CN107535806A - 一种固体糖蜜的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体糖蜜的生产方法，通过加水和助剂搅拌稀释，加热超滤除杂除菌，加入酶制剂组合物保温酶解，纳滤浓缩除盐，喷雾干燥得到高品质的固体糖蜜。本发明解决了原糖蜜杂质杂菌多、灰分高、入口味道苦涩、贮存运输困难等缺陷，使之成为可广泛应用于面包、饼干、糖果、固体饮料等多个领域的增香提质能量成分和风味剂。

Description

一种固体糖蜜的生产方法

技术领域

本发明属于食品领域，特别是涉及一种固体糖蜜的生产方法。

背景技术

糖蜜是制糖工业的副产品，是一种黏稠、黑褐色、呈半流动的物体，含有大量的糖类和矿物质，是很好的食品、发酵和饲料原料，目前在发酵领域应用比较广泛。

糖蜜储存过程中会滋生大量杂菌，为了能使发酵正常进行，发酵厂都会采用用硫酸调酸或大量使用抗生素等方法进行抑菌，这样虽然能够正常发酵，但是给后续残液环保处理带来很大负担，并给环境安全造成威胁。

有部分饲料厂和养殖场已经尝试将糖蜜用到动物养殖领域，但是液体糖蜜流动性差，运输成本高，和其他配方成分很难混合均匀。由于糖的特殊性，在加热条件下会熔化、焦化，影响设备使用、降低产量、产生有害物质，普通的干燥方法不能批量生产出安全可靠的固体糖蜜。在实验室可以用低温真空干燥工艺烘干得到固体粉末，但是真空干燥耗能高、烘干量小、烘干时间长，无法实现大规模生产需求。而糖蜜中过高的灰分会使糖蜜适口性差，并导致动物拉稀，这些因素导致糖蜜在养殖行业没有推广开来。

糖蜜中包含大量的蔗糖、还原糖，总糖分在45%以上，还有大量的钾、钠、镁等矿物质，总灰分达到12%，而且具有浓郁的焦糖香味，其成分具备良好的营养价值，若能将其加工提纯，并改善在运输和使用过程中的劣势，可得到一种高品质的糖源食品。

发明内容

基于此，有必要提供一种固体糖蜜的生产方法。

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

（1）向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度40Bx～55Bx，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：40%～55%脂肪醇聚氧乙烯醚，20%～35%二油酸甘油酯，20%～30%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.1%～0.5%。

（2）加热升温到45℃～55℃，超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体。

（3）加入原糖蜜质量百分比0.2%～1%的酶制剂组合物，边搅拌边加热到60℃～70℃,保温30min～45min，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：55%～70%果胶酶，10%～20%脂肪酶，10%～20%溶菌酶，5%～15%助剂Ⅱ，所述助剂Ⅱ由以下百分比的各组分组成：45%～60%三聚磷酸钠，20%～35%聚乙二醇，15%～25%烷基多糖苷。

（4）进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度70Bx-80Bx。

（5）喷雾干燥，得到固体糖蜜。

在其中一个实施例中，步骤（1）中，原糖蜜稀释均匀后，调节液体pH到5.5～7.5范围内。

在其中一个实施例中，步骤（2）中，所用超滤膜孔径为300nm～600nm，操作压差是0.1MPa～0.5MPa。

在其中一个实施例中，步骤（3）中，搅拌的速率是15rpm～30rpm。

在其中一个实施例中，步骤（4）中，纳滤浓缩用到的压力为0.5MPa～1.5MPa。

在其中一个实施例中，步骤（5）中，喷雾干燥时进风温度120℃～150℃，出风温度75℃～85℃。

上述固体糖蜜的生产方法，去除了大多数无用杂质和杂菌，减轻了入口涩度，降低了钾、钠、镁、氯等无机盐的含量，消除了原糖蜜中的苦味，并且不会引发腹泻，保证了产品的食用安全性；将液体原糖蜜制成固体糖蜜，使产品变得容易贮存、运输和使用，使之适合作为广泛应用的食品、饲料原料；保留了原糖蜜的各种香气，去除了苦涩味，使之成为可在面包、饼干、糖果、固体饮料等多个领域使用的增香提质的能量成分和风味剂。

附图说明

图1为一实施方式的固体糖蜜的生产方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

步骤（1）向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度40Bx-55Bx，混合均匀，调节pH5.5～7.5，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：40%～55%脂肪醇聚氧乙烯醚，20%～35%二油酸甘油酯，20%～30%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.1%～0.5%。

