麥芽糊精的制造與應用

　　麥芽糊精

　　Maiya Hujing

　　Maltodextrin

　　[9050-36-6]

　　本品系食用淀粉經酶法或酸法水解后精制而得。是一種新穎低甜度、低熱量、高營養食品藥品輔料。

　　麥芽糊精是指以淀粉為原料，經酸法或酶法低程度水解，精制、濃縮、滅菌干燥、篩分而成粉末狀產品，不含游離淀粉的淀粉衍生物，DE值在20%以下。其主要組成為聚合度在10以上的糊精和少量聚合度在10以下的低聚糖。麥芽糊精屬淀粉的低轉化物，其摩爾質量介于淀粉和淀粉糖之間。其原料是含淀粉質的玉米、大米等，也可以是精制淀粉，如玉米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉等。主要成分為糊精并含有多聚糖、四糖或四糖以上的低聚糖，還含少量的麥芽糖和葡萄糖。1970年，Veberbacher對麥芽糊精做出如下定義：以淀粉為原料，經控制水解DE值在20%以下的產品稱為麥芽糊精，以區別淀粉經熱解反應生成的糊精產品。 麥芽糊精的主要性狀和水解率有直接關系，DE值不僅表示水解程度，而且是掌握產品特性的重要指標。了解麥芽糊精系列產品DE值和物性之間的關系，有利于正確選擇應用各種麥芽糊精系列產品。

　　【制造方法】

　　麥芽糊精的生產工藝大致分為三種：酸法工藝、酶法工藝、酸酶法工藝。由于酸法工藝和酸酶法工藝均需要精制淀粉做原料，其生產成本高，水解反應速度快，工藝操作難以控制，加之酸法工藝產品因聚合度在1-6之間，糖的比例較低，易發生渾濁或凝結，產品溶解性能不好，透明度低，過濾很困難，現已基本淘汰。因此，采用酶法工藝居多。生產原理為淀粉是由許多葡萄糖分子聚縮而成的碳水化合物，它的分子結構中大部分是由α-1，4糖苷鍵連接，少量是由α-1，6糖苷鍵連接。α的催化水解具有高度的專一性，即只能水解α-1，4鍵不能水解α-1，6鍵，而且不容易水解麥芽糖和麥芽三糖中的α-1，4鍵，所以二糖、三糖和其它低分子量的多糖，特別是含α-1，6鍵的糖，都在后的水解產物中。

　　其生產工藝流程及簡述為：淀粉→調漿(pH6.2-pH6.4)→次液化→高溫滅酶→第二次液化→滅酶脫色→過濾→離子交換→脫色過濾→真空多效降膜濃縮→噴霧干燥→粉碎→滅菌→篩分→充氮包裝→成品入庫。

　　在配料罐內,把粉漿乳調到Be’17、pH用Na2C03調至pH5.0-7.0、并加O.15%氯化鈣,作為的保護劑和激活劑,后加入耐高溫a-,料液攪拌均勻后用泵把粉漿泵入噴射液化器,在噴射器中粉漿和蒸汽直接相遇,出料溫度控制在100-110℃,從噴射器中出來的料液經降溫后,進入層流罐保溫90-120分鐘,溫度維持在95-97℃。然后進行二次噴射,在第二只噴射器內料液和蒸汽直接相遇,溫度升至110-145℃以上,并在高溫維持罐內維持3-5分鐘左右把耐高溫a-徹底殺死,同時利用溫壓差的作用淀粉會進一步分散,蛋白質會進一步凝固。經真空閃急冷卻系統料液經冷卻后降溫到95℃保溫,同時將pH值降至4.8-5.0。用過濾機除渣過濾,再加入舊脫色半小時,進行脫色過濾,然后將糖液進行二次脫色,脫色后離交。將離交后的糖液用五效降膜式蒸發器濃縮到50%-60%,然后噴霧干燥,粉碎滅菌篩分，充氮包裝得成品。

