焦糖色基础知识及生产工艺化验培训教程(全)

XXX食品添加剂有限公司

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2019-7-1

焦糖色基本知识

焦糖色素亦称焦糖，英文Caramel。焦糖色素是一种在食品工业中应用范围十分广泛的天然着色剂，是食品添加剂的重要一员。焦糖色通常为棕黑色至黑色的液体或固体，有一种烧焦的糖的气味，并有某种苦味。

根据“美国食品用化学品法典”中的定义，焦糖色素通常是一种复杂的混合型化合物，其中有些是以胶体聚集体形式存在，可通过加热碳水化合物单独制成或者在食用的酸、碱、盐参与下合成。焦糖色素通常为棕黑色至黑色的液体或固体，有一种烧焦的糖的气味，并有某种苦味。其原料多为果糖、葡萄糖、转化糖、蔗糖和淀粉的水解产物或部分水解的产物。

焦糖色素常被用在制作甜点上，它可以为糕点和甜点提供一种填补糖果或巧克力的风味，或加于冰激凌和蛋奶冻上。或作为食物黑色素，如可乐之类的饮料使用焦糖着色，而且它也被用作食品着色剂，它也是威士忌行业唯一允许使用的添加剂。焦糖色素可溶于水。

焦糖色素- 研究历史

20世纪60年代，由于其环化物4-甲基咪唑的问题，焦糖色素曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。经科学家们的多年研究，证明它是无害的。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）、国际食品添加剂联合专家委员会（J ECFA）均确认焦糖色素是安全的，但对4-甲基咪唑做了限量的规定。

焦糖色素- 理化性质

2001年8月6日，中国国家质量监督检验检疫局发布了焦糖色的新国际（GB 8 817-2001），于2002年2月1日正式实施。色率与色调

焦糖色作为一种着色剂，最重要的指标是色率强度（EBC单位），中国规定EB C与0.1％焦糖溶液（W/V）采用分光光度计在610nm的波长下通过1cm的比色皿所测定的光吸收值成正比，光吸收值（A）越大，色泽越深，EBC＝（A× 2 0000）/0.076。焦糖色的色率强度虽然重要，但它的色调也十分重要，色调指数是焦糖色色调及其红色度特征的重要量度。

电荷

焦糖色具有胶体性质，均带有小小的电荷，可以是正电荷，可以是负电荷，视生产方法及所用食品的pH而定。在选用时必须注意，否则将会对使用的效果有影响，如在可乐饮料中使用的耐酸性胶体色素要带负电荷，等电点小于1.5，而在酱油、黄酒中就用带正电荷的焦糖色素。从微生物学观点来讲，焦糖色素是很稳定的产品，因细菌不能在焦糖色素中生存，所以保质期规定为12 个月。

pH值

焦糖色的pH值在应用中是很重要的指标，焦糖色的pH值因种类不同而异。如果焦糖的pH ＞ 5.0，则容易污染微生物，如果pH 值＜ 2.5，则在短时间就会树脂化，pH越低，这种变化越快。耐酸焦糖，其pH应为2.8～3.3，平均为2.9～3.0，这种焦糖多用于饮料工业。等点电在4.5～5.0 的焦糖加入啤酒及酱油中，由于不改变介质的pH，且与溶液的带电性相一致，所以溶解度增大。焦糖的p H一般是由加工的原料工艺决定的，可以根据不同需要加以调节。

粘度

工厂都着力于降低焦糖的粘度，从而扩大其使用范围。有些焦糖色素其固形物含量及比重和其他焦糖一样，但粘度低，流动性大，稳定性好，着色均匀，而被用于焙烤业中。焙烤所用的焦糖主要要求其流动性良好，易与面粉混和均匀，并不要求色率过高，所以在加工时，一定要根据其用途决定生产工艺。有资料显示，焦糖随加热时间的延长，色率加大，但高温易使大分子物质聚合，粘度增大，流动性变小。

