專利名稱：二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品生產(chǎn)中焦糖色的生產(chǎn)方法，具體為二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法。
背景技術(shù)：
焦糖色俗稱醬色，是一種以糖類物質(zhì)通過焦糖化或美拉德反應(yīng)而得到的一種天然食用色素。焦糖色廣泛應(yīng)用于調(diào)制煉乳、冷凍飲品、果醬、可可制品、及食谷物、餅干、調(diào)理肉制品、調(diào)味糖漿、醋、醬油、醬及醬制品、復(fù)合調(diào)味料、蠔油、果蔬飲料、配制酒、葡萄酒、黃酒、啤酒、果凍等領(lǐng)域。焦糖色不僅應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，而且用量巨大。據(jù)中國著色劑專業(yè)委員會統(tǒng) 計，2009年全國的食用著色劑總產(chǎn)量約為33萬噸，其中焦糖色就達(dá)到30萬噸，占了整個著色劑的90%以上?；旧纤械娜嗣刻於蓟蚨嗷蛏俚厥秤昧撕薪固巧氖称?，所以焦糖色是否安全與人民的身心健康息息相關(guān)，做好焦糖色的安全性工作就對整個食用著色劑行業(yè)的巨大貢獻(xiàn)，就是對食品工業(yè)的巨大貢獻(xiàn)，就是對老百姓的身心健康做出了貢獻(xiàn)！
目前我國允許三種工藝生產(chǎn)焦糖色，即普通法(俗稱非氨法)、氨法和亞硫酸銨法。普通法是通過焦糖化反應(yīng)生產(chǎn)焦糖色，該工藝的最大缺點(diǎn)是焦糖色的色率不高，一般在I. 5萬EBC范圍內(nèi)，所以整個行業(yè)這種產(chǎn)品都生產(chǎn)得很少。氨法和亞硫酸銨法是通過美拉德反應(yīng)生產(chǎn)焦糖色，其產(chǎn)品的色率可以達(dá)到10萬EBC以上?，F(xiàn)在焦糖色行業(yè)主要是采用美拉德反應(yīng)生產(chǎn)氨法和亞硫酸銨法焦糖色。目前國內(nèi)的焦糖色產(chǎn)品主要有三種來源首先是正規(guī)的大型專業(yè)生產(chǎn)廠家，他們具備QS，有專業(yè)的研發(fā)、品管、生產(chǎn)等系統(tǒng)，采用優(yōu)質(zhì)的食品級原料，先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，合理的工藝路線，完善的管理體系，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，各項安全性指標(biāo)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。這類廠家的年產(chǎn)量一般都在2萬噸以上。其次是一些地下工廠，他們不具備QS，沒有專業(yè)的研發(fā)、品管、生產(chǎn)系統(tǒng)，沒有專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，老板既是采購員，又是反應(yīng)工人、銷售員，依靠采購一些低廉的下腳料為原料，產(chǎn)品質(zhì)量差，安全隱患大，產(chǎn)品主要供給一些對產(chǎn)品質(zhì)量要求不嚴(yán)的小醬油廠。再者是一些醬油廠為了節(jié)約成本生產(chǎn)焦糖色自用，由于這些醬油廠本身的專業(yè)不是生產(chǎn)焦糖色，而且由于其焦糖色不對外銷售，一般沒有QS，完全脫離了質(zhì)量監(jiān)督部門的監(jiān)管，存在很大的食品安全風(fēng)險。2001年我國出口的醬油首次在歐盟被檢出3-氯丙醇超標(biāo)。中國醬油在歐盟下架退貨的案例至今時有發(fā)生，對我國醬油出口造成嚴(yán)重影響，給我國食品行業(yè)造成巨大損失。被檢出3-氯丙醇或4-甲基咪唑超標(biāo)的醬油多是因添加安全性不高的焦糖色造成的。目前，國內(nèi)其它的焦糖色廠家都是采用美拉德反應(yīng)一次催化生產(chǎn)焦糖色。反應(yīng)催化劑用量大，產(chǎn)品中二氧化硫、銨鹽、總硫、總氮等殘留高是此工藝的缺點(diǎn)之一。另外，一次催化反應(yīng)往往需要高壓或高溫才能使反應(yīng)順利進(jìn)行，當(dāng)反應(yīng)壓力超過O. 25MPa、溫度超過140°C時，脂類物質(zhì)的分解加快，產(chǎn)生更多的甘油，促進(jìn)了 3-氯丙醇的生成，造成3-氯丙醇的高殘留；同時高溫導(dǎo)致氨和還原糖反應(yīng)，產(chǎn)生4-甲基咪唑，造成4-甲基咪唑的高殘留。因此急需對工藝進(jìn)行改進(jìn)以保證焦糖色品質(zhì)和安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是針對以上技術(shù)問題，提供可降低反應(yīng)的溫度和壓力，降低蒸汽的單耗，使反應(yīng)過程更加容易，控制更穩(wěn)定的二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法，包括以下步驟
