大米和啤酒麥芽制取核桃糕專用飴糖中的糖化工藝研究

古明亮

（1.四川三品食品有限公司, 四川 眉山 620000；2.四川省久欣檢測技術(shù)研究院，成都 610100）

飴糖，又名麥芽糖飴，是我國最早的甜味料，常用于制作傳統(tǒng)的糖食制品[1－3]。 傳統(tǒng)飴糖是利用大麥發(fā)芽后產(chǎn)生的淀粉酶 （β－淀粉酶和微量α－淀粉酶）， 將蒸熟的米類淀粉糖化分解制成的一種淡黃色、半透明、甜味溫和的黏稠液體，其主要成分為麥芽糖和糊精，麥芽糖占50%以上。 飴糖因具有低甜度，較強(qiáng)的吸濕性和保濕性，可抑制糖果發(fā)烊返砂（飴糖中的糊精能產(chǎn)生黏度）， 易焦化變色等特點(diǎn)，在糖果、糕點(diǎn)、其他甜食食品及保健食品中得到廣泛的應(yīng)用[1]。 啤酒麥芽是以二棱、多棱啤酒大麥為原料，經(jīng)浸麥、發(fā)芽、烘干、焙焦所制成的干麥芽[4]。

目前四川省飴糖生產(chǎn)區(qū)域主要集中在內(nèi)江地區(qū)的隆昌市及其周邊，飴糖的主要客戶為四川地區(qū)傳統(tǒng)核桃糕三大知名品牌廠家 （巧巧、 宋世成、李明）[5]，在對其飴糖生產(chǎn)工藝進(jìn)行考察中發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程中均以大米為原料， 使用的麥芽均是經(jīng)浸麥、發(fā)芽制成的綠麥芽；在夏秋高溫季節(jié)制作綠麥芽時易出現(xiàn)麥芽腐爛發(fā)粘的情況，麥芽的發(fā)芽率在40%以內(nèi)，麥芽的糖化力也不高，生產(chǎn)出飴糖的熬糖溫度在105 ℃以下。 四川省飴糖行業(yè)急需解決夏秋高溫季節(jié)因綠麥芽的品質(zhì)缺陷導(dǎo)致無法生產(chǎn)出合格飴糖的問題。 本實(shí)驗(yàn)以食用品質(zhì)較差的早秈米為原料，啤酒麥芽為糖化劑，研究了啤酒麥芽添加量、糖化時間、 糖化溫度對飴糖制取中糖化效果的影響，形成了大米和啤酒麥芽制取飴糖中的最佳糖化工藝條件，并對最佳糖化工藝條件下制取的飴糖樣品進(jìn)行感官和關(guān)鍵理化指標(biāo)檢測， 旨在為四川地區(qū)夏秋高溫季節(jié)飴糖的生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)和實(shí)際參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

普通食用早秈米，市售；啤酒麥芽（加麥），永順泰（秦皇島）麥芽有限公司；葡萄糖、鹽酸、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、硫酸鎳、硫酸銨、氯化鈷、重鉻酸鉀、亞鐵氰化鉀、硫酸銅、亞甲藍(lán)、乙酸鋅、冰乙酸、鄰苯二甲酸氫鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、酒石酸氫鉀、檸檬酸氫二鈉、一水檸檬酸、氯化鉀、碘乙酸、乙醚、無水乙醇，分析純，成都科龍化工試劑公司。

2WAJ 型阿貝折射儀，上海光學(xué)儀器五廠；pHS－25 型pH 計，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；小試淀粉糖漿生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線為自動化連續(xù)生產(chǎn)線，包含大米浸泡、蒸料，啤酒麥芽粉碎、浸泡，糖化、過濾、真空濃縮、分裝。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）浸泡：普通食用早秈米淘洗后，按料液質(zhì)量比1∶1.5 加清水浸泡2 h。

（2）啤酒麥芽粉碎、浸泡：啤酒麥芽粉碎后，按料液質(zhì)量比1∶3 加60 ℃熱水浸泡30 min 制備成啤酒麥芽水備用。

（3）蒸煮：將浸泡后的大米沸水蒸煮20 min 后將其打散，加入占大米質(zhì)量40%的60 ℃熱水，將飯團(tuán)浸透泡松后再次沸水蒸煮20 min。

（4）糖化：將飯團(tuán)取出分散冷卻，當(dāng)飯團(tuán)溫度冷卻至80 ℃時加入啤酒麥芽水并混合均勻，在設(shè)定溫度下糖化一定時間。糖化結(jié)束后加入80 ℃熱水將糖化鍋灌滿，靜置1 h。