优选的，助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：45%脂肪醇聚氧乙烯醚，30%二油酸甘油酯，25%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.15%。助剂Ⅰ中的脂肪醇聚氧乙烯醚、二油酸甘油酯和蔗糖脂肪酸酯都是常用的食品加工用分散剂和乳化剂，发明人经过长期试验发现，使用科学比例的三种助剂的混合物，比单独使用任意一种的效果都要好，说明三种助剂在糖蜜稀释过程中使用可产生协同作用，达到更理想的效果，从而减少总的助剂用量。使用助剂Ⅰ可以达到以下有益效果:①作为分散剂和乳化剂，促进糖蜜的稀释混匀；②提高液体的的流动性，减少搅拌时的机械和能量损耗，加快后续超滤速度。

步骤（2）加热升温到45℃～55℃，用孔径为300nm～600nm的超滤膜，操作压差0.1MPa～0.5MPa进行超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体。

优选的，加热升温到50℃，用孔径为500nm的超滤膜，操作压差为0.15MPa进行超滤除杂。

原糖蜜中有很多制糖过程中产生的杂质，在贮存过程中也会滋生一些杂菌，这些杂质会提高糖蜜的黏度，增加过滤和干燥的难度，还是引起食用安全的隐患，通过超滤，可以去除大的杂质和菌体，为后续操作减少难度。研究显示，细菌菌体粒径一般为500～5000nm，放线菌菌体粒径一般为1000nm，酵母菌体粒径一般为5000nm～30000nm，霉菌孢子的粒径一般为3000nm～10000nm，一般来说，选用超滤膜的孔径越小，除杂效果越好，但相应用到的能耗也越多。发明人经过不断试验发现，在50℃条件下，选用孔径500nm的超滤膜，操作压差0.15MPa超滤，既能有效除杂除菌，又节省能源，保证超滤速度。

步骤（3）加入原糖蜜质量百分比0.2%～1%的酶制剂组合物，以15rpm～30rpm的转速边搅拌边加热到60℃～70℃,保温30min～45min，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：55%～70%果胶酶，10%～20%脂肪酶，10%～20%溶菌酶，5%～15%助剂Ⅱ，所述助剂Ⅱ由以下百分比的各组分组成：45%～60%三聚磷酸钠，20%～35%聚乙二醇，15%～25%烷基多糖苷。

优选的，加入原糖蜜质量百分比0.5%的酶制剂组合物，以20rpm转速边搅拌边加热到65℃，保温35min。所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：60%果胶酶，15%脂肪酶，15%溶菌酶，10%助剂Ⅱ。所述助剂Ⅱ由以下质量百分比的各组分组成：55%三聚磷酸钠，25%聚乙二醇，20%烷基多糖苷。

原糖蜜中含有一些胶质和蜡质，这些物质在原糖蜜中以胶体状态存在，既影响了糖蜜的流动性和口感，又给糖蜜的干燥造成麻烦，去除这些杂质是改善糖蜜性状的主要方法之一。甘蔗中含有蔗蜡和果胶，在制糖的五重压榨过程中，部分蔗蜡和果胶溶解到水中随工艺进入煮糖罐，不能被澄清工艺去除的，在离心分蜜过程被分离出，保留在糖蜜中。脂肪酶能有效将蔗蜡分解成脂肪酸，解除由蔗蜡造成的涩味；果胶酶可有效分解果胶质，降低液体黏度，减少加工能耗；溶菌酶能杀死细菌，减少微生物对终产品的影响；发明人经过反复的试验尝试发现，在处理糖蜜时联合使用脂肪酶和果胶酶，可以明显加快糖蜜中胶体的水解速度，降低糖蜜的黏度，从而使溶菌酶更加便利的和作用底物结合，加快工艺进程。助剂Ⅱ中的三聚磷酸钠是酶制剂很好的保护剂和缓冲剂，能显著提高酶制剂的稳定性和酶作用活力；聚乙二醇是常用的食品加工用分散剂，可促进酶制剂的作用；烷基多糖苷具有较强的广谱抗菌活性，可与任何类型表面活性剂复配，协同效应明显，烷基多糖苷可以增强溶菌酶的抑菌杀菌能力，减少昂贵的溶菌酶的使用量，降低成本。助剂Ⅱ的作用有：a.作为分散剂，促进生物酶和相关底物结合反应，减少生物酶的用量，降低生产成本；b.是生物酶的缓冲保护剂，增强生物酶在60℃～70℃时的活性，延长失活时间，促进酶解效率；c.作为广谱抑菌剂和溶菌酶的辅助，增强本工艺的除菌、抑菌能力，提高产品安全性。生物酶反应需要合适的作用温度、pH和反应时间，发明人经过反复试验验证，确定60℃～70℃，pH5.5～7.5，反应时间30min～45min是最合适的条件。而且，在60℃～70℃保温30min以上，相当于进行一次巴氏消毒，有效杀灭产品中的病原菌，保证产品的食用安全性。

