CN112538510B - 一种难消化保湿糖浆及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种难消化保湿糖浆及其制备方法与应用。所述的难消化保湿糖浆以高麦芽糖浆为原料，先通过普鲁兰酶脱支，再经糖化酶作用后所制备的保湿糖浆，其中麦芽糖的含量为5～10％、难消化低聚糖的总含量为90～95％，葡萄糖+大分子糖的含量小于等于1％。本发明中难消化保湿糖浆的制备方法是以高麦芽糖浆为原料，采用普鲁兰酶与糖化酶复配，经普鲁兰酶作用，将小分子的麦芽糖之间进行缩合反应，形成带分枝的聚合度为DP3‑DP6难消化低聚糖，再经糖化酶作用降解其中的可消化成分，并经脱色、离交、浓缩，得到料液，经色谱分离去除单糖和双糖，获得纯度较高的难消化低聚糖，简化了生产工艺，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于保湿技术领域，具体涉及到一种难消化保湿糖浆及其制备方法与应用。
背景技术
在食品(如沙琪玛、蛋糕、面包)、医疗卫生用品及日化用品中，所选用保湿剂作用的好坏，对产品的品质有很重要的影响，尤其是食品中保湿剂的作用直接影响产品的货架期、口感、保质期。保湿剂是产品的水分保留剂，对于保持产品体系的稳定性具有重要作用。目前，最常用的天然保湿剂如透明质酸(HA)、氨基酸保湿剂如甲基甘氨酸脯氨酸等，虽保湿作用好，但其来源较为缺乏，限制了其应用范围；而常用的化学合成保湿剂如甘油，其保湿性一般，吸湿性显著，而且保湿效果会因环境的变化而变化。市场上的食品保湿剂的主要成分为低聚麦芽糖，它能够使水分不易蒸发，对各种食品的保湿与其品质的维持有较好的效果，并能抑制蔗糖与葡萄糖的形成结晶。对于面包类、甜点心等以淀粉为主体的食品，往往稍加存放即行硬化，而添加低聚异麦芽糖就能防止淀粉老化，延长食品的保存时间。
低聚麦芽糖生产工艺主要是以淀粉或淀粉质为原料，经耐高温酶、真菌酶或者β酶与转苷酶作用制备。中国专利文献CN109549059A公开了一种保湿糖浆及其制备方法与应用，属于保湿技术领域。本发明以淀粉乳为原料，经过液化、麦芽三糖酶协同β-淀粉酶糖化、灭酶、普鲁兰酶协同麦芽四糖酶糖化所制备的保湿糖浆，其中麦芽糖15～25％、麦芽三糖35～45％、麦芽四糖30～40％、葡萄糖+大分子糖≤10％。其不足之处在于，制备的保湿糖浆的保湿防腐效果依旧不够，并且不具备异麦芽低聚糖不易消化的特点，不能适用于特殊人群。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种难消化保湿糖浆及其制备方法与应用。该保湿糖浆有低聚异麦芽糖的功能特性，甜度低，渗透压低，能明显增殖肠道益生菌，不会引起腹泻。
本发明的技术方案如下：
一种难消化保湿糖浆，其特征在于，所述的难消化保湿糖浆以高麦芽糖浆为原料，先通过普鲁兰酶脱支，再经糖化酶作用后所制备的保湿糖浆，其中麦芽糖的含量为5～10％、难消化低聚糖的总含量为90～95％，葡萄糖+大分子糖的含量小于等于1％。
所述的难消化低聚糖为聚合度为DP3-DP6的低聚糖；所述的大分子糖为相对分子量在5000以上的生物学物质。
本发明还提供上述难消化保湿糖浆的制备方法，包括步骤如下：
(1)将高麦芽糖浆的pH值调节至5～6，加入普鲁兰酶，在50～70℃下反应20～26h，再加入糖化酶继续在50～60℃下反应8～16h，得到粗制保湿糖浆；