（5）過濾：80 目濾網(wǎng)過濾。

（6）真空濃縮：真空度0.04～0.05 MPa 條件下，濃縮至干物質(zhì)80%～82%。

（7）分裝：將濃縮后的糖液冷卻至40～50 ℃裝瓶密封。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

1.2.3.1 啤酒麥芽添加量對飴糖中麥芽糖含量的影響

按上述制作工藝，設(shè)定普通食用早秈米20 kg、糖化溫度60 ℃、糖化時間12 h 為固定值，考察啤酒麥芽添加量分別為1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6 kg時對飴糖中麥芽糖含量的影響。

1.2.3.2 糖化溫度對飴糖中麥芽糖含量的影響

按上述制作工藝，設(shè)定普通食用早秈米20 kg、啤酒麥芽添加量2.0 kg、 糖化時間12 h 為固定值，考察糖化溫度分別為45、50、55、60、65、70、75 ℃時對飴糖中麥芽糖含量的影響。

1.2.3.3 糖化時間對飴糖中麥芽糖含量的影響

按上述制作工藝，設(shè)定普通食用早秈米20 kg、啤酒麥芽添加量2.0 kg、 糖化溫度60 ℃為固定值，考察糖化時間分別為6、8、10、12、14、16、18 h 時對飴糖中麥芽糖含量的影響。

1.2.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上， 選用L9（34）正交試驗(yàn)表對啤酒麥芽添加量、糖化溫度、糖化時間進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)， 確定大米和啤酒麥芽制取飴糖中的最佳糖化工藝條件。

1.2.5 檢測方法

感官：取30 mL 飴糖樣品倒入潔凈、干燥的50 mL 小燒杯中，置于明亮處，觀察其色澤和狀態(tài)；用煮沸的蒸餾水配制干物質(zhì)為4%的飴糖100 mL， 立即嗅其氣味，清水漱口后，品嘗其滋味特性。

還原糖：GB 5009.7—2016 第一法[6]； 干物質(zhì)、pH、 熬糖溫度、DE 值（以干基計）：GB/T 20882.2—2021[7]中規(guī)定的檢測方法； 麥芽糖含量：GB/T 20883—2017[8]中規(guī)定的檢測方法。

1.2.6 飴糖技術(shù)要求

經(jīng)與巧巧、宋世成、李明等四川地區(qū)傳統(tǒng)核桃糕三大知名品牌廠家的品質(zhì)經(jīng)理確認(rèn)發(fā)現(xiàn)三大品牌廠家對傳統(tǒng)核桃糕用飴糖的技術(shù)要求均為感官、 還原糖、干物質(zhì)、DE 值、pH、熬糖溫度、麥芽糖含量等指標(biāo)且標(biāo)準(zhǔn)要求幾乎一致， 根據(jù)與三大品牌廠家確認(rèn)的結(jié)果， 確定了同時滿足三大品牌廠家的傳統(tǒng)核桃糕用飴糖技術(shù)要求（感官、理化指標(biāo)），見表1、表2。

表1 飴糖感官要求

表2 飴糖理化指標(biāo)要求

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 啤酒麥芽添加量對飴糖中麥芽糖含量的影響

由圖2 知，隨著啤酒麥芽添加量的增加，飴糖中麥芽糖含量先增后減。 當(dāng)啤酒麥芽添加量小于2.0 kg 時，隨著啤酒麥芽添加量增加，飴糖中麥芽糖含量增加；當(dāng)啤酒麥芽添加量為2.0 kg 時，飴糖中麥芽糖含量達(dá)到最高，達(dá)到57.3%；當(dāng)啤酒麥芽添加量大于2.0 kg 時，隨著啤酒麥芽添加量增加，飴糖中麥芽糖含量反而逐漸降低。 這是因?yàn)槠【汽溠恐械牡矸勖钢饕铅拢矸勖?，β－淀粉酶在酶解淀粉過程中， 單糖含量會因β－淀粉酶用量增加而升高，從而導(dǎo)致飴糖中麥芽糖含量降低[9]。 因此，選擇啤酒麥芽添加量為1.8、2.0、2.2 kg 的水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖2 啤酒麥芽添加量與飴糖中麥芽糖含量的關(guān)系