　　工藝要點如下：

　　(1)淀粉調漿、糊化 由于淀粉顆粒的結晶結構對酶作用的抵抗力較強，不能使酶直接作用于淀粉，所以先用熱水將淀粉調成30-32%的淀粉乳，并使其充分吸水膨脹、糊化。同時調節pH值至6.2-6.4，加0.5-1.0%氯化鈣，以提高的耐熱性。

　　(2)轉化(液化) 這是生產麥芽糊精的關鍵工序，因為麥芽糊精是淀粉低轉化產品，DE值控制在10-20之間，粘度較高，如果液化控制不好，會給后道工序帶來許多困難，造成得率低，產品質量差。為此，先用α-將淀粉漿液化到DE值2-5，迅速升溫到140℃，使蛋白質類雜質凝結，降溫到88-90℃，再加酶轉化到需要的DE值，這樣的轉化液過濾性質好。

　　(3)精制 ①過濾：上述轉化液中的沉淀物，用壓濾機過濾，一般可用硅藻土等作助濾劑，以加快過濾速度。這道工序可除去纖維、蛋白質類物質和脂類物質等雜質，得到澄清的濾液。 ②脫色：濾液用予以凈化處理，的用量為濾液干物質的0.5%左右，在 pH4-6的范圍內不同pH值的脫色能力基本相同，在較低pH值下脫色糖液受熱色澤增加少， 所以脫色操作可調pH值至4.5-5.0。脫色溫度一般采用80℃，保持30分鐘。③離交：為 了進一步提高產品質量，用離子交換樹脂除去鹽類。

　　(4)蒸發(濃縮) 在真空蒸發罐中，可采用標準式蒸發罐，進行初蒸或直接濃縮到76%的濃縮液。

　　(5)噴霧干燥 一種比較好的方法是將純化的麥芽糊精初蒸濃縮液經熱交換器加熱到110 ℃，用高壓泵經噴嘴噴入干燥室中與150-200℃的熱空氣接觸干燥到水分含量3%以下，得到白色粉末，這種產品易溶于水，透明度高。

　　(6)成品包裝 可采用雙層藥用聚乙烯塑料袋包裝。

　　工藝操作規程

　　(1)調漿工藝參數：粉漿濃度Be’17 ， CaCL2濃度O.15%(以干物計) ，pH5.0-7.0 ，耐高溫用量0.4-1.0L/t 。

　　(2)噴射液化： 首先預熱噴射器及層流罐至100℃,然后進行噴射液化,噴射器內溫度控制在100-115℃,層流罐內溫度控制在95℃-97℃。液化保溫時間90-120分鐘。

　　(3)高溫處理：通過第二次噴射將料液加溫110℃-145℃,通過高溫維持罐維持5-10分鐘,110℃-145℃以上熱處理可以達到三個目的：滅酶、蛋白凝固、不溶性淀粉顆粒分散。

　　(4)真空閃急冷卻：經過真空閃急冷卻系統溫度從110℃-145℃降至70℃-90℃。并且調整pH值至4.8-5.0 。

　　(5)過濾基本要點及順序：(除渣過濾) 過濾前將料液冷卻到70℃。過濾時壓濾機同時使用。濾布為兩套,以減少過濾和儲糖時間。過濾時通過調節回流,使過濾壓力流線增加。

　　為了減少濾液中有懸浮物及縮短過濾時間,過濾壓力不能超過0.4Mpa。過濾困難時,可以通空氣,以疏通濾渣。為防止糖液變質,在糖化料液過完后清洗糖化罐,洗液也要用泵打去過濾。 過濾結束后,用熱水洗滌,水溫60-70℃,用水量為1.5-2.0m3/m3 。過濾洗滌后,用壓縮空氣將濾渣吹干。

