成，使之具有要求的功能特性。这些经不完全转化得到的淀粉水解液称为淀粉糖浆，其种类多，放置后不结晶。

按其转化程度可分为几种。DE值小于20，含低聚糖及糊精较多称之为麦芽糊精，一般喷雾干燥成粉末状，其含葡萄糖和麦芽糖很少，微甜或不甜；DE值在20-38之间称之为低转化糖浆；DE值在38-60之间称之为中转化糖浆；DE值在60以上则为高转化糖浆。一般情况下淀粉糖浆浓缩到一定浓度存放，也可以经干燥得脱水糖浆。

按其组分不同又可将淀粉糖浆分为葡萄糖浆、麦芽糖浆、高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆等，其中麦芽糖浆为生产历史最为悠久的淀粉糖品，其主要糖分组成为麦芽糖含量约40-50%。。

目前产量最大的为中转化糖浆，应用范围广泛，近年来随着奶粉行业的发展麦芽糊精需求量也不断增加。

三、异构化糖浆

将高转化糖浆中部分葡萄糖经异构酶催化而得糖浆为异构化糖浆。通常可将葡萄糖液中42%的葡萄糖转化为果糖，得这两种糖的混合糖浆称为果葡糖浆。又

经用色谱分离技术将这类产品中的果糖与葡萄糖分离得糖液含果糖90%以上，再与适量的果糖含量为42%的产品混合，生产果糖含量分别为55%和90%的两种产品。工业上生产的三种果葡糖浆分别称为F-42、F-55、F-90。

四、氢化糖浆

通过氢化反应将糖浆中组分变成相应糖醇所得的糖浆为氢化糖浆，即糖醇。糖醇是一种多元醇，可以用相应的单糖还原生成，如用葡萄糖还原生成山梨醇，用果糖还原生成甘露醇，用麦芽糖还原生成麦芽糖醇等。

✓习题

✧结晶糖分类有哪些

✧淀粉糖浆按其转化程度分为几种

✧什么是异构化糖浆及氢化糖浆

第三节淀粉糖的性质

不同淀粉糖品具有不同的甜度及其他功能性质。

一、甜度

不同淀粉糖品具有不同的甜度。甜度为神经感受，没有科学仪器和标准比较不同糖品的甜度。蔗糖为普遍应用的糖品，被选用为标准。蔗糖的甜度设为100，各种淀粉糖品的相对甜度表示于下（见表1-3-1）。

糖品相对甜度

表1-3-1

糖品的甜度受若干因素影响，特别是浓度。糖液浓度增高则甜度增高，但甜度增高的程度不同糖品间存在差异。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，但随着浓度的增高，差别则减小。一般讲葡萄糖的甜度毕蔗糖低是指在较低浓度情况下。

淀粉糖浆的甜度随转化程度的增高而增高。麦芽糊精DE值较低，无甜味或带很微弱甜味。果葡糖浆的甜度随异构转化率的增高而增高。

二、溶解度

各种糖品的溶解度不同，果糖最高，其次是蔗糖、葡萄糖。葡萄糖的溶解度较低，室温下葡萄糖溶解度约为50%，过高的浓度则葡萄糖将结晶析出。葡萄糖溶于水的速度比蔗糖慢很多，不同葡萄糖异构体之间也存在差别。设蔗糖的溶解速度为 1.0，无水β-葡萄糖、无水α-葡萄糖、一水α-葡萄糖的溶解速度分别为1.40、0.55、0.35。

三、结晶性

蔗糖易于结晶，晶体能长很大。葡萄糖也非常易于结晶，但晶体细小。果糖难结晶。糖浆则是葡萄糖、低聚糖、糊精的混合物，不能结晶，并能防止蔗糖结晶。这种结晶性质的差别对应用有关系。生产硬糖果不能单独使用蔗糖，单独使用蔗糖生产的硬糖易碎，得不到坚韧、透明的产品。在制作硬糖时加入30-40%的42DE值的糖浆能有效防止蔗糖结晶。

四、吸潮性与保潮性

吸潮性是指在较高的空气湿度下吸收水分的性质。保湿性是指在较高湿度下吸收水分和在较低湿度下散失水分的性质。一水α-葡萄糖在相对湿度60%以上吸收水分，湿度增高，吸收水分增快，水分含量达到15-18%时晶体开始溶化。（见表1-3-2）

含水葡萄糖吸潮性