余小娜, 盛淑玲

(許昌學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，河南 許昌 461000)

轉(zhuǎn)化糖漿制備工藝研究

余小娜, 盛淑玲

(許昌學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，河南 許昌 461000)

分別采用直接滴定法和手持糖量計法測定還原糖含量和總糖含量，并計算蔗糖的轉(zhuǎn)化率.考查了加水量、檸檬酸添加量、熬制時間、熬制溫度對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響.并在單因素實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實驗，最終確定出轉(zhuǎn)化糖漿最佳的制備工藝條件為：加水量為50%，檸檬酸添加量為0.9%，熬制溫度為95 ℃，熬制時間為115 min.在此條件下，蔗糖轉(zhuǎn)化率為94.33%，且色澤適宜、品質(zhì)穩(wěn)定.

轉(zhuǎn)化糖漿；還原糖含量；總糖含量；轉(zhuǎn)化率

轉(zhuǎn)化糖漿是由蔗糖經(jīng)催化水解制成，其色澤單一、粘度較小、品質(zhì)穩(wěn)定、保質(zhì)期長，無返砂現(xiàn)象[1-3].由于轉(zhuǎn)化糖漿風(fēng)味獨特，具有溶解度與吸水性高、甜味好等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于食品行業(yè)中[4-6].近年來國內(nèi)外對提高轉(zhuǎn)化糖漿工藝的研究有很多，但研究領(lǐng)域單一，例如用來制作綿白糖、月餅或冰激凌等，不具有普遍性，且多采用直接加熱的方法[7].本實驗研究了轉(zhuǎn)化糖漿的制備新工藝，所得到的實驗結(jié)果具有廣泛的適用性.

1 實驗部分

1.1 材料、試劑與儀器

白砂糖(市售食用級)，檸檬酸(市售食用級)，次甲基藍(lán)，酒石酸鉀鈉，氫氧化鈉均為分析純，實驗用水為二次蒸餾水.

電子分析天平(上海菁海儀器有限公司)，電熱恒溫水浴鍋(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)，電熱干燥箱(北京中興偉業(yè)儀器有限公司)，萬用電爐(北京科偉永興儀器有限公司).

1.2 轉(zhuǎn)化糖漿的制備

按照一定的質(zhì)量比分別稱取蔗糖與水后，將兩者充分混合均勻.將裝有蔗糖溶液的容器置入沸水浴中，用玻璃棒輕輕攪拌，加速其溶解，在蔗糖即將溶化完全或已經(jīng)溶解完時，將水浴溫度調(diào)到所確定的熬制溫度，加入一定質(zhì)量的檸檬酸，并輕輕攪拌，以加速水解進(jìn)程.攪拌過程切勿劇烈攪拌，以防止發(fā)生結(jié)晶連鎖反應(yīng)，破壞轉(zhuǎn)化糖漿的制作.在熬制過程中應(yīng)時刻注意水浴鍋中的水是否充足，并備好與水浴鍋中水溫一致的水，以便隨時添加.熬制夠一定時間后，將盛有糖漿的容器從水浴鍋中取出，放在室內(nèi)冷卻2 h左右，待糖漿充分冷卻，即可.

1.3 蔗糖轉(zhuǎn)化率的測定

準(zhǔn)確吸取配好的菲林試劑甲、乙液各5 mL混于三角瓶里[8-11]，加次甲基藍(lán)指示劑2滴，加熱至沸，由滴定管中滴入標(biāo)準(zhǔn)還原糖液，至藍(lán)色完全褪盡，溶液呈清亮為止，根據(jù)滴定所用轉(zhuǎn)化糖的體積計算菲林試劑10 mL相當(dāng)于轉(zhuǎn)化糖的質(zhì)量.稱取樣品1～2 g溶解定容后，按照上述的測試方法計算出該蔗糖樣品中糖漿的質(zhì)量.將糖漿濃度稀釋一定倍數(shù)至手持糖量計的可測定范圍，測定總糖含量m.根據(jù)下列計算公式可計算出蔗糖的轉(zhuǎn)化率：

式中：A為10mL菲林試劑所相當(dāng)?shù)倪€原糖質(zhì)量(g)；Vm為標(biāo)準(zhǔn)還原糖液體積(mL)；Vx為滴定時所用樣品液的體積(mL)；m為糖漿中的總糖量(g).