　　(6)一次脫色及過濾：在一次脫色罐中,量好體積濃度然后加入舊炭脫色,脫色時要求在80℃脫色30分鐘即可過濾。

　　(7)二次脫色：將一脫未凈的色素,用新鮮的脫除。

　　(8)離交脫色除雜：糖的重金屬鹽以及色素用樹脂除去。

　　(9)洗樹脂柱以及前后的過濾用洗水,凡進入糖漿中的水,必須用無離子水。

　　(10)濃縮：經離交脫色處理后的糖漿用四效降膜蒸發器濃縮至50-60%。

　　(11)壓力噴霧干燥：將濃縮后的糖液用高壓均質機加壓,至干燥塔噴霧干燥即得成品。

　　【配伍禁忌】在一定的pH和溫度條件下，麥芽糊精和氨基酸能產生Maillard反應，變為黃色或棕色。本品與強氧化劑有配伍禁忌。

　　【安全性】麥芽糊精是易消化的糖類，營養值約為17kJ/g(4kcal/g)。在美國一般認為，麥芽糊精與人可直接食用的食品成分(符合現行GMP規范)的安全性相當，無毒、無刺激性。

　　已列入GRAS。收載入FDA《非活性組分指南》，在英國準許用于非注射用制劑。

　　【應用】麥芽糊精的主要性質和水解度(DE)有直接關系，因此DE值不近表示水解程度，而且還是掌握產品特性的重要指標。

　　麥芽糊精的DE值在4%～6%時，其糖組成全部是四糖以上的較大分子。

　　麥芽糊精的DE在9%～12%時，其糖組成中低分子糖類占比例較少，而高分子糖類較多。因此，此類產品無甜味，不易受潮，難以褐變。在食品中使用，能提高食品的觸感，并產生較強的黏性。

　　麥芽糊精的DE在13%～17%時，其甜度較低，不易受潮，還原糖比例較低，故難以褐變，溶解性較好。用于食品中，能產生一定的黏度。

　　麥芽糊精的DE在18%～22%時，稍有甜味，有一定的吸潮性，還原糖比例適當，能發生褐變反應，溶解性良好。在食品中使用，不會提高黏度。

　　照不同DE值的麥芽糊精具有不同的功能和性質：如增稠、膠凝、降低產品甜度、改變體系冰點、抑制冰晶生長、代替脂肪、減少熱能、改善質構及用作噴霧劑或干燥載體等。

　　麥芽糊精應用在醫藥工業：

　　利用麥芽糊精具有較高的溶解度和一定的融合度，可作為片劑或沖劑藥品的賦形劑和填充劑，這是原淀粉或所不可比擬的。在醫藥中主要做中藥制劑的輔料，同藥物浸膏混合后進行制粒，通常加入量在6%-15%?？勺鳛榘虏牧?、片劑和膠囊劑的、片劑黏合刑、增黏劑。在直接壓片或者濕法制?；蛑栖洸牡倪^程中，麥芽糊精用作片劑的黏合劑和，它對片劑或膠囊劑的溶出速度無不良影響。在水性薄膜包衣過程中，麥芽糊精可用作片劑衣膜材料。葡萄糖當量(DE)較高的麥芽糖糊精特別適合應用在咀嚼片處方中。麥芽糊精可用來提高溶液黏度或者防止糖漿結晶。由于麥芽糊精溶液比等熱量的葡萄糖溶液的滲量低，因此在治療學上常用作糖的口服營養代用品。在體內同等滲量的條件下，麥芽糊精提供的熱量比糖高。

　　麥芽糊精在醫藥工業中的應用

　　用途 濃度/%

　　水性薄膜包衣 2-10

　　載體 10-99

　　片劑和糖漿劑結晶抑制劑 5-20

　　溶液滲量調節劑 10-50

　　噴霧干燥輔助材料 20-80

　　片劑粘合劑(直接壓片) 2-40

　　片劑粘合劑(濕法制粒) 3-10

　　上市片劑中大用量 292.00mg

　　上市粉末劑中大用量 26.68%

　　麥芽糊精應用在食品工業：

　　本品廣泛應用在糖果、飲料、方便食品、罐頭食品、乳制品、豆制品、烘焙、脫水蔬菜等方面。還可用作個人保健食品

　　(1)在糖果行業中的應用

　　在糖果中應用麥芽糊精，作為一種原料，可增加糖果的韌性，防止糖果“返砂”和“烊化”，尤其能降低糖果甜度，改變口感，改善組織結構，減少牙病，降低粘牙現象，改善風味，預防潮解，延長保質期，大大延長了糖果的貨架保存期。用量一般10%-40%。

