CN113383893B - 焦糖色及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焦糖色及其制备方法，焦糖色制备方法包括：1)提供料液，按重量份计，所述料液中含有亚硫酸盐m1份、铵盐m2份和葡萄糖m3份；2)在正压下，将上一步产物由室温快速升温至T1℃；3)在正压下，将上一步产物慢速升温至T2℃；4)在正压下，将上一步产物快速升温至T3℃；5)将上一步产物在T3保温，保温至色率达到26000～36000；6)向上一步产物中加入工艺水m4份，将产物温度降温至T4℃；7)在正压下，将上一步产物升温至T5℃，升温过程中向产物中加入碱溶液；8)在正压下，将上一步产物在80～100℃保温30～100min；9)将上一步产物降温至60℃以下。
Description
技术领域
本发明属于食品领域，具体涉及焦糖色及其制备方法。
背景技术
焦糖色是一种在食品行业中被广泛使用的着色剂。它既能使食品呈现亮丽的红褐色或褐色，又能赋予食品诱人的风味。酱油中添加焦糖色可以增加产品色泽，改善酱油体态、提高品质；此外，可缩短发酵时间，减少氨基酸因颜色的深化而造成的损失。因此酱油中所添加焦糖色质量的好坏直接影响酱油的使用性能。
目前焦糖色主要采用普通法、氨法、苛性亚硫酸盐法和亚硫酸铵法生产。亚硫酸铵法焦糖色是以碳水化合物为主要原料，有液体、粉末或颗粒等多种状态，并且亚硫酸铵法焦糖带负电荷，具有良好的耐酸性和一定的耐盐性，广泛应用于酱油等调味食品中。
相关技术中，亚硫酸铵法生产的焦糖色存在低pH环境下耐盐稳定性差、难以同时满足高色率和高红色指数的要求，使得其使用范围受到限制。
发明内容
发明人在生产中发现，要通过亚硫酸铵法生产同时满足高色率和高红色指数的焦糖色，对于以下几个指标的控制非常关键：
（1）对亚硫酸盐、铵盐、葡萄糖的比例控制是关键的；
（2）室温至T1℃、T1至T2℃、T2至T3℃，上述三个升温阶段的温度控制是关键的；
（3）加入碱溶液后的在80~100℃保温处理是关键的。
在一些方面，本公开一种制备焦糖色的方法，包括：
1）提供料液，按重量份计，所述料液中含有亚硫酸盐m1份、铵盐m2份和葡萄糖m3份，m1：m2=16~20:10，m1：m3=8~20:100；
2）在0.01~0.05Mpa正压（例如0.02~0.04Mpa正压）下，将上一步产物由室温快速升温至T1℃，其中T1=110~120（例如113~117）；
3）在0.01~0.05Mpa正压（例如0.02~0.04Mpa正压）下，将上一步产物慢速升温至T2℃，其中T2=125~135（例如128~132）；
4）在0.01~0.05Mpa正压（例如0.02~0.04Mpa正压）下，将上一步产物快速升温至T3℃，其中T3=130~140（例如133~137）；
5）在0.01~0.05Mpa正压（例如0.02~0.04Mpa正压）下，将上一步产物在T3保温至色率达到26000~36000；
6）向上一步产物中加入工艺水m4份，将产物温度降温至T4℃，其中T4=55~65（例如68~72），m4：m3=10~30:100；
7）在0.01~0.05Mpa正压（例如0.02~0.04Mpa正压）下，将上一步产物升温至T5℃，T5=70~80（例如73~77），升温过程中向产物中加入碱溶液，按重量份计，碱溶液含有碱m5份，m5：m1=2~4:10；
8）在0.01~0.05Mpa正压（例如0.02~0.04Mpa正压）下，将上一步产物在80~100℃保温30~100min（例如50~70min）；
9）将上一步产物降温至60℃以下；
其中，所述快速升温速度为40~60℃/30min，所述慢速升温的速度为5~20℃/30min。
在一些实施方案中，快速升温速度为50~55 ℃/30min。
在一些实施方案中，慢速升温速度为5~10 ℃/30min或5~15℃/30min。
在一些实施方案中，m1：m2=17~19:10，例如m1：m2=18:10。
在一些实施方案中，m1：m3=10~15:100。
在一些实施方案中，m4：m3=15~20:100。
在一些实施方案中，m5：m1=3~4:10。
在一些实施方案中，所述亚硫酸盐为焦亚硫酸钠。
在一些实施方案中，所述铵盐选自硫酸铵:碳酸氢铵或其组合。
在一些实施方案中，所述铵盐是硫酸铵碳酸氢铵的混合物，硫酸铵和碳酸氢铵的重量比为2~4：1。
在一些实施方案中，所述料液中葡萄糖的浓度为61%~100%（例如61~65%，65~70%，70~75%、75~80%、80~85%、85~90%或90~95%）。
在一些实施方案中，步骤7）中，所述碱溶液是氢氧化钠水溶液。
在一些实施方案中，氢氧化钠水溶液的浓度为20~50wt%。
在一些实施方案中，步骤7）中，分3~4次将碱溶液加入到产物中。
在一些实施方案中，步骤3）中，T2-T1=15~20。
在一些实施方案中，步骤4）中，T3-T2=5~10。
在一些实施方案中，步骤3）中，将产物慢速升温至T2℃用时50~70min。