2.1.2 糖化溫度對飴糖中麥芽糖含量的影響

由圖3 可知，隨著糖化溫度的增加，飴糖中麥芽糖含量先增后減。 當(dāng)糖化溫度小于60 ℃時，隨著糖化溫度提高，飴糖中麥芽糖含量增加；當(dāng)糖化溫度為60 ℃時，飴糖中麥芽糖含量達(dá)到最高，達(dá)到56.3%；當(dāng)糖化溫度大于60 ℃時，隨著糖化溫度提高，飴糖中麥芽糖含量反而逐漸降低。 這是因?yàn)樘腔瘻囟绕呋蚱蜁档挺拢矸勖傅幕钚?，?dǎo)致飴糖中麥芽糖含量降低， 同時糖化溫度過低則易發(fā)生酵母菌和細(xì)菌污染[10]，從而降低麥芽糖的得率，造成飴糖中麥芽糖含量偏低。 因此，選擇糖化溫度為55、60、65 ℃的水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖3 糖化溫度與飴糖中麥芽糖含量的關(guān)系

2.1.3 糖化時間對飴糖中麥芽糖含量的影響

由圖4 可知，隨著糖化時間的延長，飴糖中麥芽糖含量先增后逐漸穩(wěn)定并略有下降。 當(dāng)糖化時間小于12 h 時，隨著糖化時間的延長，飴糖中麥芽糖含量增加；當(dāng)糖化時間為12 h 時，飴糖中麥芽糖含量達(dá)到最高，達(dá)到51.8%；當(dāng)糖化時間大于12 h 時，隨著糖化時間的延長， 飴糖中麥芽糖含量逐漸穩(wěn)定并略有下降。這是因?yàn)樘腔瘯r間較長時，飴糖中的麥芽糖將進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為單糖或合成其他三糖等寡糖[10]，從而出現(xiàn)糖化時間大于12 h 后，飴糖中麥芽糖含量逐漸穩(wěn)定并略有下降的情況。因此，選擇糖化時間為10、12、14 h 的水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖4 糖化時間與飴糖中麥芽糖含量的關(guān)系

2.2 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計見表3， 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表4。

表3 L9(34)正交試驗(yàn)因素水平表

表4 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果

由表4 極差分析可知， 影響糖化效果中的各因素主次順序依次是A、C、B，即啤酒麥芽添加量對糖化效果影響最大， 糖化時間次之， 糖化溫度影響最小，最優(yōu)組合為A2B1C3。 因此，糖化工藝最佳的條件為：啤酒麥芽添加量2.0 kg，糖化溫度55 ℃，糖化時間14 h。 然而，直觀分析中得出的糖化工藝最優(yōu)水平組合為A2B2C3， 因此需對兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果見表5。 由表5 可知，通過正交表分析得出的最優(yōu)水平組合條件實(shí)驗(yàn)樣品的麥芽糖含量58.5%， 高于直觀分析中得出的最優(yōu)水平組合實(shí)驗(yàn)樣品中57.6%的麥芽糖含量， 證明正交表分析得出的最優(yōu)水平組合條件結(jié)果可靠。因此，最終確定最佳糖化工藝條件為：啤酒麥芽添加量2.0 kg，糖化溫度55 ℃，糖化時間14 h。

表5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3 飴糖感官、理化指標(biāo)檢測

采用最佳糖糖化工藝條件生產(chǎn)的飴糖呈粘稠狀微透明液體，色澤棕黃色，滋味甜味柔和，具有飴糖特有的風(fēng)味，無異味，符合飴糖感官要求；理化指標(biāo)的檢測結(jié)果見表6。

表6 飴糖樣品理化指標(biāo)檢測結(jié)果

由表6 可知，采用最佳糖化工藝條件生產(chǎn)的飴糖理化指標(biāo)檢測結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求， 即最佳糖化工藝條件生產(chǎn)的飴糖同時滿足巧巧、宋世成、李明等四川地區(qū)傳統(tǒng)核桃糕三大知名品牌廠家傳統(tǒng)核桃糕用飴糖技術(shù)要求。

3 結(jié)論

選擇啤酒麥芽添加量、糖化溫度、糖化時間進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)， 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)，以麥芽糖含量為評價指標(biāo)，得出大米和啤酒麥芽制取飴糖的最佳糖化工藝條件為： 啤酒麥芽添加量2.0 kg、糖化溫度55 ℃、糖化時間14 h，此糖化工藝條件下制取的飴糖呈粘稠狀微透明液體， 色澤棕黃色，滋味甜味柔和，具有飴糖特有的風(fēng)味，無異味；還原糖29.5 g/100g、 干物質(zhì)76.0%、DE 值 （以干基計）38.8%、pH 4.75、 熬糖溫度113 ℃、 麥芽糖含量58.5%，各項(xiàng)指標(biāo)同時滿足巧巧、宋世成、李明等四川地區(qū)傳統(tǒng)核桃糕三大知名品牌廠家傳統(tǒng)核桃糕用飴糖技術(shù)要求。