大米和啤酒麦芽制取核桃糕专用饴糖中的糖化工艺研究

古明亮

（1.四川三品食品有限公司, 四川 眉山 620000；2.四川省久欣检测技术研究院，成都 610100）

饴糖，又名麦芽糖饴，是我国最早的甜味料，常用于制作传统的糖食制品[1－3]。 传统饴糖是利用大麦发芽后产生的淀粉酶 （β－淀粉酶和微量α－淀粉酶）， 将蒸熟的米类淀粉糖化分解制成的一种淡黄色、半透明、甜味温和的黏稠液体，其主要成分为麦芽糖和糊精，麦芽糖占50%以上。 饴糖因具有低甜度，较强的吸湿性和保湿性，可抑制糖果发烊返砂（饴糖中的糊精能产生黏度）， 易焦化变色等特点，在糖果、糕点、其他甜食食品及保健食品中得到广泛的应用[1]。 啤酒麦芽是以二棱、多棱啤酒大麦为原料，经浸麦、发芽、烘干、焙焦所制成的干麦芽[4]。

目前四川省饴糖生产区域主要集中在内江地区的隆昌市及其周边，饴糖的主要客户为四川地区传统核桃糕三大知名品牌厂家 （巧巧、 宋世成、李明）[5]，在对其饴糖生产工艺进行考察中发现，生产过程中均以大米为原料， 使用的麦芽均是经浸麦、发芽制成的绿麦芽；在夏秋高温季节制作绿麦芽时易出现麦芽腐烂发粘的情况，麦芽的发芽率在40%以内，麦芽的糖化力也不高，生产出饴糖的熬糖温度在105 ℃以下。 四川省饴糖行业急需解决夏秋高温季节因绿麦芽的品质缺陷导致无法生产出合格饴糖的问题。 本实验以食用品质较差的早籼米为原料，啤酒麦芽为糖化剂，研究了啤酒麦芽添加量、糖化时间、 糖化温度对饴糖制取中糖化效果的影响，形成了大米和啤酒麦芽制取饴糖中的最佳糖化工艺条件，并对最佳糖化工艺条件下制取的饴糖样品进行感官和关键理化指标检测， 旨在为四川地区夏秋高温季节饴糖的生产提供一定的理论指导和实际参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

普通食用早籼米，市售；啤酒麦芽（加麦），永顺泰（秦皇岛）麦芽有限公司；葡萄糖、盐酸、酒石酸钾钠、氢氧化钠、硫酸镍、硫酸铵、氯化钴、重铬酸钾、亚铁氰化钾、硫酸铜、亚甲蓝、乙酸锌、冰乙酸、邻苯二甲酸氢钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、酒石酸氢钾、柠檬酸氢二钠、一水柠檬酸、氯化钾、碘乙酸、乙醚、无水乙醇，分析纯，成都科龙化工试剂公司。

2WAJ 型阿贝折射仪，上海光学仪器五厂；pHS－25 型pH 计，上海仪电科学仪器股份有限公司；小试淀粉糖浆生产线，该生产线为自动化连续生产线，包含大米浸泡、蒸料，啤酒麦芽粉碎、浸泡，糖化、过滤、真空浓缩、分装。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

工艺流程见图1。

图1 工艺流程

1.2.2 操作要点

（1）浸泡：普通食用早籼米淘洗后，按料液质量比1∶1.5 加清水浸泡2 h。

（2）啤酒麦芽粉碎、浸泡：啤酒麦芽粉碎后，按料液质量比1∶3 加60 ℃热水浸泡30 min 制备成啤酒麦芽水备用。

（3）蒸煮：将浸泡后的大米沸水蒸煮20 min 后将其打散，加入占大米质量40%的60 ℃热水，将饭团浸透泡松后再次沸水蒸煮20 min。

（4）糖化：将饭团取出分散冷却，当饭团温度冷却至80 ℃时加入啤酒麦芽水并混合均匀，在设定温度下糖化一定时间。糖化结束后加入80 ℃热水将糖化锅灌满，静置1 h。

