CN112961889A - 一种利用薄膜闪蒸浓缩技术生产超高麦芽糖浆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用薄膜闪蒸浓缩技术生产超高麦芽糖浆的方法，属于淀粉制糖技术领域。本发明以淀粉为原料，经调浆、液化、糖化、过滤、脱色、离子交换等步骤，制得高纯度麦芽糖溶液，并采用薄膜闪蒸技术进行浓缩处理，实现超高麦芽糖浆的高效生产。本发明可以有效降低蒸发浓缩的能耗与成本，并且能够实现输出浓度可控的分段式蒸发，提高产品的均匀性，可应用于高品质超高麦芽糖浆的绿色低碳生产及其食品领域。

Description

一种利用薄膜闪蒸浓缩技术生产超高麦芽糖浆的方法
技术领域
本发明涉及一种利用薄膜闪蒸浓缩技术生产超高麦芽糖浆的方法，属于淀粉制糖技术领域。
背景技术
麦芽糖浆是利用精制淀粉为原料，用酶制剂液化、糖化后，经精制、浓缩而成的一种淀粉糖浆，是一种重要的淀粉深加工产品，具有消费领域大、数量广的特点。超高麦芽糖浆是指麦芽糖含量大于80％的麦芽糖浆，由于麦芽糖含量高，更能体现麦芽糖的应用特性，其在食品领域有着其它糖浆无法替代的优势，特别是高端食品中优势更明显。
超高麦芽糖浆的干物质浓度一般在80％以上，因此淀粉经液化、糖化、精制后，需要经过浓缩处理，才能制得超高麦芽糖浆。然而，麦芽糖浆在浓缩过程中黏度增大、流动性差、传热不均匀，从而出现结垢、品质劣变等现象，且传统的蒸发浓缩手段存在高能耗、高水耗、高排放和低效能等问题，大大增加了生产和环保成本，因此有必要探寻一种绿色、低碳、高效的麦芽糖浆蒸发浓缩手段。
发明内容
为了解决超高麦芽糖浆制备中传统的蒸发浓缩手段存在高能耗、高水耗、高排放和低效能等问题，本发明提供一种利用薄膜闪蒸浓缩技术生产超高麦芽糖浆的方法，所述方法是将淀粉依次经调浆、液化、糖化、过滤、脱色、离子交换、薄膜闪蒸浓缩等步骤，实现超高麦芽糖浆的高效制备。
在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括以下步骤：
(1)调浆：将淀粉分散于水中得到一定浓度的淀粉乳，加热保温一段时间，搅拌均匀后调节pH；
(2)液化：向步骤(1)获得的淀粉乳中加入耐高温的α-淀粉酶，并采用低压蒸汽喷射液化器进行喷射液化，得到一定DE值的液化产物；
(3)糖化：待步骤(2)中液化产物冷却至适宜温度后，调节pH，并加入β-淀粉酶和普鲁兰酶维持恒温反应，得到糖化产物；
(4)过滤：待步骤(3)中糖化产物冷却后，过滤得到澄清溶液；
(5)脱色：向步骤(4)获得的澄清溶液中加入活性炭，于一定温度下搅拌脱色一段时间；
(6)离子交换：采用离子交换树脂，去除脱色后溶液中的金属盐及色素；
(7)浓缩：将步骤(6)所得产物输送至闪蒸加热器，并由减压阀喷入真空闪蒸室，在一定真空度、温度下急速蒸发冷却，实现产物浓缩和收集。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述淀粉为普通玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉和小麦淀粉等中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述淀粉乳浓度为20％～45％(w/w)。
在本发明的一种实施方式中，步骤(1)是将将淀粉乳加热至50～65℃保温10～30min，搅拌均匀后将pH值调节至5.5～6.5。
在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述耐高温α-淀粉酶添加量为10～15U/g干基底物；所述液化产物DE值为10～25。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述冷却至适宜温度是指，将温度降至50～65℃C；所述恒温反应是指，在50～65℃恒温反应40～50h。
在本发明的一种实施方式中，步骤(3)所述β-淀粉酶添加量为40～60U/g干基底物，所述普鲁兰酶添加量为2～6ASPU/g干基底物。