焦糖色素- 特点

色率高，着色能力强，体现发酵酱油特有的红褐色，红润、亮丽。粘度适中，溶解性好，耐盐度高，品质稳定。

焦糖色素- 分类

普通焦糖

普通焦糖生产过程中不使用氨或亚硫酸的化合物。二乙胺乙基纤维素结合的色素不大于50%，且磷酸纤维素结合的色素不大于50%。

氨法焦糖

氨法焦糖生产过程中使用氨的化合物，且不使用亚硫酸的化合物。二乙胺乙基纤维素结合的色素不大于50%，且磷酸纤维素结合的是大于50%。

亚硫酸铵法焦糖

也称为耐酸焦糖，带强负电荷，在酸中稳定，主要应用于饮料中作为着色剂。在生产过程中使用氨的化合物，且使用亚硫酸的化合物。此类焦糖在美国市场用量较大。[1]

焦糖色素- 生产原理

焦糖的制造并不是什么新鲜的事，它是一种褐变反应（Browning Reaction)。褐变反应是我们日常生活与食品加工及烹调中经常碰到的现象，可至今为止，科学技术尚不能确切的解释焦糖反应的机理，焦糖的结构组成也尚未被认识。一个几乎毕生在实验室中从事焦糖研究的英国化学家Brache感叹地说：“焦糖不仅具有复杂性，而且也无法预测，只有在最大限度内将原料、制备技术、时间、温度等加以控制，才能保证高质量产品的可重复性……”。可见，焦糖的生产技术是困难的，在国外也被视为高科技产品，其生产工艺被严格保密。美国可口可乐之所以能风行全世界一个世纪，国际市场占有率独占鳌头，与她拥有耐酸焦糖技术是分不开的。如上所述，现代科学技术虽还未能彻底认识焦糖反应的机理，但对非酶褐变反应的前期机理及反应生成物却已有了明确的认识。一般认为，焦糖反应有两种类型：一类是在有胺伴随下的美德拉反应，即由葡萄糖+N H3-R生成雪夫氏碱（SehiffsBase)，进一步加热生成N-取代葡基胺（N-sub stitutedqlycosylanine).另一类是纯焦糖化反应（单纯地加热葡萄糖的焦化反应），即在相当高的高温下（大约200℃）使碳水化合物产生醛类，然后缩合成染色成份。两类反应都能产生醛类和二羰基化合物，但美拉德反应渗入含氨成份，

焦糖色素- 制备方法

液体焦糖色素是在严格控制反应压力、温度和pH值的条件下生产的，可以在常压下，也可以在加压下进行，这主要根据最终产品的用途来决定采用何种工艺。液体焦糖色素经过调配后，通过喷雾干燥或真空干燥可生产粉末焦糖色素。

普通焦糖

用DE值70以上的葡萄糖浆在160℃左右的温度下，添加1％（干基）的氢氧化钠为催化剂，可制造出普通焦糖。它的色率较低，色率强度（EBC）2 万左右，但红色指数可达6以上，氮硫含量均较低，在75％的酒精中也能稳定，可用于在蒸馏酒中作着色剂。

氨法焦糖

氨法焦糖生产方法基本可分为开口式常压法及密闭式加压法。催化剂用氢氧化胺。生产原料可用结晶葡萄糖之母液、蔗糖糖蜜、碎米等。此类焦糖主要用于酱油着色。带正电荷，在酱油、啤酒中稳定，若生产方法适当，亦可能在醋、红酒中稳定。

亚硫酸铵法焦糖

其制造方法必须用亚硫酸铵为催化剂，在酸性条件下催化而成。

焦糖色素- 主要用途

焦糖色素是一种应用范围最广，应用数量最大的食品添加剂，一般来说，它可应用于酱油、醋、啤酒、黄酒、酱菜、豆制品、罐头、饼干、糖果、方便面、汤料、焙烤食品、烤烟及止咳糖浆等方面。

软饮料

软饮料是世界上焦糖色素用量最大的领域，采用原浓度焦糖色素，一般每3L饮料用4g以下的焦糖色素，应用于可乐饮料，用量加倍。由于它在每公升的饮料中只会增加1cal热量，因此在减肥饮料加工中成为首选的色素。此外，还有一