a、大米粉碎，將大米粉碎，粉碎的細(xì)度為>80目； b、液化，將耐高溫淀粉酶按照1000克/噸加入粉碎后的大米中，并進(jìn)行噴射液化；
C、糖化，在液化后的大米中加入糖化酶，糖化酶的加入量為900克/噸，在58-60°C時糖化16小時，當(dāng)DE值彡95%后終止糖化；
d、過濾，采用壓濾機(jī)把糖化好的葡萄糖液體進(jìn)行過濾至清澈透明狀；
e、濃縮，將過濾后的溶液通過三效濃縮設(shè)備將葡萄糖溶液濃縮至干基為70%-74%。f、第一次催化反應(yīng)，以干基的質(zhì)量百分含量計算，按照一次催化反應(yīng)采用催化劑用量的40%加入催化劑，然后通過加壓升溫反應(yīng)，控制反應(yīng)的壓力< O. I MPa，溫度(110°C，反應(yīng)至總要求色率的60%后停止第一次催化反應(yīng)；
g、第二次催化反應(yīng)，以以干基的質(zhì)量百分含量計算，按照一次催化反應(yīng)采用催化劑用量的50%加入催化劑，然后再次通過加壓升溫反應(yīng)。控制反應(yīng)的壓力<0.1 MPa，溫度(110°c，反應(yīng)至要求色率后停止第二次催化反應(yīng)；
h、冷卻，在反應(yīng)釜盤管中通入冷卻水，將焦糖色冷卻至60-70°C；
i、調(diào)配，根據(jù)客戶需求，把波美等指標(biāo)調(diào)配至合格范圍。將焦糖色進(jìn)行計量灌裝，按照30公斤/桶定量灌裝。步驟b中所采用的液化裝置微噴射液化器，控制時間為103_107°C，步驟d中的壓濾機(jī)為板框壓濾機(jī)，過濾面積為10-80平方米。以單位質(zhì)量無水固體為基準(zhǔn)表示濕固體中的水分時，也稱為干基。常規(guī)的一次性催化方法中，催化劑的用量以在每噸干基的質(zhì)量計算為150-200kg。以大米為原料，通過把大米粉碎并加水調(diào)漿，然后利用液化酶和糖化酶的作用把淀粉變成葡萄糖；過濾掉其中的蛋白渣，得到清澈的葡萄糖液體，此時的葡萄糖液體的濃度大約在30%左右；通過負(fù)壓濃縮把它的濃度提升到75%-80%，分別進(jìn)行第一次和第二次催化反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后冷卻降溫，調(diào)配好色率、波美，然后計量灌裝就得到成品。糖化酶又稱葡萄糖淀粉酶，學(xué)名為α-1,4-葡萄糖水解酶(a-1，4-Glucanglucohydrolace)。常規(guī)的一次催化反應(yīng)中使用的催化劑，在以I噸大米為原料進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中采用的催化劑的質(zhì)量為150kg。本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在(一)、二次催化反應(yīng)降低了反應(yīng)的溫度和壓力，使反應(yīng)條件較為溫和，降低了蒸汽的單耗，反應(yīng)過程及控制更加容易、穩(wěn)定，降低了獲得高品質(zhì)、高色率焦糖色的反應(yīng)溫度和壓力，每噸產(chǎn)品可以節(jié)約蒸汽100公斤，符合國家降低能耗、節(jié)能減排的方針政策，有助于提高產(chǎn)品的市場競爭力；(二 )、二次催化反應(yīng)兩次耗用的催化劑總量小于一次催化反應(yīng)催化劑的耗量，降低了催化劑的單耗，新工藝比一次催化反應(yīng)可節(jié)省催化劑用量10%左右，催化劑使用更為充分，緩解了過多催化劑在高溫、高壓環(huán)境下促進(jìn)甘油生成的不利條件，在催化劑層面阻斷了
3-氯丙醇的產(chǎn)生；
(三)、二次催化反應(yīng)生成的焦糖色的3-氯丙醇可以穩(wěn)定控制在O.02 mg/kg范圍內(nèi)，
4-甲基咪唑含量穩(wěn)定控制在150mg/kg，大幅增強(qiáng)了焦糖色以及添加焦糖色食品的安全性；
(四)、二次催化反應(yīng)生成的焦糖色的著色性能比一次催化反應(yīng)的更好。


圖I為本發(fā)明的工藝流程示意圖
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中3-氯丙醇的因素與效應(yīng)關(guān)系示意圖 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中4-甲基咪唑的因素與效應(yīng)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例I :