(2)向步骤(1)制备粗制保湿糖浆中加入二级反渗透水，升温至50～70℃进行第一次树脂分离，接着加入粉末活性炭，脱色25～35min，过滤后，进行第二次树脂分离，然后在真空度为0.06～0.09MPa，温度为50～85℃的条件下蒸发浓缩，得到难消化保湿糖浆。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述高麦芽糖浆的底物浓度为60～80％，麦芽糖的含量≥70％。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述普鲁兰酶的添加量为1L-2L/T.DS，酶活为3000μ/mL。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述糖化酶的添加量为0.5L-1L/T.DS，酶活为110000μ/mL。
根据本发明优选的，步骤(1)中粗制保湿糖浆中葡萄糖含量为40～45％，麦芽糖含量为25～30％，难消化低聚糖的总含量为25～30％，大分子糖含量为1～2％。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述二级反渗透水和粗制保湿糖浆的质量比为(2～3)：(1～2)。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述第一次树脂分离过程中以钙型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱剂。
根据本发明优选的，步骤(2)中活性炭的加入量为粗制保湿糖浆质量的0.5～1.5％。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述第二次树脂分离过程中以强酸阳树脂为阳柱、弱碱阴树脂为阴柱，流速为3倍树脂体积/小时，在35～55℃依次通过阳柱—阴柱—阳柱。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述浓缩是指浓缩至糖浆的固形物大于等于75％。
本发明所述难消化保湿糖浆在食品、药品、保健品和日化用品等领域中应用。
本发明的有益效果：
1、本发明中难消化保湿糖浆的制备方法是以高麦芽糖浆为原料，采用普鲁兰酶与糖化酶复配，经普鲁兰酶作用，将小分子的麦芽糖之间进行缩合反应，形成带分枝的聚合度为DP3-DP6难消化低聚糖，再经糖化酶作用降解其中的可消化成分，并经脱色、离交、浓缩，得到料液，经色谱分离去除单糖和双糖，获得纯度较高的难消化低聚糖，简化了生产工艺，提高了生产效率。
2、本发明提供的难消化保湿糖浆具有低聚异麦芽糖甜度低，渗透压低，能明显增殖肠道益生菌的功能特性，不会引起腹泻等副作用，能满足人们对甜度的要求，更适合肥胖人群、糖尿病、心血管病和胃肠疾病的患者食用和生产功能性食品的应用。
3、本发明制备的难消化保湿糖浆的保湿防腐效果更好，在25℃，相对湿度40％的条件下48h保湿率达到155以上，在无包装、20℃、环境湿度50～60％的条件下添加了本发明保湿糖浆的蛋糕，霉变时间在220h以上。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明做进一步描述，这些实施例的描述并不是对本发明的内容做限定。本领域的技术人员应理解，对本发明内容所作的等同替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。
本发明中所涉及材料及药品均为普通市售产品,普鲁兰酶酶活为3000μ/mL，糖化酶酶活为110000μ/mL。
实施例1
一种难消化保湿糖浆的制备方法，包括步骤如下：
(1)将底物浓度80％麦芽糖浆(麦芽糖浆含量70％)的pH值调节至5.3，加入1L/T.DS普鲁兰酶，在60℃下反应24h，再加入糖化酶继续在60℃下反应12h；