步骤（4）操作压力0.5MPa～1.5MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度70Bx-80Bx。

优选的，操作压力0.75MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度75Bx。原糖蜜中含有大量的灰分，总量超过其质量的10%，包括钾、钠、氯、镁等无机盐，这些灰分不仅能引发腹泻，又是糖蜜口感中苦味的主要来源。通过纳滤浓缩，既可以将酶解后的糖蜜稀释液浓缩到目标锤度，为喷雾干燥做准备，又能去除大部分无机盐，改善糖蜜的口感和安全性。

步骤（5）在进风温度120℃～150℃，出风温度75℃～85℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。

优选的，喷雾干燥进风温度130℃，出风温度80℃。

优选的，在进风温度130℃，出风温度80℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。糖蜜最主要的成分是糖，包括蔗糖、果糖和葡萄糖，这些糖在高温下会熔化，粘连到机器上甚至造成机械管路堵塞，无法实现连续喷雾干燥生产。现在喷雾干燥生产固体糖的工艺大都需要加入大量载体，来达到正常连续生产的目的，但是最终产品中的有效糖分会减少很多，甚至失去原有风味。发明人经过大量的重复试验验证，惊奇的发现，经过提纯的稀释液体糖蜜，当浓缩到锤度70Bx-80Bx范围内时，在进风温度120℃～150℃，出风温度75℃～85℃条件下，可进行低温喷雾干燥，得到具有浓郁糖蜜香气的淡黄色固体粉末。进风温度高于150℃时，糖会部分熔化甚至焦化，造成挂壁和喷嘴堵塞，影响生产和产品质量，当进风温度低于120℃时，无法连续喷雾出固体糖蜜产品。

上述固体糖蜜的生产方法，通过超滤和酶制剂组合物的共同作用，去除了原糖蜜中的天然胶质杂质和各种杂菌，用纳滤方法去除大部分的无机盐类，有效降低了糖蜜中的灰分，精炼得到无微生物威胁、无不良苦涩口感的液体糖蜜。原糖蜜经过超滤、生物酶降解去除了影响喷雾干燥的不良胶体，经纳滤工艺浓缩到特定锤度，通过控制喷雾干燥设备的进风温度和出风温度，消除高温对糖类的不良影响，最终得到性质稳定、口感卓越的固体糖蜜。

下面结合具体实施例，对本发明作进一步的阐述。

实施例1

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

（1）向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度45Bx，混合均匀，调节pH6.5，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：45%脂肪醇聚氧乙烯醚，30%二油酸甘油酯，25%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.15%。

（2）加热升温到50℃，用孔径为500nm的超滤膜，操作压差为0.15MPa进行超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体。

（3）加入原糖蜜质量百分比0.5%的酶制剂组合物，以20rpm转速边搅拌边加热到65℃，保温35min。所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：60%果胶酶，15%脂肪酶，15%溶菌酶，10%助剂Ⅱ。所述助剂Ⅱ由以下质量百分比的各组分组成：55%三聚磷酸钠，25%聚乙二醇，20%烷基多糖苷。

（4）操作压力0.75MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度75Bx。

（5）在进风温度130℃，出风温度80℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。

实施例2

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

（1）向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度55Bx，混合均匀，调节pH7.0，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：40%脂肪醇聚氧乙烯醚，35%二油酸甘油酯，25%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.1%。

（2）加热升温到55℃，用孔径为300nmnm的超滤膜，操作压差0.35MPa进行超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体。

（3）加入原糖蜜质量百分比0.2%的酶制剂组合物，以15rpm的转速边搅拌边加热到60℃,保温30min，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：70%果胶酶，15%脂肪酶，10%溶菌酶，5%助剂Ⅱ，所述助剂Ⅱ由以下百分比的各组分组成：45%三聚磷酸钠，35%聚乙二醇，20%烷基多糖苷。

（4）操作压力1.5MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度80Bx。

（5）在进风温度150℃，出风温度85℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。

实施例3

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

（1）向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度40Bx，混合均匀，调节pH5.5，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：55%脂肪醇聚氧乙烯醚，20%二油酸甘油酯，25%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.5%。

（2）加热升温到48℃，用孔径为600nm的超滤膜，操作压差0.45MPa进行超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体。

（3）加入原糖蜜质量百分比1%的酶制剂组合物，以30rpm的转速边搅拌边加热到70℃,保温45min，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：55%果胶酶，20%脂肪酶，15%溶菌酶，10%助剂Ⅱ，所述助剂Ⅱ由以下百分比的各组分组成：60%三聚磷酸钠，20%聚乙二醇，20%烷基多糖苷。