如圖I所示，將I噸大米進(jìn)行粉碎，大米粉碎細(xì)度為100目，然后采用諾維信中國生物有限公司生產(chǎn)的耐高溫淀粉酶，最適溫度95-105度，將1000克加入粉碎后的大米中，并在103°C時進(jìn)行噴射液化，在液化后的大米中加入900克糖化酶，在58°C時糖化16小時，當(dāng)DE值(工業(yè)上用DE值，也稱葡萄糖值，表示淀粉的水解程度或糖化程度，糖化液中還原性糖全部當(dāng)作葡萄糖計算，占干物質(zhì)的百分比稱為DE值)> 95%后終止糖化，采用板框壓濾機(jī)把糖化好的葡萄糖液體進(jìn)行過濾至清澈透明狀；將過濾后的溶液通過三效濃縮設(shè)備將葡萄糖溶液濃縮干基至70%，進(jìn)行第一次催化反應(yīng)，以與干基的質(zhì)量比計算，按照一次催化反應(yīng)采用催化劑用量的40%加入催化劑，也就是加入60kg的催化劑，然后通過加壓升溫反應(yīng)，控制反應(yīng)的壓力O. I MPa以下，溫度為110°C，反應(yīng)至總要求色率的60%后停止第一次催化反應(yīng)；然后接著進(jìn)行第二次催化反應(yīng)，以質(zhì)量百分含量計算，按照一次催化反應(yīng)采用催化劑用量的50%加入催化劑，也就是加入75kg的催化劑，然后再次通過加壓升溫反應(yīng)?？刂品磻?yīng)的壓力在O. I MPa以下，溫度為110°C，反應(yīng)至要求色率后停止第二次催化反應(yīng)；在反應(yīng)釜盤管中通入冷卻水，將焦糖色冷卻至60°C，此時檢測樣品中，3-氯丙醇的含量為O. 005mg/kg,4-甲基咪唑的含量為98mg/kg。品管部按照GB8817-2001及內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格之后即為成品，入庫保管。
權(quán)利要求
1. 二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法，其特征在于包括以下步驟 a、大米粉碎，將大米粉碎，粉碎的細(xì)度為>80目； b、液化，將淀粉酶按照1000克/噸加入粉碎后的大米中，并進(jìn)行噴射液化； C、糖化，在液化后的大米中加入糖化酶，糖化酶的加入量為900克/噸，在58-60°C時糖化16小時，當(dāng)DE值彡95%后終止糖化； d、過濾，采用壓濾機(jī)把糖化后的葡萄糖液體進(jìn)行過濾； e、濃縮，將過濾后的溶液通過三效濃縮設(shè)備，將葡萄糖溶液濃縮至干基的質(zhì)量百分含量的 70%-74% ； f、第一次催化反應(yīng)，以干基的質(zhì)量百分含量計算，按照一次催化反應(yīng)采用催化劑用量的40%加入催化劑，然后通過加壓升溫反應(yīng)，控制反應(yīng)的壓力彡O. I MPa，溫度彡110°C，反應(yīng)至總要求色率的60%后停止第一次催化反應(yīng)； g、第二次催化反應(yīng)，以干基的質(zhì)量百分含量計算，按照一次催化反應(yīng)催化劑用量的50%加入催化劑，然后再次通過加壓升溫反應(yīng)，控制反應(yīng)的壓力彡O. I MPa，溫度彡110°C，反應(yīng)至要求色率后停止第二次催化反應(yīng)； h、冷卻，在反應(yīng)釜盤管中通入冷卻水，將焦糖色冷卻至60-70°C； i、調(diào)配，根據(jù)客戶需求，把波美等指標(biāo)調(diào)配至合格范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法，其特征在于所述的步驟b中所采用的液化裝置微噴射液化器，控制時間為103-107°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法，其特征在于所述的步驟d中的壓濾機(jī)為板框壓濾機(jī)，過濾面積為10-80平方米。
全文摘要
本發(fā)明為二次催化反應(yīng)生產(chǎn)高安全性焦糖色的方法，此方法包括以下步驟a.大米粉碎；b.噴射液化；c.在液化后的大米中加入糖化酶進(jìn)行糖化；d.過濾；e.濃縮；f.第一次催化反應(yīng)，以干基的質(zhì)量百分含量計算，按照一次催化反應(yīng)采用催化劑用量的40%加入催化劑，然后通過加壓升溫反應(yīng)，控制反應(yīng)的壓力≤0.1MPa，溫度≤110℃，反應(yīng)至總要求色率的60%后停止第一次催化反應(yīng)；g.第二次催化反應(yīng)，反應(yīng)至要求色率后停止第二次催化反應(yīng)；h.冷卻；i.調(diào)配成品。二次催化反應(yīng)降低了反應(yīng)的溫度和壓力，使反應(yīng)條件較為溫和，降低了蒸汽的單耗，反應(yīng)過程及控制更加容易、穩(wěn)定，每噸產(chǎn)品可以節(jié)約蒸汽100公斤，有助于提高產(chǎn)品的市場競爭力。
文檔編號C09B61/00GK102643862SQ20121009857
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者伍學(xué)明, 徐義 申請人:千禾味業(yè)食品股份有限公司