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      淀粉糖漿中純味控制技術(shù)研究

      2018-04-10 06:31:31林漫娜徐正康萬(wàn)振平黃玉新黃智鈞譚麗敏
      食品工程 2018年1期
      關(guān)鍵詞:層析柱糖液糖漿

      林漫娜 徐正康 萬(wàn)振平 黃玉新 黃智鈞 譚麗敏

      (廣州雙橋股份有限公司,廣東廣州 510280)

      淀粉糖漿在經(jīng)過(guò)一系列工藝流程后,會(huì)產(chǎn)生對(duì)糖漿風(fēng)味影響較大的氣味物質(zhì)2AP(2-氨基乙酰苯),2AP會(huì)影響產(chǎn)品風(fēng)味,產(chǎn)生衛(wèi)生球、地板漆、濕羊毛、雜醇酒精口味。ISBT(國(guó)際飲料科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)) 中明確規(guī)定高果葡糖漿中2AP限量標(biāo)準(zhǔn)為0.5 μg/kg,大多數(shù)的跨國(guó)企業(yè)執(zhí)行ISBT標(biāo)準(zhǔn),對(duì)2AP有明確要求。因此要提高糖漿口感,符合糖漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,必須去除糖漿中的2AP。國(guó)內(nèi)對(duì)2AP去除方法的研究不多,傳統(tǒng)淀粉糖漿的生產(chǎn)工藝中,一般是用活性炭進(jìn)行脫味,消耗較大,有較多廢渣產(chǎn)生。本試驗(yàn)研究一種新型的純味控制技術(shù),采用大孔吸附樹(shù)脂處理F-42果葡糖漿中的2AP,并對(duì)其去除效果進(jìn)行研究,得到一種可控的2AP去除新工藝。

      1 材料與方法

      1.1 材料

      大孔吸附樹(shù)脂,蘇青牌DA201-CⅡ,江蘇蘇青水處理工程集團(tuán)有限公司;F-42果葡糖漿,廣州雙橋股份有限公司。

      燒堿,乳源東陽(yáng)光電化廠;洗滌、配制及檢測(cè)用水,均為超純水。

      1.2 儀器

      層析柱,上海滬西分析儀器廠;恒溫水浴箱,天津比朗實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;蠕動(dòng)泵,保定蘭格恒流泵有限公司;數(shù)顯折光儀,配有20℃恒溫水浴,ATAGO;抽濾裝置,MILLIPORE;高效液相色譜儀,Waters 515水泵,2414示差折光檢測(cè)器等;電子天平,上海越平科學(xué)儀器有限公司;超聲波;酸度計(jì),美國(guó)奧立龍公司;電導(dǎo)率儀,上海雷磁儀器廠。

      1.3 方法

      1.3.1 層析柱裝填及大孔吸附樹(shù)脂預(yù)處理

      向每組層析柱中裝填60 mL大孔吸附樹(shù)脂(DA201-C II),用水從層析柱底部緩慢灌滿以排空柱內(nèi)氣體,用水反洗至出水澄清、無(wú)色透明,pH值呈中性。

      用3BV3.75%的NaOH溶液浸泡16 h,用水洗滌漂凈。

      1.3.2 大孔吸附樹(shù)脂用于淀粉糖漿中純味控制的研究

      將層析柱放入恒溫水浴中,啟動(dòng)蠕動(dòng)泵,設(shè)定流速為5.0 BV/h,由上至下進(jìn)水通過(guò)層析柱30 min后,切換成輸送F-42果葡糖漿,使糖漿由上至下通過(guò)層析柱,前60 mL流出液舍去不計(jì),隨后開(kāi)始收集流出液,每2 h記錄流出液累計(jì)體積,并重新收集新的流出液200 mL,冷卻至室溫,檢測(cè)糖液的2AP含量、pH、電導(dǎo)率。同時(shí)對(duì)進(jìn)料糖液相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)比經(jīng)過(guò)樹(shù)脂處理前后的糖漿指標(biāo)變化情況,并進(jìn)一步研究隨著過(guò)糖量的增加,出料糖液指標(biāo)變化情況,得到樹(shù)脂合適的處理體積。進(jìn)行2次平行試驗(yàn)。

      1.3.3 分析方法

      2AP含量的測(cè)定方法:按照ISBT中“Analytical Methods for HFSAnalysis procedure 14.0”的方法。

      pH的測(cè)定方法:按照GB/T20885“5.4 pH”中的方法。

      電導(dǎo)率的測(cè)定方法:按照ISBT中“Analytical Methods for HFSAnalysis procedure 2.0”的方法。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 樹(shù)脂處理前后糖漿中2AP含量變化情況

      層析柱A柱過(guò)糖倍數(shù)210.7 BV前的出料液中 2AP含量均<0.2 μg/kg,層析柱 B柱過(guò)糖倍數(shù) 221.3 BV前的出料 2AP含量均<0.2 μg/kg,進(jìn)料液中 2AP 為 2 μg/kg~3 μg/kg。出料液中 2AP結(jié)果符合ISBT規(guī)定的高果葡糖漿中2AP含量≤0.5 μg/kg的限量標(biāo)準(zhǔn),此部分沒(méi)有使用圖表列出。出料液中2AP>0.2 μg/kg的部分用圖表列出,進(jìn)行對(duì)比分析。2組平行試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果分別見(jiàn)圖 1、圖2。

