專利名稱：一種焦糖色素的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種焦糖色素的生產工藝，確切地說是一種以紫山芋為原料生產焦糖
色素的工藝。
背景技術：
焦糖色素(caramel pigment)又名焦糖、醬色，為深褐色的黑色液體或固體物質， 有特殊的甜香氣和愉快的焦香味，可溶于水，不溶于常用的有機溶劑。 焦糖色素被聯合國糧農組織和世界衛生組織FA0/WH0列為天然食用色素，我國衛 生部也在1986年8月頒發的(86)衛防字第66號文中，把焦糖色素列為天然食用色素。
焦糖色素在食品、醫藥、調味品、飲料等行業中被廣泛使用，是世界范圍內應用最 廣泛、產銷量最大的食用色素，其在食品色素市場上占有重要的地位，在英、美、日和我國均 占了整個食用色素使用量的90%以上。目前，全世界焦糖色素年貿易額超過l億美元，且以 每年2 3%的速率增長。 現行的焦糖色素生產方法按生產設備的不同可分為常壓法、加壓法和擠壓法。
常壓法是在常壓下將糖料加熱到一定的溫度，加入氨水，繼續加熱到終點。
加壓法是將糖料置于帶攪拌的密閉反應釜中，加入不同助劑，加壓保溫一定時間 達到終點后，出料過濾并迅速冷卻到38°C以下包裝。 擠壓法是將糖料喂入具有螺旋桿的擠壓機中，經數分鐘的高溫后噴出并磨碎，得 到含水3%的粉末焦糖。可直接生產固體焦糖色素。 目前，我國主要以淀粉為原料或以含糖的廢液以及制糖的廢糖蜜等母液在常壓下 生產焦糖色素，此法生產的焦糖色素的色率較低( 一般低于3萬EBC單位)，無法滿足下游 產品的需求。另外，在以淀粉為原料進行生產時通常是先從原料中提取淀粉(淀粉提取率 不高)，再采用酸等化學水解法獲得糖液，這樣使得工藝復雜，且酸等化學物質對設備有腐 蝕性，對設備要求高，導致成本高。 而當前國內外的研究也都圍繞著原料的選擇、生產工藝與參數的優化、氨基化合 物的選擇以及焦糖色素性能與應用方面展開研究，如《廣西輕工業》2003， (1) :19-22 ;《中
國調味品》2005. 3， (3) :50-53 ;《食品工業》2008， (3) :20-22 ;《中國調味品》2006. 11， (11): 46-49所報道。再有如日本專利JP 5611426 ;美國專利US 4138271 ;《中國釀造》2007， (2) :43-44轉50等報道了用擠壓機生產焦糖色素的方法。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是一種新的以紫山芋為原料的焦糖色素生產工藝。
本發明所要解決技術問題的技術方案為一種焦糖色素的生產工藝，包括以下工 序 a)糊化工序將已經煮熟的紫山芋在120 13(TC進行糊化； b)液化、糖化工序將糊化好的紫山芋冷卻到7(TC 95t:，調節其pH4. 5 6.0，加入a-淀粉酶、糖化酶反應30 60min，紫山芋、a _淀粉酶、糖化酶的重量比為
i : o. oi-o. 04 : o. oi-o. 04 ; c)水解工序在液化、糖化好的紫山芋中加入纖維素酶與木聚糖酶，在 pH4. 0 6. O，溫度30°C 70°C，反應6h 24h，煮沸將酶滅活，加入適量的水，攪拌 均勻并過濾，濾液濃縮至波美度為30 40，紫山芋、纖維素酶、木聚糖酶的重量比為