在一些实施方案中，步骤3）中，在上述正压下，对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
从115℃升温至120℃，升温速度为5℃/30min；
从120℃升温至125℃，升温速度为5℃/20min；
从125℃升温至130℃，升温速度为5℃/10min。
在一些实施方案中，制备焦糖色的方法包括：
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀，亚硫酸盐、铵盐占葡萄糖浆干物质含量的8~20%、5~10%，获得物料；
将上一步的物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.01~0.05）MPa，搅拌转速20-30r/min。
在一些实施方案中，葡萄糖浆中葡萄糖的浓度为61%~100%（例如61~65%，65~70%，70~75%、75~80%、80~85%、85~90%或90~95%）。
在上述正压下，将物料快速升温至115℃；
在上述正压下，对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
从115℃升温至120℃，升温速度为5℃/30min；
从120℃升温至125℃，升温速度为5℃/20min；
从125℃升温至130℃，升温速度为5℃/10min；
在上述正压下，将物料快速升温至135℃，搅拌转速20-30r/min。当色率达到26000~36000，停止加热；
向反应釜内加入工艺水，边加入工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min，工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的10~30%；
然后往反应釜中再次加入浓度为20~50wt%的碱溶液；
在上述正压下，将物料温度升温至80~100℃（例如90~95℃），保温30~100min。
维持结束后冷却降温（降温至60℃以下出料）出料。
在一些方面，本公开提供一种焦糖色，由上述任一项的方法制备获得；
优选地，所述焦糖色的色率为20000~32000；
优选地，所述焦糖色的红色指数为6.4~6.7；
优选地，所述焦糖色的粘度为4500~10000。
在一些方面，本公开提供一种酱油，含上述任一项的焦糖色。
本发明的有益效果：
本发明一个或多个实施例具有以下一个或多个有益效果：
1）焦糖色具有高的色率；
2）焦糖色具有高的红色指数；
3）具有较低的粘度。
术语说明
本发明公开焦糖色可以符合GB 1886.64-2015 食品安全国家标准食品添加剂焦糖色，例如符合亚硫酸铵法焦糖色。
正压压力是指在一个标准大气压的基础上额外多出的正压力。
附图说明
图1是一些实施例的方法流程图。
具体实施方式
现在将详细提及本发明的具体实施方案。尽管结合这些具体的实施方案描述本发明，但应认识到不打算限制本发明到这些具体实施方案。相反，这些实施方案意欲覆盖可包括在由权利要求限定的发明精神和范围内的替代、改变或等价实施方案。在下面的描述中，阐述了大量具体细节以便提供对本发明的全面理解。本发明可在没有部分或全部这些具体细节的情况下被实施。在其它情况下，为了不使本发明不必要地模糊，没有详细描述熟知的工艺操作。
当与本说明书和附加权利要求中的“包括”、“方法包括”、或类似语言联合使用时，单数形式“某”、“某个”、“该”包括复数引用，除非上下文另外清楚指明。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本领域常规食品级试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明实施例所用试验条件为本领域常规试验条件。除非特别说明，本发明实施例所用试剂均为市购。
作为焦糖色产品重要指标之一就是色率，它表示该产品颜色的深浅，可决定其在食品、饮料中的添加量。而红色指数为衡量色素中红色物质含量多少的指标，它表示色素的色泽，该数值越高，所含红色物质越多，其成品颜色亦越红。然而，现有技术中由于原料、生产工艺等多种因素限制易导致焦糖色素中的色率和红色指数呈相互制约的关系。
以下实施例和对比例中，葡萄糖浆干物质指的是葡萄糖浆中除去水分后的物质重量。
以下实施例和对比例中，反应釜内的绝对压力=1个标准大气压+正压压力。
以下实施例和对比例中，原理重量比及工艺参数如表16所示。
以下实施例和对比例中，亚硫酸盐的具体成分，铵盐的具体成分，碱液的具体成分和工艺水的具体成分如表17所示。
图1示出一些实施例制备焦糖色的流程示意图。制备焦糖色的方法包括以下步骤：提供料液、第一快速升温、多级慢速升温、第二快速升温、焦化保温、加工艺水、加碱溶液和后保温。
实施例1
