一种无4-甲基咪唑焦糖色素的制备方法技术

本发明专利技术一种无4-甲基咪唑焦糖色素的制备方法，包括以下步骤：1)熔糖：边搅拌边向带冷凝排水装置的反应釜中加入糖源，开启加热装置加热，待反应釜的温度升至糖源的熔点以上，糖源开始熔化；2)排水：开启冷凝水，收集冷却水，冷却水量应控制为糖源量的5％～8％；3)焦糖化反应：排水结束后，将冷凝管改为冷却回水管，在150℃～170℃下保持1h～2h；4)稀释(中和)：焦糖化反应结束前，给反应体系中缓缓加入碱溶液调节体系的pH值接近焦糖色素的等电点，不断慢搅拌至反应完全；5)产品：经过上述反应后，得到不含4-甲基咪唑的液状焦糖色素。该方法是一种经济实惠的安全性高质量焦糖色素的制备方法；实现了工业化生产，控制了焦糖色素的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种无4-甲基咪唑焦糖色素的制备方法
本专利技术属于食品添加剂领域，具体涉及一种无4-甲基咪唑焦糖色素的制备方法。
技术介绍
焦糖色素，又名酱色、焦糖色，是糖类物质(如饴糖、白砂糖、糖蜜、转化糖、乳糖、麦芽糖浆和淀粉的水解产物等)在高温下脱水、分解和聚合而成的复杂红褐色或黑褐色混合物，其中某些为胶质聚集体，是应用较广泛的半天然食品着色剂。我国大多采用氨法生产焦糖色素，在焦糖化过程中，易生产4-甲基咪唑，4-甲基咪唑为白色至类白色结晶粉末，溶于水和乙醇，有腐蚀性，是氨法焦糖色素生产过程的副产物，它能导致动物长肿瘤，有可能给人体带来致癌风险，虽然没有直接证据，但由此引起一些恐慌。我国是调味品生产大国，焦糖色素是调味品的主要添加剂，其安全生产对确保人类健康具有极其重要的意义。氨法焦糖色素色率较高，但红色素指数较低，以添加焦糖色素的调味品烹饪蔬菜，蔬菜易发乌。我国焦糖色素生产历史悠久，上世纪90年代以前，大多采用作坊式生产，生产原料主要为红薯渣，玉米饴糖、葡萄糖母液、氨水、硫酸铵等，这一时期主要追求高色率。90年代后至今，反应釜应用到焦糖色素的生产中，工业化程度提高，产品质量明显提高，生产的原料有葡萄糖母液、糖蜜等，在要求得率的同时，提出红色素、黄色素指数的概念，赋予焦糖色素新的内涵。色率与红(黄)色素指数是一对矛盾的概念，一般而言，色率高的焦糖色素，红(黄)色素指数较低。红(黄)色素指数高的焦糖色素，以其为原料的制成酱油烹饪的蔬菜颜色鲜艳，诱人。为了得到高红(黄)色素指数的焦糖色素，尽量采用纯度高的原料，如葡萄糖、白砂糖，但由于焦糖化过程中易起泡造成人员烧伤，故很少工业化生产。从发表的文献资料看，以葡萄糖为主要原料，添加胺类物质，如硫酸铵、氯化铵、氨水、尿素、味精等，在高温情况下制备了高红色素指数的焦糖色素，从本质上讲，该反应属于氨法焦糖色素。而以白砂糖为原料，生产焦糖色素的方法文献仅有介绍，杭州食品厂采用陕西科技大学技术采用手工熬制法进行了生产，产品质量较好，但无法大规模推广生产。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种以白砂糖为原料，产物无4-甲基咪唑、高红色素、安全性、高质量的焦糖色素制备方法。以此为原料生产的酱油，烹饪的蔬菜色泽鲜艳，不易氧化变色。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种无4-甲基咪唑焦糖色素的制备方法，包括以下步骤：1)熔糖：边搅拌边向带冷凝排水装置的反应釜中加入糖源，开启加热装置加热，待反应釜的温度升至糖源的熔点以上，糖源开始熔化；2)排水：开启冷凝水，收集冷却水，冷却水量应控制为糖源量的5％～8％；3)焦糖化反应：排水结束后，将冷凝管改为冷却回水管，在150℃～170℃下保持1h～2h；4)稀释(中和)：焦糖化反应结束后，给反应体系中缓缓加入碱溶液调节体系的pH值远离焦糖色素的等电点，不断慢搅拌至反应完全；5)产品：经过上述反应后，得到不含4-甲基咪唑的液状焦糖色素。作为本专利技术的进一步改进，所述搅拌的速率为20-30r/min。作为本专利技术的进一步改进，焦糖化反应步骤中，当泡沫较多时，加快搅拌速度为40-60r/min。作为本专利技术的进一步改进，所述碱为4％-10％的Na2CO3水溶液，其加入量为糖源质量的45％-50％。作为本专利技术的进一步改进，所述pH为4.5～6.5。作为本专利技术的进一步改进，所述糖源是为蔗糖，选自冰糖、白砂糖、棉白糖或赤砂糖。作为本专利技术的进一步改进，所述熔糖步骤中反应釜的温度升至185～190℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：以蔗糖为原料，采用焦糖化反应制备焦糖色素，由于反应体系中不添加胺类物质(无机氨，如氨水、碳酸铵、氯化铵、硫酸铵等；有机胺，如谷氨酸钠、氨基酸等)，故焦糖色素中不含4-甲基咪唑。采用冷凝排水技术，除去体系中的水分，使平衡向正反应的方向进行，有利于焦糖化反应的进行。体系经适当脱水后，将排水管变为冷却管，在此温度下进行焦糖化反应。