（5）过滤：80 目滤网过滤。

（6）真空浓缩：真空度0.04～0.05 MPa 条件下，浓缩至干物质80%～82%。

（7）分装：将浓缩后的糖液冷却至40～50 ℃装瓶密封。

1.2.3 单因素试验

1.2.3.1 啤酒麦芽添加量对饴糖中麦芽糖含量的影响

按上述制作工艺，设定普通食用早籼米20 kg、糖化温度60 ℃、糖化时间12 h 为固定值，考察啤酒麦芽添加量分别为1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6 kg时对饴糖中麦芽糖含量的影响。

1.2.3.2 糖化温度对饴糖中麦芽糖含量的影响

按上述制作工艺，设定普通食用早籼米20 kg、啤酒麦芽添加量2.0 kg、 糖化时间12 h 为固定值，考察糖化温度分别为45、50、55、60、65、70、75 ℃时对饴糖中麦芽糖含量的影响。

1.2.3.3 糖化时间对饴糖中麦芽糖含量的影响

按上述制作工艺，设定普通食用早籼米20 kg、啤酒麦芽添加量2.0 kg、 糖化温度60 ℃为固定值，考察糖化时间分别为6、8、10、12、14、16、18 h 时对饴糖中麦芽糖含量的影响。

1.2.4 正交试验

在单因素试验结果基础上， 选用L9（34）正交试验表对啤酒麦芽添加量、糖化温度、糖化时间进行三因素三水平正交试验， 确定大米和啤酒麦芽制取饴糖中的最佳糖化工艺条件。

1.2.5 检测方法

感官：取30 mL 饴糖样品倒入洁净、干燥的50 mL 小烧杯中，置于明亮处，观察其色泽和状态；用煮沸的蒸馏水配制干物质为4%的饴糖100 mL， 立即嗅其气味，清水漱口后，品尝其滋味特性。

还原糖：GB 5009.7—2016 第一法[6]； 干物质、pH、 熬糖温度、DE 值（以干基计）：GB/T 20882.2—2021[7]中规定的检测方法； 麦芽糖含量：GB/T 20883—2017[8]中规定的检测方法。

1.2.6 饴糖技术要求

经与巧巧、宋世成、李明等四川地区传统核桃糕三大知名品牌厂家的品质经理确认发现三大品牌厂家对传统核桃糕用饴糖的技术要求均为感官、 还原糖、干物质、DE 值、pH、熬糖温度、麦芽糖含量等指标且标准要求几乎一致， 根据与三大品牌厂家确认的结果， 确定了同时满足三大品牌厂家的传统核桃糕用饴糖技术要求（感官、理化指标），见表1、表2。

表1 饴糖感官要求

表2 饴糖理化指标要求

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 啤酒麦芽添加量对饴糖中麦芽糖含量的影响

由图2 知，随着啤酒麦芽添加量的增加，饴糖中麦芽糖含量先增后减。 当啤酒麦芽添加量小于2.0 kg 时，随着啤酒麦芽添加量增加，饴糖中麦芽糖含量增加；当啤酒麦芽添加量为2.0 kg 时，饴糖中麦芽糖含量达到最高，达到57.3%；当啤酒麦芽添加量大于2.0 kg 时，随着啤酒麦芽添加量增加，饴糖中麦芽糖含量反而逐渐降低。 这是因为啤酒麦芽中的淀粉酶主要是β－淀粉酶，β－淀粉酶在酶解淀粉过程中， 单糖含量会因β－淀粉酶用量增加而升高，从而导致饴糖中麦芽糖含量降低[9]。 因此，选择啤酒麦芽添加量为1.8、2.0、2.2 kg 的水平进行正交试验。

图2 啤酒麦芽添加量与饴糖中麦芽糖含量的关系

2.1.2 糖化温度对饴糖中麦芽糖含量的影响

由图3 可知，随着糖化温度的增加，饴糖中麦芽糖含量先增后减。 当糖化温度小于60 ℃时，随着糖化温度提高，饴糖中麦芽糖含量增加；当糖化温度为60 ℃时，饴糖中麦芽糖含量达到最高，达到56.3%；当糖化温度大于60 ℃时，随着糖化温度提高，饴糖中麦芽糖含量反而逐渐降低。 这是因为糖化温度偏高或偏低会降低β－淀粉酶的活性，导致饴糖中麦芽糖含量降低， 同时糖化温度过低则易发生酵母菌和细菌污染[10]，从而降低麦芽糖的得率，造成饴糖中麦芽糖含量偏低。 因此，选择糖化温度为55、60、65 ℃的水平进行正交试验。