(2)向步骤(1)制备粗保湿糖浆中加入二级反渗透水，升温至60℃后以钙型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱剂进行过柱，接着加入1％粉末活性炭，搅拌均匀，脱色30min，然后采用板框压滤机过滤活性碳后，以强酸阳树脂为阳柱、弱碱阴树脂为阴柱，流速为3倍树脂体积/小时，在40℃下依次通过阳柱—阴柱—阳柱进行第二次树脂分离，然后在真空度为0.06MPa，温度为60℃的条件下蒸发浓缩，得到难消化保湿糖浆。
步骤(1)中粗制保湿糖浆中葡萄糖含量为43.5％，麦芽糖含量为28.7％，难消化低聚糖的总含量为26.5％，大分子糖含量为1.8％
本实施例制备的难消化保湿糖浆中葡萄糖含量为0.8％，麦芽糖含量为7.3％，难消化低聚糖的总含量为91.9％。
实施例2
一种难消化保湿糖浆的制备方法，包括步骤如下：
(1)将底物浓度70％麦芽糖浆(麦芽糖浆含量75％)的pH值调节至5，加入2L/T.DS普鲁兰酶，在50℃下反应26h，再加入糖化酶继续在60℃下反应16h，得到粗制保湿糖浆；
(2)向步骤(1)制备粗保湿糖浆中加入二级反渗透水，升温至50℃后以钙型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱剂进行过柱，接着加入1％粉末活性炭，搅拌均匀，脱色25min，然后采用板框压滤机过滤活性碳后，以强酸阳树脂为阳柱、弱碱阴树脂为阴柱，流速为3倍树脂体积/小时，在40℃下依次通过阳柱—阴柱—阳柱进行第二次树脂分离，然后在真空度为0.08MPa，温度为50℃的条件下蒸发浓缩，得到难消化保湿糖浆。
步骤(1)中粗制保湿糖浆中葡萄糖含量为35.2％，麦芽糖含量为45.3％，难消化低聚糖的总含量为13.8％，大分子糖含量为5.7％
本实施例制备的难消化保湿糖浆中麦芽糖的含量为8.2％、难消化低聚糖的总含量为91.8％。
实施例3
一种难消化保湿糖浆的制备方法，包括步骤如下：
(1)将底物浓度80％麦芽糖浆(麦芽糖浆含量80％)的pH值调节至6，加入2L/T.DS普鲁兰酶，在70℃下反应20h，再加入糖化酶继续在60℃下反应16h，得到粗制保湿糖浆；
(2)向步骤(1)制备粗保湿糖浆中加入二级反渗透水，升温至70℃后以钙型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱剂进行过柱，接着加入1％粉末活性炭，搅拌均匀，脱色35min，然后采用板框压滤机过滤活性碳后，以强酸阳树脂为阳柱、弱碱阴树脂为阴柱，流速为3倍树脂体积/小时，在40℃下依次通过阳柱—阴柱—阳柱进行第二次树脂分离，然后在真空度为0.09MPa，温度为85℃的条件下蒸发浓缩，得到难消化保湿糖浆。
步骤(1)中粗制保湿糖浆中葡萄糖含量为41.8％，麦芽糖含量为33.2％，难消化低聚糖的总含量为20.87％
本实施例制备的难消化保湿糖浆中麦芽糖的含量为5.4％、难消化低聚糖的总含量为94.6％。
对比例1
按照中国专利文献CN109549059A制备保湿糖浆。
本对比例制备的保湿糖浆中，麦芽糖20％、麦芽三糖40％、麦芽四糖35％、葡萄糖+大分子糖5％。
对比例2
按照传统工艺生产保湿糖浆。
本对比例制得的保湿糖浆中麦芽糖37.8％、麦芽三糖37.6％、麦芽四糖以上9.8％、葡萄糖10.8％。
对比例3
更换实验原料，其它条件同实施例1，将底物浓度80％麦芽糖浆(麦芽糖浆含量50％)的pH值调节至5.3，加入1L/T.DS普鲁兰酶，在60℃下反应24h，再加入糖化酶继续在60℃下反应12h；粗制保湿糖浆中葡萄糖含量为70.5％，麦芽糖含量为23.4％，难消化低聚糖的总含量为3.5％，大分子2.5％。
试验例1
以蔗糖甜度作为标准，蔗糖的甜度为100
