淀粉糖手册：麦芽糖、葡萄糖、果葡糖浆等的制作与应用

淀粉糖手册：麦芽糖、葡萄糖、果葡糖浆等的制作与应用

麦芽糖醇结晶工艺研究

原创和匿名

淀粉和淀粉糖手册PRO

淀粉糖——以含淀粉的谷物、马铃薯等为原料，用酸法、酸酶法或酶法制得糖，包括麦芽糖、葡萄糖、果糖浆等，统称为淀粉糖。公众号定期更新有关淀粉糖的信息，并接受分享，解答各类淀粉糖问题。 满满淀粉和淀粉糖干货！淀粉和淀粉糖专业事实！

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2024年

麦芽糖醇

多糖醇，包括麦芽糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇、甘露醇等，是功能性甜味剂产品。

由于麦芽糖醇的适用性比木糖醇和山梨糖醇更广泛，有效利用我国丰富的玉米淀粉资源生产麦芽糖醇，对于拓宽淀粉深加工路径、发展淀粉生产、提升企业竞争力具有重要意义。

麦芽糖醇是由玉米淀粉酶水解制得的麦芽糖氢化还原制得的二糖醇。

麦芽糖醇的甜度是蔗糖的90%，味道柔和;麦芽糖醇不被大多数微生物使用，不会在口腔内产生酸，可有效防止蛀牙，还能延长食品的保质期;通过与蔗糖的对比实验，服用麦芽糖醇不会引起血糖、胰岛素和无机物的明显变化，因此适合作为糖尿病患者的甜味剂。

目前国内市场主要销售液体产品，麦芽糖醇含量一般在75%左右;该产品的应用价值有限，国内厂家很少生产高纯结晶麦芽糖醇。

目前色谱分离主要用于生产高纯麦芽糖醇，需要大量的洗脱液和低质量分数的纯化液，需要大量的酸碱树脂再生液，造成二次污染。

如果提高氢化麦芽糖醇的纯度，直接通过结晶提纯麦芽糖醇，不仅可以节省昂贵的色谱分离分离设备，还可以减少树脂再生造成的环境污染。

01

材料与方法

材料与仪器

液化液（DE值≤10%）：XX公司;

麦芽三糖苷酶、支链淀粉酶、真菌酶：XX公司;

大麦β-淀粉酶：XX公司;

离子交换树脂：XX公司;

三元雷尼镍催化剂：XX公司;

盐酸、氢氧化钠、氯化钙、乙醇、乙腈，上述试剂分析纯;阿贝折光仪，XX仪器厂;

高压液相色谱，XX公司;

数字电导率仪，DDS-11A，XX仪器厂;

旋转蒸发器，W2-100S，XX公司。

方法

：

超高麦芽糖浆的制备

选用生产线上液化液（控制DE≤10%），液化均匀，清澈透明，无碘试验反应，倒入糖化罐中，调节pH至3左右加热杀灭酶，再向液化液中加入适量沸腾蒸馏水，使其浓度稀释至20%左右， 迅速降温至60°C，调节pH至5.2~5.4之间，加入大麦β-淀粉酶、支链淀粉酶、麦芽三糖苷酶，酶用量为0.50g/kg（干基）和0.39g/kg（干基）、0.58g/kg（干基），加入酶后搅拌均匀，保温在60°C糖化，糖化后加真菌酶（0.16g/kg干基）糖化60小时， 液相麦芽糖含量在92%以上。

麦芽糖氢化生成麦芽糖醇

将前一步制备的高纯麦芽糖浆浓缩至50%，调节pH至7.5~8.0，按干物质的10%加入三元雷尼镍催化剂，在氢气压力9~10MPa、温度125°C~135°C、搅拌速度300r/min的条件下反应2h。

pH值对加氢转化率影响较大，应严格控制原料的pH值，加氢转化率对结晶麦芽糖醇的生产影响较大，转化率高是麦芽糖醇纯度高，结晶收率高。氢化后，麦芽糖醇纯度应保证在90%以上。

麦芽糖醇的结晶和纯化

麦芽糖醇结晶方案：

麦芽糖醇纯度为90%~92%，麦芽糖醇浆液锤度为70%~74%，晶种添加量为1%~3%（干物质的质量分数），结晶温度为50°C~20°C（

在50°C时加入晶种，保温8~12h），冷却速度为1°C/（1~3）h，pH值为3.5~5.0，搅拌速度为15~40转/分，结晶过程在48~72h内完成，结晶后用冷水洗涤结晶， 和离心分离。

02

结果与分析

麦芽糖醇锤度

结晶

麦芽糖醇

纯度和产量的影响

采用纯度为91%的麦芽糖醇糖浆，选用三种不同的锤子范围，采用上述结晶方案，结晶后分别测定麦芽糖醇的纯度和收率。

实验设计和结果如表所示。

表1：锤子度与纯度和产量的关系

从表1可以看出，锤子度对结晶收率和结晶纯化效果有很大影响。锤度高时，结晶醪液粘度很高，不易离心分离，导致晶体纯度低，但锤度高时结晶收率可提高。

综上所述，72.0%的结晶可以确保高纯度和合适的收率。

添加的种子量

结晶麦芽糖醇

纯度

以及产量的影响

纯度为91%、锤度为72.0%、种子添加量分别为1.5%、2.0%和2.5%的麦芽糖醇糖浆，测定了结晶后的麦芽糖纯度和结晶收率，结果如表2所示。

表2：种子量与纯度和产量之间的关系

虽然增加晶种用量可以提高结晶收率，但随着晶种添加量的增加，麦芽糖醇的纯度降低。为了达到纯化麦芽糖醇的目的，必须控制麦芽糖醇的结晶过程，当种子添加量为2.0%时，麦芽糖醇的收率已达到55.25%，纯度达到99.12%。

麦芽糖醇结晶的种子添加量为2.0%时更合适。

冷却速率

结晶

净化的影响

选用纯度为91%的麦芽糖醇糖浆，锤度为72.0%，加入种子时结晶度为2.0%，结晶完成后分别测定结晶度

用显微镜观察了麦芽糖结晶的纯度、结晶产率和晶浆中的粒度分布，结果如表3所示。

表3：冷却速率对结晶提纯效果的影响

结晶冷却速率越低，结晶产率和麦芽糖醇晶体纯度越高，晶粒分布越均匀，晶粒越大。

结晶时间越长，成本越高，生产效率越低，因此结晶应在60h左右完成，即冷却速率为1°C/（150~180）min。

03

结论

为了通过直接结晶生产高纯结晶麦芽糖醇，麦芽糖浆的纯度必须达到92%以上，氢化后直接结晶可得到高纯结晶麦芽糖醇。综合

分析各种因素，在72.0%进料锤、2%种子添加、1°C/（150~180）min、60h完成结晶过程的条件下。纯度超过99%的结晶麦芽糖醇可以以较低的成本获得。

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