轉化糖漿制備工藝研究

余小娜, 盛淑玲

(許昌學院 食品與生物工程學院，河南 許昌 461000)

轉化糖漿制備工藝研究

余小娜, 盛淑玲

(許昌學院 食品與生物工程學院，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、熬制溫度對蔗糖轉化率的影響.并在單因素實驗的基礎上進行正交實驗，最終確定出轉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，蔗糖轉化率為94.33%，且色澤適宜、品質穩定.

轉化糖漿；還原糖含量；總糖含量；轉化率

轉化糖漿是由蔗糖經催化水解制成，其色澤單一、粘度較小、品質穩定、保質期長，無返砂現象[1-3].由于轉化糖漿風味獨特，具有溶解度與吸水性高、甜味好等優點，被廣泛地應用于食品行業中[4-6].近年來國內外對提高轉化糖漿工藝的研究有很多，但研究領域單一，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].本實驗研究了轉化糖漿的制備新工藝，所得到的實驗結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，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(鄭州長城科工貿有限公司)，電熱干燥箱(北京中興偉業儀器有限公司)，萬用電爐(北京科偉永興儀器有限公司).

1.2 轉化糖漿的制備

按照一定的質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溶解完時，將水浴溫度調到所確定的熬制溫度，加入一定質量的檸檬酸，并輕輕攪拌，以加速水解進程.攪拌過程切勿劇烈攪拌，以防止發生結晶連鎖反應，破壞轉化糖漿的制作.在熬制過程中應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，放在室內冷卻2 h左右，待糖漿充分冷卻，即可.

1.3 蔗糖轉化率的測定

準確吸取配好的菲林試劑甲、乙液各5 mL混于三角瓶里[8-11]，加次甲基藍指示劑2滴，加熱至沸，由滴定管中滴入標準還原糖液，至藍色完全褪盡，溶液呈清亮為止，根據滴定所用轉化糖的體積計算菲林試劑10 mL相當于轉化糖的質量.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量.將糖漿濃度稀釋一定倍數至手持糖量計的可測定范圍，測定總糖含量m.根據下列計算公式可計算出蔗糖的轉化率：

式中：A為10mL菲林試劑所相當的還原糖質量(g)；Vm為標準還原糖液體積(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 結果與討論

2.1 加水量對蔗糖轉化率的影響

表1是加水量與蔗糖溶液中還原糖含量和總糖含量的數據關系.

表1 加水量對還原糖和總糖含量的影響

加水量對蔗糖轉化率的影響如圖1所示，可以看出，蔗糖轉化率隨加水量的增長先升高后下降.加水量小于50%時，轉化率隨加水量而升高;加水量為50%時，轉化率達到最高;當加水量繼續增大時，轉化率反而下降.這可能與糖濃度急劇下降有關,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 加水量對蔗糖轉化率的影響

2.2 檸檬酸添加量對蔗糖轉化率的影響

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據關系.

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化率的影響如圖2.隨著檸檬酸添加量的增加，轉化率先升高后降低.當檸檬酸添加量為1%時轉化率達到最高，并且發現添加量小于0.8%時，蔗糖轉化率提高不大，而大于0.8%時轉化率迅速提高，當添加量大于1%時，轉化率又會逐漸下降.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，從而導致部分還原糖轉化為糖醛酸類副產物.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化率的影響

2.3 熬制時間對蔗糖轉化率的影響

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據關系.

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化率的關系曲線.當熬制時間為90～110 min時，隨著熬制時間的增長，轉化率增加;當超過110 min時，轉化率又逐漸下降.可能是加熱時間過長使還原糖轉化為了其它非糖類物質，具體的原因還需要進一步的深入分析.因此，在實驗當中選擇熬制時間為110 min作為最佳實驗條件.

圖3 熬制時間對蔗糖轉化率的影響

2.4 熬制溫度對蔗糖轉化率的影響

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據關系.

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，蔗糖的轉化率也逐漸上升，在溫度為95 ℃時轉化率達到峰值.當溫度繼續升高時轉化率反而呈逐漸下降趨勢，這可能是因為熬制溫度過高時，還原性糖類發生其它變性轉化反應，生成了其它非糖物質，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化成其它非糖物質的幾率.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計正交實驗表進行實驗.實驗結果如表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 正交實驗結果表

2.6 驗證實驗

用上述的結論進行驗證實驗，所得糖漿色澤金黃，轉化率較高，結果如表6.可以看出，測得的蔗糖轉化率較高，且重現性較好.

表6 驗證實驗

3 結論

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，進而計算轉化率.經過對加水量、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 ℃.根據上述結果設計正交實驗，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 ℃，此時蔗糖轉化率達到94.33%. 在這四個單因素中對蔗糖轉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.

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責任編輯：衛世乾

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