甜度检测方法：参照GB 8270-2014《食品安全国家标准食品添加剂甜菊糖苷》中规定的甜度测量方法进行检测，甜度检测结果如表1所示。
表1
| 产品 | 甜度 |
| 蔗糖 | 100 |
| 实施例1 | 23.8 |
| 实施例2 | 24.6 |
| 实施例3 | 25.2 |
| 对比例1 | 26.8 |
| 对比例2 | 36.1 |
| 对比例3 | 52.6 |
试验例2
不同保湿糖浆的保湿效果见下表2所示：
表2：48h保湿率(25℃，相对湿度40％)
| 产品 | 保湿率 |
| 实施例1 | 172 |
| 实施例2 | 161 |
| 实施例3 | 157 |
| 对比例1 | 118 |
| 对比例2 | 134 |
| 对比例3 | 92 |
试验例3
不同保湿糖浆的防腐效果实验：
分别将实施例1-3、对比例1-3制备的保湿糖浆以10％(重量百分比)的比例添加到蛋糕中，蛋糕的其他成分及制作方法完全一致，在无包装、20℃、环境湿度50-60％的条件下，观测不同蛋糕的霉变时间，结果如下表3所示：
| 产品 | 霉变时间(h) |
| 实施例1 | 243 |
| 实施例2 | 231 |
| 实施例3 | 224 |
| 对比例1 | 212 |
| 对比例2 | 176 |
| 对比例3 | 124 |
通过以上对比实验可以看出，本发明实施例1-3，尤其是实施例1所得保湿糖浆与对比例1和对比例2相比在保湿性能及防腐性能上更有优势，且甜味更低，更加柔和纯正。
Claims (4)
1.一种难消化保湿糖浆，其特征在于，所述的难消化保湿糖浆以高麦芽糖浆为原料，先通过普鲁兰酶脱支，再经糖化酶作用后所制备的保湿糖浆，其中麦芽糖的含量为5~10%、难消化低聚糖的总含量为90~95%，葡萄糖+大分子糖的含量小于等于1%；
所述的难消化低聚糖为聚合度为DP3-DP6的低聚糖；所述的大分子糖为相对分子量在5000以上的生物学物质；
所述难消化保湿糖浆的制备方法，包括步骤如下：
（1）将高麦芽糖浆的pH值调节至5~6，加入普鲁兰酶，在50~70℃下反应20~26h，再加入糖化酶继续在50~60℃下反应8~16h，得到粗制保湿糖浆；
其中，所述普鲁兰酶的添加量为1L-2L/T.DS，酶活为3000U/mL ；所述糖化酶的添加量为0.5L-1L/T.DS，酶活为110000U/mL；所述高麦芽糖浆的底物浓度为60~80%，麦芽糖的含量≥70%；
所述粗制保湿糖浆中葡萄糖含量为40~45%，麦芽糖含量为25~30%，难消化低聚糖的总含量为25~30%，大分子糖含量为1~2%；
（2）向步骤（1）制备粗制保湿糖浆中加入二级反渗透水，升温至50~70℃进行第一次树脂分离，接着加入粉末活性炭，脱色25~35min，过滤后，进行第二次树脂分离，然后在真空度为0.06~0.09MPa，温度为50~85℃的条件下蒸发浓缩，得到难消化保湿糖浆；
其中，所述二级反渗透水和粗制保湿糖浆的质量比为（2~3）：（1~2）；
所述浓缩是指浓缩至糖浆的固形物大于等于75%。
2.根据权利要求1所述的难消化保湿糖浆，其特征在于，步骤（2）中所述第一次树脂分离过程中以钙型阳离子树脂为分离树脂，二级反渗透水为洗脱剂；活性炭的加入量为粗制保湿糖浆质量的0.5~1.5%。
3.根据权利要求1所述的难消化保湿糖浆，其特征在于，步骤（2）中所述第二次树脂分离过程中以强酸阳树脂为阳柱、弱碱阴树脂为阴柱，流速为3倍树脂体积/小时，在35~55℃依次通过阳柱—阴柱—阳柱。
4.权利要求1所述的难消化保湿糖浆在制备食品、药品和日化用品中应用。
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