焦糖化反应结束后，缓缓加入碱溶液中和焦糖化反应过程中产生过多的酸，提高焦糖色素的耐盐、耐酸性能。在高温下糖分子裂解，形成醛类化合物，醛类化合物高温氧化形成酸，使体系的pH值接近焦糖色素的等电点，对盐(酸)不稳定。该方法是一种经济实惠的安全性高质量焦糖色素的制备方法；实现了该焦糖色素制备方法的工业化生产，控制了焦糖色素的质量；生产的焦糖色素色率适中，但红(黄)色素指数较高(大于9.1)，是氨法焦糖色素无法企及的，用以其配制的酱油烹饪的菜品色泽鲜艳，放置15～30min菜品不变色，是一种高质量的焦糖色素。进一步，采用变速搅拌消除泡沫法，焦糖化反应过程糖分子裂解，产生大量CO2，形成泡沫，为了防止焦糖化反应中因起泡而造成焦糖色素溢出罐(反应釜)外，造成损失及烧伤事故。进一步，加入的碱为碳酸钠，因为碳酸钠碱性柔和，满足食品添加剂的要求。具体实施方式本专利技术包括以下步骤：⑴熔糖熔糖：边搅拌边向带冷凝排水装置的反应釜中加入蔗糖，开启加热装置加热，待反应釜的温度升至190℃时，蔗糖开始熔化，5min-10min内全部熔化。⑵排水：开启冷凝水，收集冷却水，冷却水量应控制蔗糖量的5％-8％。⑶焦糖化反应：排水结束后，将冷凝管改为冷却回水管，在150℃-170℃下保持1h-2h。由于焦糖化反应中生产CO2，所以这个时候起泡比较厉害，通过改变搅拌速度，达到消除泡沫的目的⑷稀释(中和)：焦糖化反应结束后，给反应体系中缓缓加入4％-10％的Na2CO3水溶液调节pH为4.5～6.5，加入量为蔗糖量的45％-50％，不断搅拌，防止溢锅。⑸检验按照有关标准，对焦糖色素的色率、红(黄)色素指数、耐盐性、耐酸性、粘度、带电性、4-甲基咪唑含量(通过红外色谱确认焦糖色素中是否有4-甲基咪唑的特征峰)进行测试。将焦糖色素配制成10％的溶液，加热至沸，将豆腐切成规则的条形，放入焦糖色素液中，加热10min后捞出，观察豆腐色泽，比较随时间变化色泽的变化情况，并与市售焦糖色素进行比较。本技术以蔗糖为原料，通过熔糖、脱水、聚合得到焦糖色素，该焦糖色素的发色基团为环状共轭π键或-C＝O-C＝O-键，由于反应体系中没有氨基，故不形成4-甲基咪唑。该技术的关键在于：①、及时排出体系中的水分。焦糖化反应的第一步是脱水反应，及时排出水分，有利于脱水反应的进行，体系脱水后，维持反应在高温情况下进行(聚合反应需在高温下进行)。②、选择合适的中和时间，焦糖化反应是一个产酸反应，体系在加热条件下，糖分子裂解，形成醛类化合物，醛经氧化形成酸，过低的pH值，使得焦糖易达到等电点，在食盐水中容易沉淀，因此，选择合适的中和时间、中和的pH值对焦糖稳定性具有一定的意义。③、焦糖化反应中产生CO2，故反应过程起泡现象严重，控制泡沫是该技术的又一个关键，本试验通过改变搅拌速度达到消泡的目的。有效地防止了焦糖化过程中因起泡而造成的损失及操作人员烫伤。实施例1：边搅拌(20r/min)边向带冷却排水装置的反应釜中加入100kg白砂糖，开启加热装置加热，待反应釜的温度升至190℃时，蔗糖开始熔化，8min内全部熔化。开启冷凝水，收集5kg冷却水。排水结束后，将冷凝管改为冷却回水管，在150℃下保持2h。由于焦糖化反应中生产CO2。所以这个时候起泡比较厉害，通过改变搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无4‑甲基咪唑焦糖色素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)熔糖：边搅拌边向带冷凝排水装置的反应釜中加入糖源，开启加热装置加热，待反应釜的温度升至糖源的熔点以上，糖源开始熔化；2)排水：开启冷凝水，收集冷却水，冷却水量应控制为糖源量的5％～8％；3)焦糖化反应：排水结束后，将冷凝管改为冷却回水管，在150℃～170℃下保持1h～2h；4)稀释中和：焦糖化反应结束前，给反应体系中缓缓加入碱溶液调节体系的pH值接近焦糖色素的等电点，不断慢搅拌至反应完全；5)产品：经过上述反应后，得到不含4‑甲基咪唑的液状焦糖色素。

【技术特征摘要】
1.一种无4-甲基咪唑焦糖色素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)熔糖：边搅拌边向带冷凝排水装置的反应釜中加入糖源，开启加热装置加热，待反应釜的温度升至糖源的熔点以上，糖源开始熔化；2)排水：开启冷凝水，收集冷却水，冷却水量应控制为糖源量的5％～8％；3)焦糖化反应：排水结束后，将冷凝管改为冷却回水管，在150℃～170℃下保持1h～2h；4)稀释中和：焦糖化反应结束后，给反应体系中缓缓加入碱溶液调节体系的pH值远离焦糖色素的等电点，不断慢搅拌至反应完全；5)产品：经过上述反应后，得到不含4-甲基咪唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥，马倩鹤，豆静茹，王丽萍，张彬，师春兰，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61