i : o. ooi-o. 004 : o. ooi-o. 004 ; d)加氨工序在水解好的紫山芋中加入質量濃度為5 15%的氨基化合物，在壓 力100 125kpa、120 180。C的情況下，反應1 5h，冷卻后，將處理液濃縮1. 5-1. 8倍， 即可。 優選的a -淀粉酶為耐高溫的a -淀粉酶；糖化酶為耐高溫的糖化酶。 優選的c)水解工序中，反應條件為pH4. 5 5. 5，溫度40。C 60。C，時間10h
20h。 所述的氨基化合物可以為氨水、尿素、碳酸銨、硫酸銨一種或數種混合物。 所述的煮熟的紫山芋為將洗凈的紫山芋在常壓或高壓下蒸煮至可食用的狀態為止。 本發明紫山芋中的淀粉在淀粉酶和糖化酶的作用下被水解成小分子的糖，紫山芋 由于含有一定的纖維素和半纖維素成分，因此兩者在纖維素酶和木聚糖酶的作用下也可被 水解成小分子的糖，增加了糖漿的濃度。與此同時，氨與還原糖發生美拉德反應以及小分子 的糖自身產生焦糖化反應，從而制得高色率的焦糖色素。 本發明與傳統的以淀粉為原料或以含糖的廢液以及制糖的廢糖蜜等母液在常壓 下生產焦糖色素的工藝相比，是直接以紫山芋為原料，省去了淀粉的提取工序，簡化了工藝 流程；另外，紫山芋本身含有天然色素，且耐酸、耐鹽，穩定性好，以此為原料生產的焦糖色 素，不但色率高，而且穩定性好，本工藝運用四種生物酶替代酸水解原料時，增加糖漿濃度， 提高了原料利用率，且對設備要求低，水解時不產生污染物，省去了酸液的分離和回收環 節，縮短了生產周期，節約了成本。另，糖液經高壓氨法制取的焦糖色素色率高，產品質量 好。
具體實施例方式
本發明通過以下具體實例作進一步描述，但并不限制本發明。
實施例1 a)糊化工序取200g已煮熟紫山芋，與400mL的水混勻，于滅菌鍋中12rC糊化30 分鐘； b)液化、糖化工序將糊化好的紫山芋冷卻到70°C ，調節ra值為4. 5，分別加4. Og a _淀粉酶和3. 6g糖化酶反應30分鐘， c)水解工序在液化、糖化好的紫山芋中加入0. 4g的纖維素酶與0. 2g的木聚糖 酶在pH4.8，溫度5(TC，對紫山芋進行10h的水解，之后煮沸10min滅酶，加入200mL水，攪 拌均勻并過濾，濾液濃縮至波美度為34 ; d)加氨工序在水解好的紫山芋中加入16克的硫酸銨，混合均勻后于放入壓力容 器中，壓力100kpa、15(TC處理2h，待冷卻后將處理液濃縮1. 5倍，即制得色率為72000EBC
4單位、紅色指數為3. 7的焦糖色素產品。
實施例2 a)糊化工序取200g已煮熟紫山芋，與400mL的水混勻，于滅菌鍋中12rC糊化45 分鐘； b)液化、糖化工序將糊化好的紫山芋冷卻到80°C，調節ra值為5. 5，加4. 8g a _淀粉酶和4. 8g糖化酶反應45分鐘； c)水解工序在液化、糖化好的紫山芋中加入0. 5g的纖維素酶與0. 3g的木聚糖 酶在pH4.8，溫度5(TC，對紫山芋進行12h的水解，之后煮沸10min滅酶，加入200mL水，攪 拌均勻并過濾，濾液濃縮至波美度為35。 d)加氨工序在水解好的紫山芋中加入20克的氨水，混合均勻后于放入壓力容器 中，壓力110kpa、18(TC處理lh，待冷卻后，將處理液濃縮1. 8倍，即制得色率為74000EBC單 位、紅色指數為3. 8的焦糖色素產品。
實施例3 a)糊化工序取200g已煮熟紫山芋，與400mL的水混勻，于滅菌鍋中12rC糊化30 分鐘； b)液化、糖化工序將糊化好的紫山芋冷卻到95t:，調節ra值為6. O，加入6. Og