　　麥芽糊精在糖果中的應用

　　名稱 用量/% 作用

　　夾心糖 20～30 可抗砂、抗烊，減少齲齒等疾病

　　軟糖 20～40 可抗砂、抗烊，減少齲齒等疾病

　　牛皮糖 20～40 增強彈性和韌性，改善風味

　　孝感麻糖 20～30 防止潮解，降低或消除粘牙現象

　　蘇式糖果 15～20 防止潮解，降低甜度，改善風味

　　巧克力 10～15 節約奶脂，改善口感，提高質量，降低成本

　　(2)在飲料行業中的應用

　　利用麥芽糊精為基礎原料，加上合理調配，大大地突出了原有的天然風味，減少了營養損失，提高了溶解性能、增強了稠度，改善了口感，降低了甜度，提高了經濟效益，傳統的冰淇淋粉是以牛奶、雞蛋、淀粉等原料制成，不但成本高，而且有明顯的蛋腥味、淀粉味，以麥芽糊精為輔料而制得的冰淇淋粉，各種花色冰淇淋不但營養豐富，人體易于吸收，而且不含膽固醇，風味純正，口感細膩，落口爽凈，是冷食飲料中的佳品，用麥芽糊精為載體制得固體酒、速溶茶、速溶咖啡，不僅可保持制品口感，改善風味，而且可增進速溶度和稠度及降低成本。

　?、? 在固體飲料，如奶茶、果晶、速溶茶和固體茶中使用，能保持原產品的特色和香味，降低成本，產品口感醇厚、細膩，味香濃郁速溶效果，抑制結晶析出。乳化效果好，載體作用明顯。參考用量10%-30%。適于生產咖啡伴侶的DE值24-29的麥芽糊精，用量可高達70%。

　?、? 用于果汁飲料，象椰奶汁、花生杏仁露和各種乳酸飲品中，乳化能力強，果汁等原有營養風味不變，易被人體吸收，粘稠度提高，產品純正，穩定性好，不易沉淀。用于運動飲料，麥芽糊精在人體內的新陳代謝作用中，熱能的供人消耗易保持平衡，腸胃消化吸收的負荷小。參考用量5%-15%。

　　③ 用于冰淇淋、雪糕或冰棒等冷凍食品里，冰粒膨脹細膩，粘稠性能好，甜味溫和，少含或不含膽固醇，風味純正，落口爽凈，口感良好，用量10%-25%。

　　麥芽糊精在飲料食品中的應用

　　名 稱 用量% 作 用

　　冷飲冷食 5—15 增加稠度，改善風味，改善口感

　　固體飲料 10—30 減少營養損失，提高溶解性和質量，改善風 味，增加稠度。

　　咖啡飲料 5—15 填充物，降低成本，改善風味，減少含量。

　　速溶奶粉 15—25 改善風味，降低成本。

　　冰淇淋粉 10—25 改善組織結構，提高乳化效果，改善風味，降低成本。

　　奶粉 5—20 改善營養配比，提高營養比價。

　　蛋黃粉 5—10 改善營養配比，提高營養比價。

　　酶制劑 5—10 起載體作用，減少酶活力損失。

　　抹茶冰淇淋配方：

　　白砂糖10% 飴糖10% 精制牛油2% 麥芽糊精5% 棕櫚油8% 鮮雞蛋2%

　　復合乳化穩定劑0.5% 抹茶粉0.2% 食用香精0.1%

　　(3)在方便食品中的應用

　　方便食品配料中加入麥芽糊精后可以大大改善產品的風味，增加品種，降低成本，提高經濟效益，目前我國兒童食品生產量不高，主要問題還是無理想“載體”及其產品不易消化，不能滿足兒童的實際需要，如果應用易消化的麥芽糊精作“載體”開發兒童食品，將會滿足兒童的實際需要，促進兒童的健康成長。