在本发明的一种实施方式中，步骤(4)所述过滤是利用板框压滤机过滤。
在本发明的一种实施方式中，步骤(5)所述活性炭的添加量为0.5％～1.5％。
在本发明的一种实施方式中，步骤(5)是将糖化产物加热至80～90℃，保温15～30min进行脱色。
在本发明的一种实施方式中，步骤(6)所述离子交换树脂为强酸性阳离子-弱碱性阴离子-强酸性阳离子交换树脂。
在本发明的一种实施方式中，步骤(7)所述真空度为0.05～0.1MPa，所述蒸发温度不超过60℃，将产物浓缩至干物质含量80％以上。
本发明的有益效果：
1.本发明以淀粉为原料生产超高麦芽糖浆，原料易得，工艺简单，操作方便，适合大规模化工业生产。
2.本发明利用薄膜闪蒸的多效性，实现超高麦芽糖浆输出浓度可控的分段式蒸发，能够提高产品的均匀性，可避免产品品质在蒸发浓缩过程中的劣变。
3.本发明制备的超高麦芽糖浆品质优良，麦芽糖得率和纯度高，蒸发浓缩的能耗与成本低。
附图说明
图1为实施例1所得超高麦芽糖浆的检测结果图，其中，A为样品的检测结果，B为实施例1所得超高麦芽糖浆的检测结果；
图2为实施例2所得超高麦芽糖浆的检测结果图，其中，A为样品的检测结果，B为实施例2所得超高麦芽糖浆的检测结果；
图3为实施例3所得超高麦芽糖浆的检测结果图，其中，A为样品的检测结果，B为实施例3所得超高麦芽糖浆的检测结果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实例对本发明实施方式进行详细描述。但下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
麦芽糖纯度的检测：糖浆经适当稀释后，经0.22μm水系滤膜过滤，并采用高效阴离子交换色谱(HPAEC)分析糖浆中的麦芽糖含量。
实施例1：
(1)调浆：将普通玉米淀粉分散于水中得到30％(w/w)的淀粉乳，于60℃加热保温15min，搅拌均匀后调节pH至6.0；
(2)液化：向淀粉乳中加入12U/g的耐高温α-淀粉酶，并采用低压蒸汽喷射液化器进行喷射液化，得到一定DE值为15液化产物；
(3)糖化：待步骤(2)中液化产物冷却至60℃后，调节pH至5.5，并加入50U/g的β-淀粉酶和6ASPU/g普鲁兰酶维持恒温反应42h，得到糖化产物；
(4)过滤：待步骤(3)中糖化产物冷却后，板框压滤机过滤得到澄清溶液；
(5)脱色：加入1％(w/v)的活性炭，于80℃下搅拌脱色30min；
(6)离子交换：采用强酸性阳离子-弱碱性阴离子-强酸性阳离子交换树脂，去除溶液中的金属盐及色素；
(7)浓缩：将步骤(6)中所得产物输送至闪蒸加热器，并由减压阀喷入真空闪蒸室，在0.05MPa、30℃下急速蒸发冷却。
闪蒸后，气体进入冷却器，液体进入成品槽，实现产物浓缩，得到麦芽糖纯度83.6％的超高麦芽糖浆。检测结果见附图1。
实施例2：
(1)调浆：将普通玉米淀粉分散于水中得到45％(w/w)的淀粉乳，于60℃加热保温25min，搅拌均匀后调节pH至6.0；
(2)液化：向淀粉乳中加入15U/g的耐高温α-淀粉酶，并采用低压蒸汽喷射液化器进行喷射液化，得到一定DE值为15液化产物；
(3)糖化：待步骤(2)中液化产物冷却至60℃后，调节pH至5.5，并加入60U/g的β-淀粉酶和6ASPU/g普鲁兰酶维持恒温反应44h，得到糖化产物；
(4)过滤：待步骤(3)中糖化产物冷却后，板框压滤机过滤得到澄清溶液；
(5)脱色：加入1.5％(w/v)的活性炭，于90℃下搅拌脱色25min；
(6)离子交换：采用强酸性阳离子-弱碱性阴离子-强酸性阳离子交换树脂，去除溶液中的金属盐及色素；
(7)浓缩：将步骤(6)中所得产物输送至闪蒸加热器，并由减压阀喷入真空闪蒸室，在0.07MPa、40℃下急速蒸发冷却。
闪蒸后，气体进入冷却器，液体进入成品槽，实现产物浓缩，得到麦芽糖纯度80.8％的超高麦芽糖浆。检测结果见附图2。
实施例3：
