專利名稱：一種制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦糖色素，特別是涉及一種制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，屬于食品綠色加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
焦糖色素(Caramel color)生產(chǎn)歷史悠久，是一種濃黑褐色粘稠物質(zhì)，物理性狀為 深褐色至黑色的液體、塊狀、粉末或糊狀物質(zhì)，具有愉快的苦味。焦糖色素是人們應(yīng)用最為 廣泛的食用著色劑。目前，焦糖色素生產(chǎn)過(guò)程中所采用的碳水化合物主要包括葡萄糖、果糖、蔗糖、果 葡糖漿、糖蜜、淀粉水解物。上述糖原料都是戊糖或己糖，在高溫下反應(yīng)往往形成大量5-羥 甲基糠醛(HMF)等糠醛類物質(zhì)。但是該方法中，HMF是導(dǎo)致人體橫紋肌及內(nèi)臟損害的主要 因素之一，同時(shí)也是導(dǎo)致神經(jīng)性疾病的主要因素。世界衛(wèi)生組織已經(jīng)對(duì)蜂蜜中HMF的含量 加以控制。因此，控制焦糖色素中HMF的形成具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，通過(guò)改變制備焦糖色素的糖原料來(lái) 抑制糠醛類物質(zhì)的生成，提供一種制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，實(shí)現(xiàn)利用現(xiàn) 有的焦糖色素生產(chǎn)工藝來(lái)生產(chǎn)食用安全的焦糖色素。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，包括如下步驟(1)將糖原料和水按質(zhì)量比1 1-100的比例混合；所述糖原料為丙糖或丁糖；(2)將步驟⑴所得產(chǎn)物置于帶有攪拌器的高壓反應(yīng)釜中，在溫度為80°C 140°C，反應(yīng)釜壓力為2Mpa 20Mpa，攪拌器轉(zhuǎn)速為20r/min 180r/min的條件下反應(yīng) IOmin 480min ；(3)步驟(2)反應(yīng)完成后，將物料進(jìn)行濃縮或脫水后干燥，制得不含5-羥甲基糠醛 的焦糖色素產(chǎn)品。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，步驟(1)混合原料中還包括銨鹽助劑，所述銨鹽助劑 為醋酸銨、亞硫酸銨、碳酸銨、硫酸銨、氯化銨或硝酸銨；所述銨鹽助劑用量為糖原料質(zhì)量的 0% -20%。步驟(3)的物料濃縮是將反應(yīng)釜中的物料經(jīng)冷凍濃縮或減壓濃縮或膜濃縮。步驟(3)的物料脫水后干燥是將反應(yīng)釜中的物料經(jīng)膜過(guò)濾或經(jīng)壓濾或離心機(jī)脫 水后烘箱烘干或未經(jīng)脫水直接噴霧干燥。所述的丙糖優(yōu)選為2，3- 二羥基丙酮或D-甘油醛。所述的丁糖優(yōu)選為蘇阿糖或赤蘚糖。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)采用丙糖或丁糖制備焦糖色素的方法從根本上控制了糠醛類物質(zhì)的生成，無(wú)需改變現(xiàn)有的工藝就可以投入生產(chǎn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和食用安全性。(2)丙糖或丁糖與傳統(tǒng)原料相比更利于美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)，在高溫高壓條 件下制得的產(chǎn)品色率高、紅色指數(shù)和黃色指數(shù)高，生產(chǎn)周期短。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，需要說(shuō)明的是，實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā) 明要求保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例1 選擇容積為IOL的高壓反應(yīng)釜，其最大工作壓力為30Mpa，最大工作溫度為300°C， 最大攪拌轉(zhuǎn)速為750r/min。取分析純2，3- 二羥基丙酮2kg，加入5L純凈水配成反應(yīng)液，不 加任何助劑，裝入高壓反應(yīng)釜中并攪拌。設(shè)置反應(yīng)條件如下反應(yīng)釜反應(yīng)溫度140°C，反應(yīng) 釜壓力15Mpa，反應(yīng)時(shí)間10min，攪拌器轉(zhuǎn)速20r/min。反應(yīng)完成后，在反應(yīng)釜中得到液態(tài) 物料，先經(jīng)膜濃縮，除去原水分質(zhì)量的80%，再經(jīng)烘箱烘干，即得食用安全性高的焦糖色素 固態(tài)產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，所得色素產(chǎn)品色率為0.8萬(wàn)EBC單位，紅色指數(shù)為10，黃色指數(shù)為13 ； 將其溶解在水中，經(jīng)HPLC法檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)5-羥甲基糠醛，從而提高了焦糖色素的食用安全。 所制備的焦糖色素溶解后無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象、不粘壁。實(shí)施例2:選擇容積為20L的高壓反應(yīng)釜，該裝置最大工作壓力為30Mpa ；最大工作溫度 3000C ；最大攪拌轉(zhuǎn)速為750r/min。取分析純D-甘油醛6kg，加入15L純凈水與1. 16kg碳 酸銨配成反應(yīng)液，裝入高壓反應(yīng)釜中并攪拌。設(shè)置反應(yīng)條件如下反應(yīng)釜反應(yīng)溫度100°c， 反應(yīng)釜壓力2Mpa，反應(yīng)時(shí)間240min，攪拌器轉(zhuǎn)速110r/min。反應(yīng)完成后，在反應(yīng)釜中得 到液態(tài)物料，先經(jīng)膜濃縮，即得焦糖色素液態(tài)產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，所得色素產(chǎn)品色率為4萬(wàn)EBC單 位，紅色指數(shù)為5，黃色指數(shù)為9 ；將其溶解在水中，經(jīng)HPLC法檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)5-羥甲基糠醛， 溶解后無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象、不粘壁。