保健冰糖
在傳統(tǒng)多晶體冰糖生產(chǎn)過程中,通過添加一些具有保健功能的輔料成分,從而生產(chǎn)出具有保健功能的新型冰糖。目前比較常見的保健冰糖包括梨汁冰糖、菊花冰糖、百合冰糖、綠茶冰糖等。生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵點在于以輔料的汁液、水煮液等代替冰糖生產(chǎn)過程中的水分,其有效成分和冰糖一起結(jié)晶。
糖粉
糖粉為潔白的粉末狀糖類,顆粒非常細。按原料不同分為白砂糖粉和冰糖粉,前者主要用于西餐的烹飪,后者主要用于飲料的甜味劑。按生產(chǎn)工藝不同分為噴霧干燥法和直接粉碎法二種。傳統(tǒng)的糖粉在保存過程中會添加3~10% 左右的淀粉混合物(一般為玉米粉),有防潮及防止糖粒糾結(jié)的作用。
檸檬酸根離子會與金屬陽離子形成絡(luò)合物。由于螯合作用,形成這些絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)相當大。因此,它甚至能與堿金屬陽離子形成絡(luò)合物。然而,當使用全部三個羧基形成螯合絡(luò)合物時,會形成7元或8元螯合環(huán),在熱力學上通常不如較小的螯合環(huán)穩(wěn)定。因此,羥基可以去質(zhì)子化,形成更穩(wěn)定的五元環(huán)的一部分,如檸檬酸鐵銨(NH4)5Fe(C6H4O7)2·2H2O。 [7]
酯化反應(yīng):
檸檬酸可在其三個羧酸基團中的一個或多個基團上進行酯化,形成各種單酯、二酯、三酯和混合酯中的任何一種。如下圖所示:
天然檸檬酸在自然界中分布很廣,天然的檸檬酸存在于植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實和動物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵而制得的。
很多種水果和蔬菜,尤其是柑橘屬的水果中都含有較多的檸檬酸,特別是檸檬和青檸——它們含有大量檸檬酸,在干燥之后,含量可達8%(在果汁中的含量大約為47 g/L)。在柑橘屬水果中,檸檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和檸檬和青檸的0.30 mol/L之間。這個含量隨著不同的栽培種和植物的生長情況而有所變化 [14]。
檸檬酸循環(huán)(三羧酸循環(huán))
檸檬酸是檸檬酸循環(huán)(又稱 TCA(三羧酸)循環(huán))的中間產(chǎn)物,是動物、植物和細菌的核心代謝途徑。檸檬酸合成酶催化草酰乙酸(OAA)與乙酰輔酶A縮合形成含有3個羧基的檸檬酸。然后,檸檬酸鹽作為烏頭酸酶的底物,轉(zhuǎn)化為烏頭酸。這個循環(huán)以草酰乙酸的再生而結(jié)束。這一系列化學反應(yīng)是高等生物三分之二的食物能量來源。漢斯-阿道夫-克雷布斯因這一發(fā)現(xiàn)獲得了1953年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
1940年,H.A.克雷伯斯提出三羧循環(huán)學說以來,檸檬酸的發(fā)酵機理逐漸被人們所認識。已經(jīng)證明,糖質(zhì)原料生成檸檬酸的生化過程中,由糖變成丙酮酸的過程與酒精發(fā)酵相同,亦即通過E-M途徑(二磷酸己糖途徑)進行酵解。然后丙酮酸進一步氧化脫羧生成乙酰輔酶A,乙酰輔酶A和丙酮酸羧化所生成的草酰乙酸縮合成為檸檬酸并進入三羧循環(huán)途徑。
檸檬酸是代謝過程中的中間產(chǎn)物。在發(fā)酵過程中,當微生物體內(nèi)的烏頭酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶活性很低、而檸檬酸合成酶活性很高時,才有利于檸檬酸的大量積累。 [21]
發(fā)酵工藝分表面發(fā)酵和固體發(fā)酵,按不同工藝制備不同原料的培養(yǎng)基,然后進行蒸料。蒸料的目的是將淀粉糊化,并進行滅菌。蒸料時要使物料受熱均勻,蒸汽通暢,邊蒸邊加料,把料加在冒汽的地方,逐層加入。蒸好的物料要揚散攤涼,當溫度降至37 ℃以下,即可補水接種,裝盤發(fā)酵,發(fā)酵終點以酸度來決定,定期測定
凈化多在色譜柱上進行,脫色炭是GH-15顆粒炭,離子樹脂是陰、陽樹脂。檸檬酸凈化液的濃度僅20%~25%,只有濃縮到70%以上才能進行結(jié)晶。濃縮時溫度不能過高,以免檸檬酸分解,凈化液的濃縮可在負壓下進行,為了節(jié)能,可采用雙效或三效蒸發(fā)器。濃縮分2段進行,第1次濃縮后,放入沉降槽中保溫沉降,再除去大部分石膏;第2次濃縮液含檸檬酸約80%,及時放料結(jié)晶。第2次濃縮可用升降式或括板式蒸發(fā)器,以減少料液和熱媒的接觸時間,可提高產(chǎn)品質(zhì)量。結(jié)晶方式不同可得不同產(chǎn)品,一水檸檬酸的結(jié)晶是將80%溶液,溫度在55 ℃時,在結(jié)晶器中攪拌下自然冷卻,當溫度降至40 ℃時,加入晶種,開始結(jié)晶,控制溫度不超過36 ℃,此時產(chǎn)品為一水檸檬酸;如果溶液在60 ℃條件下濃縮到83%,冷卻至46 ℃加入晶種,維持溫度在40~60 ℃慢慢結(jié)晶,終降到38 ℃,產(chǎn)品為無水檸檬酸。晶膏分密離心得結(jié)晶狀的商品
在食品添加劑方面主要用于碳酸飲料、果汁飲料、乳酸飲料等清涼飲料和腌制品,其需求量受季節(jié)氣候的變化而有所變化。檸檬酸約占酸味劑總消耗量的2/3。在水果罐頭中添加檸檬酸可保持或改進水果的風味,提高某些酸度較低的水果罐藏時的酸度(降低pH值),減弱微生物的抗熱性和抑制其生長,防止酸度較低的水果罐頭常發(fā)生的細菌性脹罐和破壞。在糖果中加入檸檬酸作為酸味劑易于和果味協(xié)調(diào)。在凝膠食品如果醬、果凍中使用檸檬酸能有效降低果膠負電荷,從而使果膠分子間氫鍵結(jié)合而凝膠。在加工蔬菜罐頭時,一些蔬菜呈堿性反應(yīng),用檸檬酸作pH調(diào)整劑,不但可以起到調(diào)味作用,還可保持其品質(zhì)。檸檬酸所具有螯合作用和調(diào)節(jié)pH值得特性使其在速凍食品的加工中能增加抗氧劑的性能,抑制酶活性,延長食品保存期 [23]。
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