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐按葡萄糖浆干物质含量的8%、5%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.01±0.005）MPa，搅拌转速20-30r/min。
对物料进行第一快速升温，从室温升温至115℃，耗时30min。
对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
表1
多级慢速升温结束后，开始第二快速升温至135℃以上，焦化反应3h，期间控制釜内正压压力为（0.01±0.005）Mpa，搅拌转速20-30r/min。
通过调节反应釜的排气阀的开度控制釜内正压压力，具体如下：当釜内压力升高至靠近预设压力范围上限时，增大排气阀开度；当釜内压力降低至靠近预设压力范围下限时，减小排气阀开度（必要时关闭排气阀）。
当色率达到26000以上后，立即停止加热，接着往反应釜内流加工艺水，边流加工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min。工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的10%。
然后往反应釜中再次流加浓度为20wt%的碱溶液，碱溶液流加方式如下（其中，碱溶液添加量为碱溶液占葡萄糖浆干物质的重量比）：
表2
碱溶液流加完毕后，将物料温度升温至100℃，升温时间30~100min。具体方式如下：
表3
维持结束后立即冷却降温（降温至60℃以下出料）出料。可得到色率20000以上，红色指数6.70以上，黑褐色具有焦糖的焦香味且耐酸耐盐性较好的焦糖色。
实施例2
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐按葡萄糖浆干物质含量的10%、6%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.02±0.005）MPa，搅拌转速20-30r/min。
对物料进行第一快速升温，从室温升温至115℃，耗时30min。
对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
表4
多级慢速升温结束后，开始第二快速升温至135℃，焦化反应3.5h，期间控制釜内正压压力为（0.02±0.005）Mpa，搅拌转速20-30r/min。（釜内控制方式与实施例1相同）
当色率达到32000以上后，立即停止加热，接着往反应釜内流加工艺水，边流加工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min。工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的15%。
然后往反应釜中再次流加浓度为30%的碱溶液，流加方式如下：
表5
碱溶液流加完毕后，将物料温度升温至100℃，升温时间45 min。具体方式如下：
表6
维持结束后立即冷却降温（降温至60℃以下出料）出料。可得到色率26500以上，红色指数6.6以上，黑褐色具有焦糖的焦香味且耐酸耐盐性较好的焦糖色。
实施例3
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐按葡萄糖浆干物质含量的15%、7.5%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.03±0.005）MPa，搅拌转速20-30r/min。
对物料进行第一快速升温，从室温升温至115℃，耗时30min。
对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
表7
多级慢速升温结束后，开始第二快速升温至135℃，焦化反应4h，期间控制釜内正压压力为（0.03±0.005）Mpa，搅拌转速20-30r/min。（釜内控制方式与实施例1相同）
当色率达到34000以上后，立即停止加热，接着往反应釜内流加工艺水，边流加工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min。工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的20%。
然后往反应釜中再次流加浓度为40%的碱溶液，碱溶液流加方式如下：
表8
碱溶液流加完毕后，将物料温度升温至100℃，升温时间60min。具体方式如下：
表9
维持结束后立即冷却降温出料（降温至60℃以下出料）。可得到色率28000以上，红色指数6.5以上，黑褐色具有焦糖的焦香味且耐酸耐盐性较好的焦糖色。
实施例4
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐按葡萄糖浆干物质含量的20%、10%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.04±0.005）MPa，搅拌转速20-30r/min。
