耐酸型焦糖色素的研制

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1、第一章绪论1．1焦糖色素简介焦糖色素(caramelcolor)是一种浓黑褐色粘稠物质【l】，为非单一的化合物(约100种”1不同的化合物)，可溶于水，不溶于常用的有机溶剂，有明显的焦香味，稀释后溶液透明，无混浊，无沉淀。高质量的焦糖色素使用在产品中应着色均匀，酎光，耐热，被广泛用于食品、医药、调味品、饮料等行业。随着这些行业的迅速发展，其使用量越来越大，焦糖色素已经成为许多产品中重要的组成部分，对其质量要求越来越高。因此，对焦糖色素的研究，也越来越被人们重视。1940年美国食品药品管理局(FDA)就发布了有关焦糖色素的规定pJ。由于

2、4-甲基昧唑的毒性问题，焦糖色素的发展曾经受到了阻碍，后来经过一系列的深入研究和试验，美国食品和药物管理局把焦糖色素定为人造色素，联合国粮食与农业组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)和国际食品添加剂联合专家委员会(JECFA)}jJ[41均认为焦糖色素作为食用色素是安全的，但对4．甲基咪唑作了限量的规定。我国卫生部在1986年8月颂发了(86)卫防字第66号文，把焦糖色素列为天然食用色素，开放了对焦糖色素的禁令。1．2焦糖色素的生产1．2．1焦糖色素的分类根据焦糖色素的生产工艺不同有以下分类【51嘲：表1．1焦糖色素的分类TfIb．

3、1．1Theclassficafionofcaramel注：INS为国际食品法典委员会(CAC)1989年通过的食品添加剂国际编号系统(2001年修订本)，EEC为欧共体。编号前的大写英文字母E表示该食品添加剂属“符合犹太教规要求的清洁食物”。11普通焦糖(I类)：这类焦糖色素在制造中用DE值70％以上的葡萄糖浆，在16012左右的温度下反应而得，不采用含铵化物或亚硫酸盐作为催化剂。它的色率较低，但红色指数可达6以上，氮硫含量均较低，在75％的酒精中也能稳定。2)亚硫酸钠焦糖(II类)：亚硫酸钠焦糖的制造方法与普通焦糖相似，但必须用亚

4、硫酸钠作催化剂，催化剂的用量较高，亦能在酒精中稳定。一般采用葡萄糖与亚硫酸钠控制加热生产，使用范围很小，只用于一些特殊要求的食品或药品。在GB881％2001国家标准规定中，允许使用的焦糖色素生产方法中并没有此法。3)氨法焦糖(HI类)：这类焦糖色素指没有用亚硫酸盐作为催化剂，而只采用氨作催化剂生产的焦糖色素，常采用高当量的葡萄糖或转化糖与氨在高温下制成。这类焦糖耐盐性较好，主要用于酱油着色。l江南大学硕士学位论文4)弧硫酸铵法焦糖(IV类)：这类焦糖色素是采用亚硫酸铵盐作为催化剂，葡萄糖和蔗糖作为原料，在酸性条件下催化而成。在软饮料

5、中这类焦糖色素的使用量最大，它不仅着色力强，而且在酸性饮料中十分稳定。1．2．2焦糖色素的生产原理及方法食品中有两种类型的焦糖化反应【4】：酶褐变，在那些被损害或切过的水果暴露面，这样的变化是能看到的；非酶褐变(NonenzymicBrowningReaction)，当食品被加工，如咖啡、肉类、面包或糖被加热时会发生。理想的褐色一般是随着几种非酶褐变方式形成的。其中最重要的两种反应是：美拉德反应(MaillardReaction)，又叫糖胺反应(Sugar-AmineReaction)，糖、醛、酮和天然含氮化合物反应，像胺类和蚩白质反

6、应生成褐色色素，即黑色素：焦糖化反应(Caramelizafion)，糖在没有含氮化合物的情况下加热发生的反应。在焦糖化反应中，糖最初经历脱水，然后缩合或聚合成大分子量的复合分子。轻微着色的，具有较好焦糖风味的色素是在最初阶段产生的，但随着反应的继续，更高分子量的色素生成，味道也更苦。商业生产中，焦糖色素通过控制碳水化合物的热处理来制备。糖类原料可使用商业食品级营养糖，包括葡萄糖、果糖和其聚合物(如葡萄糖浆，蔗糖或转化糖，葡萄糖)。使用的铵化合物可以是氢氧化物、碳酸盐，碳酸氢盐、磷酸盐、硫化物、亚硫酸盐、酸式亚硫酸盐等等。同时，食品级

7、脂肪酸甘油酯也常被使用作防沫剂，以获得理想的效果。1．2．3国内外生产概况国外焦糖色素的生产历史悠久，美国1863年就首次商业化生产。可口可乐的诞生给焦糖色素的发展注入了活力，美国最大的焦糖色素生产厂一一赛特莱斯产品公司(SETHNESSPRODUCTSCOMPANY)[71is]生产焦糖色素约有100年的历史，产品有不同品种和规格共21种。其中，耐酸型焦糖色素主要供应美国可口可乐和百事可乐公司，生产的设备全部采用不锈钢专用设备。焦糖色素的质量、品种与焦糖色素的生产工艺、焦糖化反应的各参数之间的关系极为密切，各个工厂对生产工艺均严格保

8、密。美国的可口可乐之所以风靡全球，在国际市场上独占鳌头，与它拥有高质量耐酸型焦糖色素加工技术是分不开的。虽然国外焦糖色素的生产历史较早，但他们对焦糖色素褐变反应的机理也没能给出确切的解释，对焦糖色素的结构组成也尚未完全认