(1)调浆：将普通玉米淀粉分散于水中得到25％(w/w)的淀粉乳，于55℃加热保温15min，搅拌均匀后调节pH至6.0；
(2)液化：向淀粉乳中加入10U/g的耐高温α-淀粉酶，并采用低压蒸汽喷射液化器进行喷射液化，得到一定DE值为15液化产物；
(3)糖化：待步骤(2)中液化产物冷却至55℃后，调节pH至5.5，并加入40U/g的β-淀粉酶和3ASPU/g普鲁兰酶维持恒温反应48h，得到糖化产物；
(4)过滤：待步骤(3)中糖化产物冷却后，板框压滤机过滤得到澄清溶液；
(5)脱色：加入0.7％(w/v)的活性炭，于80℃下搅拌脱色15min；
(6)离子交换：采用强酸性阳离子-弱碱性阴离子-强酸性阳离子交换树脂，去除溶液中的金属盐及色素；
(7)浓缩：将步骤(6)中所得产物输送至闪蒸加热器，并由减压阀喷入真空闪蒸室，在0.09MPa、45℃下急速蒸发冷却。
闪蒸后，气体进入冷却器，液体进入成品槽，实现产物浓缩，得到麦芽糖纯度85.2％的超高麦芽糖浆。检测结果见附图3。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种利用薄膜闪蒸浓缩技术生产超高麦芽糖浆的方法，其特征在于，所述方法是将淀粉依次经调浆、液化、糖化、过滤、脱色、离子交换、薄膜闪蒸浓缩处理，获得超高麦芽糖浆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)调浆：将淀粉分散于水中得到一定浓度的淀粉乳，加热保温一段时间，搅拌均匀后调节pH；
(2)液化：向步骤(1)获得的淀粉乳中加入耐高温的α-淀粉酶，并采用低压蒸汽喷射液化器进行喷射液化，得到一定DE值的液化产物；
(3)糖化：待步骤(2)中液化产物冷却至适宜温度后，调节pH，并加入β-淀粉酶和普鲁兰酶维持恒温反应，得到糖化产物；
(4)过滤：待步骤(3)中糖化产物冷却后，过滤得到澄清溶液；
(5)脱色：向步骤(4)获得的澄清溶液中加入活性炭，于一定温度下搅拌脱色一段时间；
(6)离子交换：采用离子交换树脂，去除脱色后溶液中的金属盐及色素；
(7)浓缩：将步骤(6)所得产物输送至闪蒸加热器，并由减压阀喷入真空闪蒸室，在一定真空度、温度下急速蒸发冷却，实现产物浓缩和收集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述淀粉为普通玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉和小麦淀粉中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述淀粉乳浓度为20％～45％(w/w)。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)是将淀粉乳加热至50～65℃保温10～30min，搅拌均匀后将pH值调节至5.5～6.5。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述耐高温α-淀粉酶添加量为10～15U/g干基底物；所述液化产物DE值为10～25。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述冷却至适宜温度是指，将温度降至50～65℃；所述恒温反应是指，在50～65℃恒温反应40～50h。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述β-淀粉酶添加量为40～60U/g干基底物；所述普鲁兰酶添加量为2～6ASPU/g干基底物。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，所述真空度为0.05～0.1MPa；所述蒸发温度不超过60℃。
10.按照权利要求1～9任一所述的方法制备得到的超高麦芽糖浆。
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