      圖1 層析柱(A柱)F-42果葡糖漿2AP隨過(guò)糖倍數(shù)變化圖

      圖2 層析柱(B柱)F-42果葡糖漿2AP隨過(guò)糖倍數(shù)變化圖

      從圖1、圖2中可看到,經(jīng)過(guò)大孔吸附樹(shù)脂處理后糖漿中的2AP含量明顯降低,大孔吸附樹(shù)脂對(duì)糖漿中的異味分子2AP有很好的吸附作用。同時(shí)還可看出,隨著過(guò)糖量的增加,出料液中2AP含量有所上升,A柱在過(guò)糖251.4 BV時(shí)出料液中2AP超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的0.5 μg/kg,B柱在過(guò)糖251 BV時(shí)出料液中2AP含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的0.5 μg/kg,隨后出料液中2AP在0.5 μg/kg間波動(dòng),在過(guò)糖320.1 BV/357.0 BV后出料液中2AP含量上升快,可見(jiàn)樹(shù)脂接近飽和,處理能力下降,根據(jù)所需的出料液中2AP限量要求,需要及時(shí)更換柱子,進(jìn)行再生。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建議在處理量達(dá)250 BV時(shí)更換柱子,可較好地保證出料糖漿質(zhì)量要求。

      2.2 大孔吸附樹(shù)脂處理前后糖漿pH情況

      大孔吸附樹(shù)脂處理前后糖漿pH變化情況分別見(jiàn)圖3、圖4。從圖3、圖4中可看到,除了一開(kāi)始過(guò)糖時(shí)的出料液pH較高,后續(xù)的出料液pH與進(jìn)料液pH基本一致,一開(kāi)始出料液pH高可能是樹(shù)脂用堿再生后,過(guò)糖時(shí)有殘余的堿隨糖液一起帶出。經(jīng)過(guò)樹(shù)脂處理后的糖液pH與進(jìn)料液pH相關(guān),不隨過(guò)糖倍數(shù)增加而變化。

      2.3 大孔吸附樹(shù)脂處理前后糖漿電導(dǎo)率情況

      大孔吸附樹(shù)脂處理前后糖漿電導(dǎo)率的變化情況見(jiàn)圖5、圖6。從圖5、圖6中可看到,除了一開(kāi)始過(guò)糖時(shí)的出料液電導(dǎo)率較高,后續(xù)的出料液電導(dǎo)率與進(jìn)料液電導(dǎo)率基本一致,一開(kāi)始出料電導(dǎo)率高可能是由于樹(shù)脂用堿再生后,過(guò)糖時(shí)有殘余的堿隨糖液一起帶出所致。經(jīng)過(guò)樹(shù)脂處理后的糖液電導(dǎo)率基本不變,出料相對(duì)比進(jìn)料液低一點(diǎn),下降幅度不大,可知大孔吸附樹(shù)脂對(duì)糖漿中的離子無(wú)明顯的吸附作用。出料液電導(dǎo)率主要與進(jìn)料液電導(dǎo)率相關(guān),不隨過(guò)糖倍數(shù)增加而變化。

      圖3 層析柱(A柱)F-42果葡糖漿pH隨過(guò)糖倍數(shù)變化圖

      圖4 層析柱(B柱)F-42果葡糖漿pH隨過(guò)糖倍數(shù)變化圖

      圖5 層析柱(A柱)F-42果葡糖漿電導(dǎo)率隨過(guò)糖倍數(shù)變化圖

      圖6 層析柱(A柱)F-42果葡糖漿電導(dǎo)率隨過(guò)糖倍數(shù)變化圖

      3 結(jié)論

      在淀粉糖生產(chǎn)過(guò)程中,通常使用活性炭進(jìn)行脫色除味,消耗較大,有較多廢渣產(chǎn)生,不環(huán)保,成本高。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)大孔吸附樹(shù)脂處理F-42果葡糖漿中2AP的去除效果進(jìn)行研究,得知糖液經(jīng)過(guò)大孔吸附樹(shù)脂處理后2AP明顯降低,可達(dá)到≤0.5 μg/kg的限量標(biāo)準(zhǔn)。樹(shù)脂處理量約為250 BV,且經(jīng)過(guò)樹(shù)脂處理后的糖液pH及電導(dǎo)率與進(jìn)料相似,不隨樹(shù)脂處理量增大而變化。

      大孔吸附樹(shù)脂的純味控制技術(shù),為淀粉糖漿生產(chǎn)中的氣味控制提供了一種較為環(huán)保、連續(xù)性較強(qiáng)、成本較低的控制方式。但同時(shí)也應(yīng)注意,樹(shù)脂作為一種較為精細(xì)的處理材料,對(duì)進(jìn)料液有一定要求,處理量及使用壽命取決于進(jìn)料質(zhì)量,要對(duì)前端做好質(zhì)量控制,才能更好發(fā)揮樹(shù)脂作用。

      [1]葉曉蕾.果葡糖漿中異味化合物的形成機(jī)理及其影響因素研究[J].食品科學(xué),2012(7):337-339.

      [2]伍伯良,許永苗,葉曉蕾,等.不同活性炭對(duì)果葡糖漿脫色性能及5_羥甲基糠醛吸附力的比較[J].食品工程,2014(2):48-50.

      [3]張力田,高群玉.淀粉糖[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2011.

      [4]婁高,劉永峰,白清清,等.大孔吸附樹(shù)脂的吸附機(jī)理[J].化學(xué)進(jìn)展,2012,24(8):1 427-1 435.

      [5]張全興,李愛(ài)民,潘丙才.離子交換與吸附樹(shù)脂的發(fā)展及在工業(yè)廢水處理與資源化中的應(yīng)用[J].高分子通報(bào),2015(9):21-40.

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