　　麥芽糊精在方便食品中的應用

　　名 稱 用量% 作 用

　　保健食品 5—15 減少營養損失，改善口感，提高保健效果

　　強化食品 15—30 減少營養損失，改善口感，提高保健效果

　　食品 5—10 減少營養損失，改善口感，提高保健效果

　　方便食品 5—15 增加稠度，改善結構，改善消費直觀效果

　　湯美汁類 5—10 增加稠度，改善結構，改善消費直觀效果

　　西餐食品 5—10 增加稠度，改善結構，改善消費直觀效果

　　(4)在罐頭食品中的應用

　　麥芽糊精在各色罐頭或湯羹汁類食品中，主要的作用是增加稠度，改善結構、外觀和風味。用于固體調味料、香料、粉末油脂等食品中，起著稀釋、填充的作用，可防潮結塊，使產品易貯藏。在粉末油脂中還能起到代用油脂的功能。

　　麥芽糊精在罐頭食品中的應用

　　名 稱 用 量% 作 用

　　各種罐頭 5—10 增加稠度，改善風味

　　果凍類 5—15 增加稠度，改善風味

　　果茶類 10—20 增加稠度，改善風味

　　(5)麥芽糊精添加于奶粉等乳制品中，可使產品體積膨脹，不易結塊，速溶，沖調性好，延長產品貨架期，同時降低成本，提高經濟效益。也可改善營養配比，提高營養比價，易消化吸收。麥芽糊精在配制功能奶粉，特別是無蔗糖奶粉、助長奶粉等中的作用已得到確認。參考用量5%-20%。

　　(6)用在豆奶粉、速溶麥片和麥乳精等營養休閑食品，具有良好的口感和速溶增稠效果，避免沉淀分層現象，能吸收豆腥味或奶膻味，延長保持期，參考用量10%～25%。

　　(7)在焙烤食品中，用于餅干或其它方便食品，造型飽滿，表面光滑，色澤清亮，外觀效果好。產品香脆可口，甜味適中，入口不沾牙，不留渣，次品少，貨架期也長。參考用量5%-10%。

　　(8)麥芽糊精可以用于脫水蔬菜生產，保持蔬菜原來的色澤，增加食品口感。主要應用在脫水蔬菜的浸泡工序上，作為浸泡液的原料。在浸泡液中的用量在10%-20%。

　　(9)麥芽糊精應用在調味品中，采用的工藝是噴霧干燥或擠壓。

　　具有抗結晶性和防止冰點下降的特點，可增加固形物含量、增稠;添加在醬中可使其具有光澤。麥芽糊精適于粉狀調料，因其具有低吸濕性：適于噴粉類調料中添加，可做香料的載體。

　?、賴婌F干燥于70—80℃分散阿拉伯膠和麥芽糊精，以利兩者在溶液中的擴散，然后冷卻至50℃，加入香料油，40—50℃下乳化10min，噴霧干燥得到香料粉末產品，這種調味品可防止干燥風味散失，防止氧化，有較長貨架期。

　　②擠壓：將麥芽糊精及乳化劑一起加熱到120—125℃，待混合物冷卻至110℃加人香料油，引入擠壓機中，擠出物掉入溶劑中，因為麥芽糊精不溶于，會形成香料包裹體，調味品含油量為8%—10%，較高者可達12%—33%，擠壓比噴霧干燥更優越之處是熱處理溫度低，香料油中揮發性物質損失少，產品儲存穩定性高，油狀香料成為粉末，儲存和使用都更方便。

　　(10)在火腿和香腸等肉制品中添加麥芽糊精，可體現其膠粘性和增稠性強的特點，使產品細膩，口味濃郁，易包裝成型，延長保質期。麥芽糊精作為火腿腸和香腸等肉制品的輔料加入到原料中，通常用量為5%-10%。