（4）操作压力0.5MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度70Bx。

（5）在进风温度140℃，出风温度80℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。

实施例4

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

（1），向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度52Bx，混合均匀，调节pH4.8，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：50%脂肪醇聚氧乙烯醚，30%二油酸甘油酯，20%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.2%。

（2），加热升温到52℃，用孔径为400nm的超滤膜，操作压差0.25MPa进行超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体。

（3）加入原糖蜜质量百分比0.55%的酶制剂组合物，以18rpm的转速边搅拌边加热到64℃,保温38min，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：60%果胶酶，15%脂肪酶，15%溶菌酶，10%助剂Ⅱ，所述助剂Ⅱ由以下百分比的各组分组成：45%三聚磷酸钠，30%聚乙二醇，25%烷基多糖苷。

（4）操作压力1.0MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度76Bx。

（5）在进风温度120℃，出风温度75℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。

对比例1

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

将原糖蜜边搅拌加热到70℃。

在70℃条件下进行抽真空干燥，得到固体糖蜜。

对比例2

一种固体糖蜜的生产方法，包括以下步骤：

将原糖蜜边搅拌边加水稀释到锤度30Bx。

加入麦芽糊精，调节锤度到75Bx。

在进风温度240℃，出风温度105℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。

试验结果

选择液体原糖蜜作为空白对照，将实施例1～4和对比例1～2进行比较，检测后得到以下数据。

由表1可知，实施例1～4相对于空白对照的原糖蜜，由液体制成了固体，去除了苦涩味，降低了非糖有机物、水分和灰分，微生物数量大幅降低，可利用全糖分升高近一倍，由此可见，其品质得到了大幅提高。对比例1～2虽然将原糖蜜制成了固体，但是菌落总数远远超出了食品安全国家标准要求的50000CFU，灰分仍然很高，并且没有改善原糖蜜的口味，对比例2因为引入了大量载体，导致全糖分降低近一半，失去了作为高品质食品原料的意义。实施例1～4相对于对比例1～2，在最终烘干水分相近的情况下，去除了固体糖蜜口感的苦涩味，降低了非糖有机物、灰分等杂质，减少了固体糖蜜中的活体微生物数量，可见本发明的工艺可增加固体糖蜜可用全糖分含量，提高了产品的品质和安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种固体糖蜜的生产方法，其特征在于，包括以下步骤:

（1）向原糖蜜加入助剂Ⅰ，边搅拌边加水稀释到锤度40Bx～55Bx，所述助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：40%～55%脂肪醇聚氧乙烯醚，20%～35%二油酸甘油酯，20%～30%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.1%～0.5%；

（2）加热升温到45℃～55℃，超滤，去除糖蜜中的杂质和大的菌体；

（3）加入原糖蜜质量百分比0.2%～1%的酶制剂组合物，边搅拌边加热到60℃～70℃，保温30min～45min，所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：55%～70%果胶酶，10%～20%脂肪酶，10%～20%溶菌酶，5%～15%助剂Ⅱ，所述助剂Ⅱ由以下百分比的各组分组成：45%～60%三聚磷酸钠，20%～35%聚乙二醇，15%～25%烷基多糖苷；

（4）进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度70Bx-80Bx；

（5）喷雾干燥，得到固体糖蜜。

2.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（1）中，原糖蜜稀释均匀后，调节液体pH到5.5～7.5范围内。

3.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（2）中，所用超滤膜孔径为300nm～600nm，操作压差是0.1MPa～0.5MPa。

4.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（4）中，纳滤浓缩用到的压力为0.5MPa～1.5MPa。

5.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（5）中，喷雾干燥时进风温度120℃～150℃，出风温度75℃～85℃。

6.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（1）中，助剂Ⅰ由以下质量百分比的各组分组成：45%脂肪醇聚氧乙烯醚，30%二油酸甘油酯，25%蔗糖脂肪酸酯，助剂Ⅰ占原糖蜜质量的0.15%。

7.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（2）中，加热升温到50℃，用孔径为500nm的超滤膜，操作压差为0.15MPa进行超滤除杂。

8.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（3）中，加入原糖蜜质量百分比0.5%的酶制剂组合物，以20rpm转速边搅拌边加热到65℃，保温35min；所述酶制剂组合物由以下质量百分比的各组分组成：60%果胶酶，15%脂肪酶，15%溶菌酶，10%助剂Ⅱ；所述助剂Ⅱ由以下质量百分比的各组分组成：55%三聚磷酸钠，25%聚乙二醇，20%烷基多糖苷。

9.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（4）中，操作压力0.75MPa进行纳滤浓缩，将液体浓缩到锤度75Bx。

10.根据权利要求1所述固体糖蜜的生产方法，其特征在于，步骤（5）中，在进风温度130℃，出风温度80℃条件下进行喷雾干燥，得到固体糖蜜。