實(shí)施例3 選擇容積為30L的高壓反應(yīng)釜，該裝置最大工作壓力為30Mpa ；最大工作溫度 3000C ；最大攪拌轉(zhuǎn)速為750r/min。取化學(xué)純蘇阿糖與化學(xué)純赤蘚糖的混合物9kg，加入 22. 5L純凈水與1. 74kg醋酸銨配成反應(yīng)液，裝入高壓反應(yīng)釜中并攪拌。設(shè)置反應(yīng)條件如下 反應(yīng)釜反應(yīng)溫度80°C，反應(yīng)釜壓力20Mpa，反應(yīng)時(shí)間480min，攪拌器轉(zhuǎn)速160r/min。反 應(yīng)完成后，在反應(yīng)釜中得到液態(tài)物料，先經(jīng)膜濃縮，除去原物料中90%質(zhì)量的水分，再經(jīng)過(guò) 噴霧干燥，即得焦糖色素固態(tài)產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，所得焦糖色素產(chǎn)品色率為1萬(wàn)EBC單位，紅色 指數(shù)為4，黃色指數(shù)為7 ；將其溶解在水中，經(jīng)HPLC法檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)5-羥甲基糠醛，所制備的 焦糖色素溶解后無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象、不粘壁。實(shí)施例4 選擇容積為50L的高壓反應(yīng)釜，該裝置最大工作壓力為30Mpa ；最大工作溫度 3000C ；最大攪拌轉(zhuǎn)速為750r/min。取化學(xué)純赤蘚糖18kg，加入45L純凈水與11. 6kg亞硫 酸銨配成反應(yīng)液，裝入高壓反應(yīng)釜中并攪拌。設(shè)置反應(yīng)條件如下反應(yīng)釜反應(yīng)溫度130°C， 反應(yīng)釜壓力10Mpa，反應(yīng)時(shí)間60min，攪拌器轉(zhuǎn)速180r/min。反應(yīng)完成后，在反應(yīng)釜中得 到液態(tài)物料，先經(jīng)膜濃縮，除去原物料中70%質(zhì)量的水分，再經(jīng)烘箱烘干，即得焦糖色素固態(tài)產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)，所得色素產(chǎn)品色率為6萬(wàn)EBC單位，紅色指數(shù)為6，黃色指數(shù)為11 ；將其溶 解在乙酸乙酯中，經(jīng)HPLC法檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)5-羥甲基糠醛，溶解后無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象、不粘壁。由以上實(shí)例可以看出，丙糖或丁糖在不同條件下經(jīng)過(guò)高溫高壓反應(yīng)，所制得焦糖 色素產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)(1)焦糖色素產(chǎn)品中不含5-羥甲基糠醛；
(2)焦糖色素產(chǎn)品色率可達(dá)0. 8-6萬(wàn)EBC單位，紅色指數(shù)可達(dá)4-10，黃色指數(shù)可達(dá) 7-13。(3)焦糖色素產(chǎn)品溶解后無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象、不粘壁。
權(quán)利要求
一種制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，其特征在于包括如下步驟(1)將糖原料和水按質(zhì)量比1∶1-100的比例混合；所述糖原料為丙糖或丁糖；(2)將步驟(1)所得產(chǎn)物置于帶有攪拌器的高壓反應(yīng)釜中，在溫度為80℃～140℃，反應(yīng)釜壓力為2Mpa～20Mpa，攪拌器轉(zhuǎn)速為20r/min～180r/min的條件下反應(yīng)10min～480min；(3)步驟(2)反應(yīng)完成后，將物料進(jìn)行濃縮或脫水后干燥，制得不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，其特征在于步 驟(1)原料中還包括銨鹽助劑，所述銨鹽助劑為醋酸銨、亞硫酸銨、碳酸銨、硫酸銨、氯化銨 或硝酸銨；所述銨鹽助劑用量為糖原料質(zhì)量的0% _20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，其特征在于步驟 (3)的物料濃縮是將反應(yīng)釜中的物料經(jīng)冷凍濃縮或減壓濃縮或膜濃縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，其特征在于步驟 (3)的物料脫水后干燥是將反應(yīng)釜中的物料經(jīng)膜過(guò)濾或經(jīng)壓濾或離心機(jī)脫水后烘箱烘干或 未經(jīng)脫水直接噴霧干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，其特征在于所 述的丙糖為2，3- 二羥基丙酮或D-甘油醛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，其特征在于所 述的丁糖為蘇阿糖或赤蘚糖。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制備不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素的方法，該方法將糖原料和水按質(zhì)量比1∶1-100的比例混合；糖原料為丙糖或丁糖；然后將所得產(chǎn)物置于帶有攪拌器的高壓反應(yīng)釜中，在溫度為80℃～140℃，反應(yīng)釜壓力為2Mpa～20Mpa，攪拌器轉(zhuǎn)速為20r/min～180r/min的條件下反應(yīng)10min～480min；反應(yīng)完成后，將物料進(jìn)行濃縮或脫水后干燥，制得不含5-羥甲基糠醛的焦糖色素產(chǎn)品。本發(fā)明所得產(chǎn)品焦糖色素產(chǎn)品中不含5-羥甲基糠醛，提高了焦糖色素的食用安全性，所制備的焦糖色素溶解后無(wú)發(fā)泡現(xiàn)象、不粘壁，焦糖色素產(chǎn)品色率為0.8-6萬(wàn)EBC單位，紅色指數(shù)可達(dá)4-10，黃色指數(shù)可達(dá)13。
文檔編號(hào)C09B61/00GK101864189SQ201010202558
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者于淑娟, 史文慧, 徐獻(xiàn)兵, 管永光 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)