2 結(jié)果與討論

2.1 加水量對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

表1是加水量與蔗糖溶液中還原糖含量和總糖含量的數(shù)據(jù)關(guān)系.

表1 加水量對還原糖和總糖含量的影響

加水量對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響如圖1所示，可以看出，蔗糖轉(zhuǎn)化率隨加水量的增長先升高后下降.加水量小于50%時，轉(zhuǎn)化率隨加水量而升高;加水量為50%時，轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高;當(dāng)加水量繼續(xù)增大時，轉(zhuǎn)化率反而下降.這可能與糖濃度急劇下降有關(guān),因為低濃度的糖溶液會降低了其與催化因子的接觸機會，從而使蔗糖的水解速度減慢，所以在實驗中選擇最佳加水量為50%.

圖1 加水量對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

2.2 檸檬酸添加量對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

表2是檸檬酸添加量與蔗糖溶液中還原糖含量和總糖含量的數(shù)據(jù)關(guān)系.

表2 檸檬酸添加量對還原糖和總糖含量的影響

檸檬酸添加量對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響如圖2.隨著檸檬酸添加量的增加，轉(zhuǎn)化率先升高后降低.當(dāng)檸檬酸添加量為1%時轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高，并且發(fā)現(xiàn)添加量小于0.8%時，蔗糖轉(zhuǎn)化率提高不大，而大于0.8%時轉(zhuǎn)化率迅速提高，當(dāng)添加量大于1%時，轉(zhuǎn)化率又會逐漸下降.原因可能是過多的酸性檸檬酸加入，造成糖漿溶液的pH值迅速下降，從而導(dǎo)致部分還原糖轉(zhuǎn)化為糖醛酸類副產(chǎn)物.因此，在實驗中檸檬酸的最佳添加量為1%.

圖2 檸檬酸添加量對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

2.3 熬制時間對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

表3是熬制時間與蔗糖溶液中還原糖含量和總糖含量的數(shù)據(jù)關(guān)系.

表3 熬制時間對還原糖和總糖含量的影響

圖3是熬制時間影響蔗糖轉(zhuǎn)化率的關(guān)系曲線.當(dāng)熬制時間為90～110 min時，隨著熬制時間的增長，轉(zhuǎn)化率增加;當(dāng)超過110 min時，轉(zhuǎn)化率又逐漸下降.可能是加熱時間過長使還原糖轉(zhuǎn)化為了其它非糖類物質(zhì)，具體的原因還需要進(jìn)一步的深入分析.因此，在實驗當(dāng)中選擇熬制時間為110 min作為最佳實驗條件.

圖3 熬制時間對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

2.4 熬制溫度對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

表4是熬制溫度與蔗糖溶液中還原糖含量和總糖含量的數(shù)據(jù)關(guān)系.

表4 熬制溫度對還原糖和總糖含量的影響

熬制溫度對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響如圖4.從圖中可以清晰看出，隨著溫度的升高，蔗糖的轉(zhuǎn)化率也逐漸上升，在溫度為95 ℃時轉(zhuǎn)化率達(dá)到峰值.當(dāng)溫度繼續(xù)升高時轉(zhuǎn)化率反而呈逐漸下降趨勢，這可能是因為熬制溫度過高時，還原性糖類發(fā)生其它變性轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成了其它非糖物質(zhì)，如生成5-羥甲基糠醛等.所以熬制糖漿時要注意控制合適的水浴溫度，盡量降低還原性糖類轉(zhuǎn)化成其它非糖物質(zhì)的幾率.在本實驗中最佳熬制水浴溫度為95 ℃.

圖4 熬制溫度對蔗糖轉(zhuǎn)化率的影響

2.5 正交實驗

選取加水量、檸檬酸添加量、熬制時間、熬制溫度四個水平因素設(shè)計正交實驗表進(jìn)行實驗.實驗結(jié)果如表5所示.由表5可知：RD>RB>RA>RC, 所以各因素的主次順序是：溫度>檸檬酸量>加水量>時間.由同一因素的K值比較可知，最佳組合為A2B1C3D2,即加水量為50%，檸檬酸為0.9%，熬制時間115 min,溫度為95 ℃.