对物料进行第一快速升温，从室温升温至115℃，耗时30min。
对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
表10
多级慢速升温结束后，开始第二快速升温至135℃，维持反应5h，期间控制釜内正压压力为（0.04±0.005）Mpa，搅拌转速20-30r/min。
当色率达到36000以上后，立即停止加热，接着往反应釜内流加工艺水，边流加工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min。工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的30%。
然后往反应釜中再次流加浓度为50%的碱溶液，碱溶液流加方式如下：
表11
碱溶液流加完毕后，将物料温度升温至100℃，升温时间100min。具体方式如下：
表12
具体方式
维持结束后立即冷却降温出料（降温至60℃以下出料）。可得到色率30000以上，红色指数6.4以上，黑褐色具有焦糖的焦香味且耐酸耐盐性较好的焦糖色。
对比例1
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐按葡萄糖浆干物质含量的8%、5%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，关闭排气阀，通入压缩空气加压控制反应釜内正压压力至0.6MPa（在大气压的基础上再加0.6Mpa），搅拌转速20-30r/min。
从室温接着快速升温至135℃，反应3h。（釜压控制方式与实施例1相同）当色率达到26000以上时终止反应。流加10%的工艺水并进一步降温至100℃，期间控制反应釜内正压压力至0.01MPa。流加浓度为20%的碱溶液调节反应体系pH值为5.0（流加碱液过程持续开启降温水，体系温度90-100℃）。最后降温至50℃~60℃，压力至常压，过滤得到焦糖色。
所得焦糖色色率为18000时，红指5.7，色率和红色指数显著较低，具有焦糖的焦香味，大量的耐酸盐沉淀物。
对比例2
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐按葡萄糖浆干物质含量的10%、6%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.02±0.005）MPa，搅拌转速20-30r/min。
从室温接着快速升温至135℃，保温反应3.5h，期间控制釜内正压压力为（0.02±0.005）Mpa，搅拌转速20-30r/min。
当色率达到32000以上后，立即停止加热。接着往反应釜内流加工艺水，边流加工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min。工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的15%。
然后往反应釜中再次流加浓度为30%的碱溶液。碱溶液流加完毕后，将物料温度升温至100℃，升温时间30~100min。具体方式如下：
表13
维持结束后立即冷却降温（降温至60℃以下）出料。可得到黑褐色且色率24000，红指5.7的焦糖色。
对比例3
将亚硫酸盐、铵盐分别与葡萄糖浆混合均匀。亚硫酸盐、铵盐为葡萄糖浆干物质含量的15%、7.5%。
然后通过高压泵将混合物料泵入反应釜中，控制反应釜内正压压力为（0.03±0.005）MPa，搅拌转速20-30r/min。
对物料进行第一快速升温，从室温升温至115℃，耗时30min。
对物料进行多级慢速升温，具体温控方式如下：
表14
多级慢速升温结束后，开始第二快速升温至135℃，保温反应4h，期间控制釜内正压压力为（0.03±0.005）Mpa，搅拌转速20-30r/min。
当色率达到34000以上后，立即停止加热，接着往反应釜内流加工艺水，边流加工艺水边搅拌物料，搅拌转速为20-30r/min。工艺水添加重量占葡萄糖浆干物质重量的20%。
然后往反应釜中再次流加浓度为40%的碱溶液，碱溶液流加方式如下：
表15
碱溶液流加完毕后，立即冷却（降至料温60℃以下）降温出料。可得到色率30000以上，红色指数5.2，黑褐色具有焦糖的焦香味且耐酸耐盐性较好的焦糖色。
性能测试
葡萄糖浆干物质：按照《GB/T 22428.4-2008 葡萄糖浆干物质测定》规定的方法测定。
吸光度：按照《GB1886.64-2015食品安全国家标准食品添加剂焦糖色》中的附录A规定的方法测定。
红色指数：准确称取质量为0.500g（精确至0.001g）的样品于小烧杯中，用水溶解，转移至溶积为200mL的容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，溶液若浑浊应离心沉淀，得到试样液。取此试样液置于1cm比色皿中，以水做空白对照，用分光光度计分别在610nm、510nm处测定其吸光度（吸光度建议控制在0.2-0.8之间，否则应调整试样液浓度，再重新测定吸光度），记录吸光度读数分别为A610、A510。