图3 糖化温度与饴糖中麦芽糖含量的关系

2.1.3 糖化时间对饴糖中麦芽糖含量的影响

由图4 可知，随着糖化时间的延长，饴糖中麦芽糖含量先增后逐渐稳定并略有下降。 当糖化时间小于12 h 时，随着糖化时间的延长，饴糖中麦芽糖含量增加；当糖化时间为12 h 时，饴糖中麦芽糖含量达到最高，达到51.8%；当糖化时间大于12 h 时，随着糖化时间的延长， 饴糖中麦芽糖含量逐渐稳定并略有下降。这是因为糖化时间较长时，饴糖中的麦芽糖将进一步转化为单糖或合成其他三糖等寡糖[10]，从而出现糖化时间大于12 h 后，饴糖中麦芽糖含量逐渐稳定并略有下降的情况。因此，选择糖化时间为10、12、14 h 的水平进行正交试验。

图4 糖化时间与饴糖中麦芽糖含量的关系

2.2 正交试验

正交试验因素水平设计见表3， 正交试验结果与分析见表4。

表3 L9(34)正交试验因素水平表

表4 L9(34)正交试验设计及结果

由表4 极差分析可知， 影响糖化效果中的各因素主次顺序依次是A、C、B，即啤酒麦芽添加量对糖化效果影响最大， 糖化时间次之， 糖化温度影响最小，最优组合为A2B1C3。 因此，糖化工艺最佳的条件为：啤酒麦芽添加量2.0 kg，糖化温度55 ℃，糖化时间14 h。 然而，直观分析中得出的糖化工艺最优水平组合为A2B2C3， 因此需对两组实验结果进行验证实验。

验证实验的结果见表5。 由表5 可知，通过正交表分析得出的最优水平组合条件实验样品的麦芽糖含量58.5%， 高于直观分析中得出的最优水平组合实验样品中57.6%的麦芽糖含量， 证明正交表分析得出的最优水平组合条件结果可靠。因此，最终确定最佳糖化工艺条件为：啤酒麦芽添加量2.0 kg，糖化温度55 ℃，糖化时间14 h。

表5 验证实验结果

2.3 饴糖感官、理化指标检测

采用最佳糖糖化工艺条件生产的饴糖呈粘稠状微透明液体，色泽棕黄色，滋味甜味柔和，具有饴糖特有的风味，无异味，符合饴糖感官要求；理化指标的检测结果见表6。

表6 饴糖样品理化指标检测结果

由表6 可知，采用最佳糖化工艺条件生产的饴糖理化指标检测结果符合标准要求， 即最佳糖化工艺条件生产的饴糖同时满足巧巧、宋世成、李明等四川地区传统核桃糕三大知名品牌厂家传统核桃糕用饴糖技术要求。

3 结论

选择啤酒麦芽添加量、糖化温度、糖化时间进行单因素实验， 并在此基础上进行三因素三水平正交实验，以麦芽糖含量为评价指标，得出大米和啤酒麦芽制取饴糖的最佳糖化工艺条件为： 啤酒麦芽添加量2.0 kg、糖化温度55 ℃、糖化时间14 h，此糖化工艺条件下制取的饴糖呈粘稠状微透明液体， 色泽棕黄色，滋味甜味柔和，具有饴糖特有的风味，无异味；还原糖29.5 g/100g、 干物质76.0%、DE 值 （以干基计）38.8%、pH 4.75、 熬糖温度113 ℃、 麦芽糖含量58.5%，各项指标同时满足巧巧、宋世成、李明等四川地区传统核桃糕三大知名品牌厂家传统核桃糕用饴糖技术要求。