表5 正交實驗結(jié)果表

2.6 驗證實驗

用上述的結(jié)論進(jìn)行驗證實驗，所得糖漿色澤金黃，轉(zhuǎn)化率較高，結(jié)果如表6.可以看出，測得的蔗糖轉(zhuǎn)化率較高，且重現(xiàn)性較好.

表6 驗證實驗

3 結(jié)論

本實驗通過一定的工藝流程，采用直接滴定法和手持糖量計法來測定還原糖含量和總糖含量，進(jìn)而計算轉(zhuǎn)化率.經(jīng)過對加水量、檸檬酸量、熬制時間、熬制溫度等單因素的研究，得出水和檸檬酸適宜的添加量分別為50%和1.0%，而適宜的時間和溫度分別為110 min和95 ℃.根據(jù)上述結(jié)果設(shè)計正交實驗，確定了最佳工藝條件：加水量為50%、檸檬酸添加量為0.9%、熬制時間為115 min、熬制溫度為95 ℃，此時蔗糖轉(zhuǎn)化率達(dá)到94.33%. 在這四個單因素中對蔗糖轉(zhuǎn)化率影響最大的是溫度，其次是檸檬酸添加量，影響最小的是熬制時間.

[1] 蔡云升.各種甜味料的特性及其在冰激淋生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].食品科技,2003,28(6):30-32.

[2] 楊曉斌,沈洛夫,林慶生,等. pH對白砂糖轉(zhuǎn)化糖漿色值的影響[J].甘蔗糖業(yè),2001,26(3):52-53.

[3] 林慶生,賴鳳英,許思欣.白砂糖轉(zhuǎn)化糖漿的轉(zhuǎn)化率快捷測定[J].甘蔗糖業(yè),2000,25(5):57-58.

[4] 楊海軍,蔡 榮.國際冰激凌市場流行的三種新型配料[J].中國乳業(yè),2005(10):44-46.

[5] 賴鳳英,林慶生,沈洛夫,等.提高轉(zhuǎn)化糖漿質(zhì)量的研究[J].廣西輕工業(yè),2003,28(1):8-13.

[6] 梁 智.果葡糖漿的制備方法概述[J].華工科技市場,2006,29(10):41-44.

[7] 劉 政,徐金軍,劉 瑩，等.新型南瓜月餅的試制[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,32(11):99-102

[8] 師玉中,王三虎,馮月榮.用鹽酸熬制糖漿及其對月餅餅皮質(zhì)量的影響[J].食品工業(yè),1999(5):29-30.

[9] 阮承祥.月餅糖漿的熬制[J].生意特技,2009(9):110-111.

[10]劉傳福,董海洲,張緒霞,等.月餅糖漿熬制工藝條件對其質(zhì)量的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2007,33(2):89-91.

[11]熊小兵,林慶生,曾祥燕.蔗糖水解的不同催化方法及特點[J].中國甜菜糖業(yè),2004,29(3):13-15.

責(zé)任編輯：衛(wèi)世乾

Experiment on Preparation Process of Inverting Syrup

YU Xiao-na, SHEGN Shu-ling

(SchoolofFoodandBioengineering,XuchangUniversity,Xuchang461000,China)

In this paper, the contents of reduced sugar and total sugar are measured by the methods of direct titration and hand-held saccharimeter and sugar inversion rate is calculated. We not only examine the influences of the amount of water and citric acid addition as well as boiling time and temperature on inversion rate of sugar but also carry out orthogonal experiment based on single factor. Finally, it confirms the optimum conditions for preparation process on sugar inversion. The results are as follows: 50% water-addition amount, 0.9% citric acid addition amount, 95 ℃ boiling temperature and 115 min boiling time. Under these conditions, the inversion rate of sugar can reach 94.33%. Meanwhile, appropriate color and stable quality are obtained.

invert syrup； reduced sugar content； total sugar content； inversion rate

2015-03-05

許昌市科技局項目(1404015)

余小娜(1985—)，女，河南商丘人，助理實驗師，碩士，研究方向：食品分析與檢驗.

1671-9824(2016)02-0107-05

Q532

A