a _淀粉酶和6. 5g糖化酶反應60分鐘； c)水解工序在液化、糖化好的紫山芋中加入0. 8g的纖維素酶與0. 5g的木聚糖 酶在pH4.8，溫度5(TC，對紫山芋進行18h的水解，之后煮沸10min滅酶，加入200mL水，攪 拌均勻并過濾，濾液濃縮至波美度為38 ; d)加氨工序在水解好的紫山芋中加入30克的氨水，混合均勻后于放入壓力容器 中，于壓力125kpa、16(TC處理1. 5h，待冷卻后將處理液濃縮1. 5倍，即制得色率為75000EBC 單位、紅色指數為4. 0的焦糖色素產品。
權利要求
一種焦糖色素的生產工藝，包括a)糊化工序、b)液化、糖化工序、c)水解工序、d)加氨工序，其特征在于所述的b)液化、糖化工序糊化好的紫山芋冷卻到70℃～95℃，調節其pH4.5～6.0，加入α-淀粉酶、糖化酶反應30～60min，紫山芋、α-淀粉酶、糖化酶的重量比為1∶0.01-0.04∶0.01-0.04。
2. 根據權利要求l所述的一種焦糖色素的生產工藝，其特征在于所述的a-淀粉酶 為耐高溫的a -淀粉酶；糖化酶為耐高溫的糖化酶。
3. 根據權利要求1所述的一種焦糖色素的生產工藝，其特征在于 所述的c)水解工序在液化、糖化好的紫山芋中加入纖維素酶與木聚糖酶于PH4. 0 6. 0，30°C 7(TC，反 應6 24小時，煮沸將酶滅活，加入適量的水，攪拌均勻并過濾，濾液濃縮至波美度為30 40，紫山芋、纖維素酶、木聚糖酶的重量比為i : o.ooi-o.oo4 : o.ooi-o.004。
4. 根據權利要求3所述的一種焦糖色素的生產工藝，其特征在于 所述的c)水解工序反應條件為pH4. 5 5. 5，溫度40°C 60。C，時間10h 20h。
5. 根據權利要求1所述的一種焦糖色素的生產工藝，其特征在于 所述的d)加氨工序在水解好的紫山芋中加入質量濃度為5 15%的氨基化合物，于100Kpa 125kpa、 120 18(TC的情況下，反應1 5h，冷卻后，將處理液濃縮1. 5-1. 8倍，即可。
6. 根據權利要求5所述的一種焦糖色素的生產工藝，其特征在于 所述的氨基化合物為氨水、尿素、碳酸銨、硫酸銨一種或數種混合物。
7. 根據權利要求1所述的一種焦糖色素的生產工藝，其特征在于 所述的a)糊化工序將已經煮熟的紫山芋于120 13(TC進行糊化。
全文摘要
本發明公開了一種焦糖色素的生產工藝，包括a)糊化工序、b)液化、糖化工序、c)水解工序、d)加氨工序，所述的b)液化、糖化工序將糊化好的紫山芋于pH4.5～6.0，溫度70℃～95℃，加入α-淀粉酶、糖化酶，反應30～60min，紫山芋、α-淀粉酶、糖化酶的重量比為1∶0.01-0.04∶0.01-0.04。本發明與現有技術相比，以紫山芋為原料，省去了淀粉的提取工序，簡化了工藝流程；另外，紫山芋本身含有天然色素，且耐酸、耐鹽，穩定性好，以此為原料生產的焦糖色素，不但色率高，而且穩定性好；水解時不產生污染物，縮短了生產周期，節約了成本；糖液經高壓氨法制取的焦糖色素色率高，產品質量好。
文檔編號C09B61/00GK101693903SQ200910184829
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月14日 優先權日2009年10月14日
發明者張慶慶, 湯斌, 潘海波, 陳中碧 申請人:安徽工程科技學院;