麦芽糖概述及用途
一、麦芽糖概述及用途
麦芽糖，分子式C12H22O11·H2O；分子量为：360.32。麦芽糖根据含量不同又分为饴糖、高麦芽糖浆和超高麦芽糖浆。麦芽糖的传统制法是用含有淀粉的谷物经麦芽酶糖代制得，所以叫麦芽糖。民间俗称糖瓜、糖稀。麦芽糖多为透明粘稠的液体，也有浓缩冷却结晶成固体的，是很有发展前景的低热值低甜度糖类之一，甜度相当于蔗糖的30%-40%，热量值仅为蔗糖的5%。
麦芽糖浆用途广泛，用于食品行业的各个领域，固体食品、液体食品、冷冻食品、胶体食品（如果冻），无所不及。麦芽糖在食品中不仅是甜味剂，而且是添加剂、保鲜剂、保湿剂。（1）麦芽糖浆中含有大量糊精，具有良好的抗结晶性，在冷冻食品中也不会有结晶析出，还有防止其它糖产生结晶的效果，这样就可以在生产果酱和果冻时防止蔗糖的结晶析出，延长食品的保存期。（2）麦芽糖具有良好的发酵性，故也大量用于面包、糕点、啤酒的制造，有防止淀粉凝沉和老化作用，可以增加果冻、果酱和加淀粉的罐头的保质期。（3）麦芽糖甜度低，吸湿性低，保湿性高，具有一分子结构水的麦芽糖非常稳定，增加了食品的保湿性。在糕点中加入麦芽糖浆可使糕点新鲜可口。但当麦芽糖吸收了6%-12%的水分后，就不再吸水，也不释水，这种特性能使食品抑脱水和防止食品老化，使食品长期处于绵、软、湿润、新鲜、可口。增加食品的货架期。（4）麦芽糖对酸和热均比较稳定，在PH3和120℃加热90min几乎不分解，熬糖温度可达160℃，加热时不易发生美拉特反应而变色，故在常温下不会因麦芽糖的分解而引起食品的变质变味。（5）高麦芽糖浆在糖果工业中可替代水解的淀粉糖浆，不仅制品口味温和，甜味适中，产品不易变色，而且硬糖具有良好的透明度，有较好的抗砂抗烊性，从而可延长保存期。高麦芽糖浆因绝少含有蛋白质、氨基酸等可与糖类发生美拉特反应的物质，故热稳定性好，在制造糖果时更适合于用真空薄膜法熬制糖和浇铸成型。（6）在医药上用纯麦芽糖输液滴注静脉时，血糖不会升高，适合于糖尿病人补充营养。麦芽糖在人体代谢中不需胰岛素就能被吸收，是糖尿病患者的保健食品和功能性食品的甜味剂。麦芽糖还是制造麦芽酮糖和低聚异麦芽糖果的原料，后两者对肠道中有益人体的双歧乳酸杆菌的繁殖有促进作用，是很好的功能性食品，所以麦芽糖在医药上有独特的功效。
二：麦芽糖的生产技术
早在1500年前，我国就用传统的方法，以大麦为原料，用麦芽酶酶解生产麦芽糖（饴糖），这种作坊式的操作工艺已不适合麦芽糖工业发展的要求，到了1960年代中期，采取双酶糖化法新工艺开创了工业化大生产的道路。
天然淀粉是由直链淀粉和支链淀粉二种淀粉分子单位组成的紧密的结晶体微粒，其中存在着结晶和非结晶区，很难被酶水解。当淀粉悬液加热到60℃时，淀粉颗粒逐渐被破坏，体积膨胀破裂而溶于水，此过程叫做“糊化”，在“糊化”过程中，附着于淀粉的蛋白质也得以分离而凝聚，淀粉只有“糊化”以后，才能被酶作用而水解。不同来源的淀粉达到完全“ 糊化”的温度也不同，谷物淀粉比薯类淀粉较难“糊化”，但要采用105～110℃的温度进行“糊化”时，可以满足多数淀粉对“糊化”的要求。
淀粉“糊化”经过几个阶段，首先为膨化，即水分子渗透到淀粉内部，使巨大淀粉链扩展，因而体积和重量都增加，此为膨化作用。其次温度从40℃开始升温，在一定的温度范围内，淀粉粒的体积增加到50～100倍时，各巨大分子的联系减弱到使淀粉粒的分子链崩溃，此时粘度最大，这就是淀粉的“糊化”。玉米淀粉的“糊化”温度为65～75℃，薯类淀粉“糊化”温度为55～65℃。“糊化”后的淀粉粘度大，流动性差，不易操作，使其粘度降低叫做液化。目前液化有两种方法。
2.1.1 酸液化
酸液化通常是用盐酸将粉浆调节到pH2.0,在140～150℃加热5 min，闪及冷却中和，经此处理后，淀粉得以完全“糊化”和部分水解，从而使料液过滤非常容易。但因酸液化无专一性，可使共存的纤维素、蛋白质等一起水解，以致产生5-羟基-2-呋喃及无水葡萄糖、色素等副产物，并且生成多量的灰份而影响产品的质量和增加精制费用。
2.1.2 酶液化