B.2 结果计算
B.2.1 不同波长下吸光度的计算
式中：
Aλ——被测试样液在波长λ处的吸光度读数；
m——称量样品质量，单位为克（g）；
V——样品定容体积，单位为毫升（mL）；
1000——浓度换算系数。
B.2.2 红色指数的计算
低pH值耐盐性测定：焦糖色类物料取1.000 g±0.002g样品于于净烧杯中，向杯中注入50 mL盐水缓冲液（pH5.0），搅拌待样品完全溶解，静置3小时后摇匀，取10 mL样品于10mL规格的离心管中，待测。在4000 r/min条件下离心10 min。离心完毕后，取出离心管，然后小心倒出上清液并沥干5min，观察离心管底部沉淀物占据离心管体积刻度。
粘度的测定：按照《GB/T 10247-2008 粘度测量方法》中的旋转法测定。
实施例1~实施例4、对比例1~对比例3焦糖色素性能参数如表18所示。
表18
由表18可看出，采用本发明方案所制备的焦糖色产品（实施例1、实施例2、实施例3、实施例4）色率、红色指数同时得以较显著的提升。与对比例1~对比例3相比，产品中耐酸盐沉淀物含量较低，具有较低的粘度，产品稳定性较好。采用对比例1工艺，所得焦糖色色率为18000时，红指5.7，色率和红色指数显著较低，并且产品稳定性较差。对比例2在升温过程中，未采用多级慢速升温的方式，所制备的焦糖色产品色率、红色指数均偏低。对比例3在反应终止碱液流加结束后，未采用维持工艺时，焦糖色产品色率值较高，然而红色指数值较低。
酱油原油中加入不同焦糖色实验
选择未添加焦糖色的原汁酱油100ml，按原汁酱油重量10%分别加入实施例1~实施例4和对比例1~对比例3所制备的焦糖色，观察其感官指标的变化。实施例1~实施例4、对比例1~对比例3配制酱油后的性能参数如表19所示。
表19
取少量上述添加实施例1~实施例4和对比例1~对比例3焦糖色的酱油产品，分别煮制红烧肉实验，于白底托盘中，观察上色情况和颜色变化，结果如下表所示。
表20
由上表可知，本发明方法获得的焦糖色用于烹饪食品，能够获得红亮度好的菜品。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种制备焦糖色的方法，包括：
1)提供料液，按重量份计，所述料液中含有亚硫酸盐m1份、铵盐m2份和葡萄糖m3份，m1：m2＝16～20:10，m1：m3＝8～20:100；
2)在0.01～0.05Mpa正压下，将上一步产物由室温第一快速升温至T1℃，其中T1＝115，耗时30min；
3)在0.01～0.05Mpa正压下，将上一步产物慢速升温至T2℃，其中T2＝130；
具体升温程序如下：
从115℃升温至120℃，升温速度为5℃/30min；
从120℃升温至125℃，升温速度为5℃/20min；
从125℃升温至130℃，升温速度为5℃/10min;
4)在0.01～0.05Mpa正压下，将上一步产物第二快速升温至T3℃，升温速度为40～60℃/30min，其中T3＝135；
5)将上一步产物在T3保温，保温至色率达到26000～36000EBC；
6)向上一步产物中加入工艺水m4份，将产物温度降温至T4℃，其中T4＝55～65，m4：m3＝10～30:100；
7)在0.01～0.05Mpa正压下，将上一步产物升温至T5℃，T5＝70～80，升温过程中向产物中加入碱溶液，按重量份计，碱溶液含有碱m5份，m5:m1＝2～4:10；
8)在0.01～0.05Mpa正压下，将上一步产物升温至100℃，升温时间30～100min；
9)将上一步产物降温至60℃以下，制得焦糖色；
所述焦糖色的色率为20000～32000EBC；
所述焦糖色的红色指数为6.4～6.7；
所述焦糖色的粘度为4500～10000mPa·s。
2.根据权利要求1所述的方法，其具有以下一项或多项特征：
-所述亚硫酸盐为焦亚硫酸钠；
-所述铵盐选自硫酸铵、碳酸氢铵或其组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铵盐是硫酸铵和碳酸氢铵的混合物，硫酸铵和碳酸氢铵的重量比为2～4：1。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述料液中葡萄糖的浓度为61％～100％。
5.根据权利要求1所述的方法，步骤7)中，所述碱溶液是氢氧化钠水溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，步骤7)中，分3～4次将碱溶液加入到产物中。
7.一种焦糖色，由权利要求1～6任一项的方法制备获得。
8.一种酱油，含有权利要求7所述的焦糖色。
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