将淀粉调浆至15%左右，调pH为5.5～6.0，在淀粉浆内加α-淀粉酶，约为淀粉量的0.1% ～0.15%，升温至80～90℃,保温数分钟进行液化，随着淀粉分子的降解，粘度迅速下降。做碘试验，使碘的成色反应，由蓝变紫、变红、再转为棕褐色以致无色，使液化完成。继续升温至100℃，煮沸数分钟灭酶，测DE值达到要求为止。液化所用的α-淀粉酶有两种：一种是普通细菌α-淀粉酶，反应最适宜温度为70～80℃，为了提高其热稳定性，操作时在淀粉浆中加入0.2%～0.3%CaCl2；另一种是耐热性α-淀粉酶，其最适宜反应温度为90 ℃，加热稳定性好，不必加Ca2+,在使用喷射液化时，能在105～110℃下操作，在此温度下液化可以达到充分“糊化”，液化效果也更好。液化程度是用测量DE值控制的，为了提高麦芽糖的生成量，必须防止葡萄糖的聚合度为奇数的低聚糖的生成，液化后，DE值愈高，则生成奇数低聚糖的机会也愈多，糖化后生成较多的麦芽三糖，使麦芽糖的收率降低。若DE值太低，则糖液粘度太高而难以操作，尤其是采用酸液化时，液化液中残留较多的大分子糊精，在达到“糊化”温度时，部分直链糊精分子发生老化，影响糖化和糖化液的过滤。酸液化时麦芽糖生成量较酶液化的少，而葡萄糖的生成较多。
2.1.3 糖化
为了提高麦芽糖产率，糖化时可使用脱支酶，将支链淀粉切开，然后用β—淀粉酶糖化 ,将液化液冷至60℃，用盐酸调pH值5.5～6.0，并加入一定量的β-淀粉酶，在55℃保温数小时后,再补加α-淀粉酶，继续保温糖化，直到糖化结束。
2.1.4 脱色、离子交换、浓缩
糖化液用盐酸调pH=4.8，加入约淀粉重量的5%的糖用活性碳，开动搅拌，升温至80～85 ℃，保温20～30 min，趁热压滤。若第一次脱色糖液的色价在0.4以下，则即可进行离子交换。否则要补加一定量的活性碳进行第二次脱色，第二次脱色回收的碳可用作下一批次第一次脱色。脱色糖液送入离子交换柱进行离子交换，以除去脱色后糖液中的蛋白质、氨基酸、色素和灰份。离子交换床可按阳—阴—阳—阴串联，阳离子多选用001×7（即732强酸性离子交换树脂），阴离子多选用211×4（即711强碱性离子交换树脂），树脂先经处理，糖液自上而下流过树脂，流速每小时为树脂体积的3～4倍，当阳离子柱流出液的pH值上升到3.5左右，阴离子柱流出液pH下降到4.5左右时，树脂交换能力已大大下降，应停止交换，树脂进行再生，此时用温水洗出树脂内残糖，将浓度高的清洗液与离子交换液合并后浓缩成成品。脱色净化液在真空下浓缩，为了节约能源，可采用双效和三效蒸发器，在80kPa进行，当浓缩液的固形物达76%～85%即为成品，为保持产品在贮存中不致变色，可在浓缩液过程中加入少量（≤200 mg/kg）亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠等漂白剂。
2.2 超高麦芽糖浆的生产
超高麦芽糖浆的麦牙糖的含量超过70%，其中发酵性糖的含量达80%或以上，麦芽糖含量超过90%者也称为液体麦芽糖。超高麦芽糖浆的用途不同于一般高麦芽糖浆，主要用于制造纯麦芽糖，将其干燥后制造麦芽糖粉，将其氢化后制造麦芽糖醇。生产超高麦芽糖浆必须并用脱支酶，并严格控制液化程度，DE值应不超过10%，由于粘度高，因此底物浓度不宜太高，一般控制在30%以下，尤其是制造麦芽糖含量在90%以上的超高麦芽糖浆时，液化液的DE值应在1%以下。
2.2.1 并用β-淀粉酶和脱支酶的糖化方法
以固形物浓度30%，DE值8%淀粉液化液为底物，加入不同量的β-淀粉酶、支链淀粉酶和异淀粉酶，在50℃水解不同时间，可明显促进麦芽糖的生成。
2.2.2 并用β-淀粉酶与支链淀粉酶生产超高麦芽糖浆
浓度35%的木薯淀粉粉浆，按70mg/kg加入CaCl2,按干物质计0.06%加入耐热性α-淀粉酶（Termamyl L-120）,喷射液化后DE值8.2%，用盐酸调节pH=5.2，加β-淀粉酶(活力9万单位/g)和支淀粉酶（Promzyme 200L）,60℃水解20～110 h,麦芽糖生成量由60% 增加到80%。
2.2.3 并用β-淀粉酶、麦芽糖生成酶和支链淀粉酶生产超高麦芽糖浆
使用同上的液化淀粉为底物，同时加入β—淀粉酶、和麦芽糖生成酶（maltogenaase 400L）进行糖化麦芽糖生成量并不高，但若加入支链淀粉酶，则麦芽糖生成量明显增加。
