[发明专利]从甜菜溶液中回收食品级红糖产品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制糖业和调味业领域。更具体而言，本发明涉及一种从甜菜溶液中回收食品级红糖产品的方法，所述甜菜溶液可以从诸如稀汁、稠汁和糖蜜等各种甜菜糖工艺流得到。本发明还涉及来自甜菜溶液的新的食品级甜菜糖产品。本发明的产品适于替代源自蔗糖的相应产品。根据本发明的产品可以选自红糖、电渗析的糖蜜、蜜糖(treacle)、糖浆及其混合物。本发明特别涉及食品级甜菜糖蜜的生产。本发明还涉及含有所述新的食品级甜菜糖产品的可食用产品。在另一个方面，本发明涉及电渗析用于从甜菜溶液中去除恶臭挥发性组分的用途。

背景技术

糖蜜是糖从甘蔗汁或甜菜汁结晶后留下的最终糖浆残余物。只有最终结晶阶段剩余的糖浆才称为糖蜜；中间糖浆被称作高级原蜜(high green)和低级原蜜(low green)，它们在结晶过程中循环利用以使提取达到最大。糖蜜是制糖工艺中最有价值的副产物之一。甜菜糖蜜和甘蔗糖蜜均被广泛用于发酵业和动物饲料，但是只有甘蔗糖蜜被用作食品成分。

来自甜菜的糖蜜不同于甘蔗糖蜜。甜菜糖蜜含有高于50％干重的糖，主要是蔗糖，但也含有少量的葡萄糖和果糖。非糖含有物包括例如氨基酸、有机酸和诸如钙盐、钾盐、草酸盐和氯化物等多种盐类。这些物质通过浓缩植物原料得到或来源于工艺中使用的化学品。因此，甜菜糖蜜通常被认为味道非常差，并主要用作动物饲料的添加剂或作为发酵给料。因此，作为食品级专用红糖与糖蜜共混物的成分，只使用甘蔗源的糖浆(Sugar Technology Beet and Cane Sugar Manufacture，P.W.van der Poel，HSchiweck，T.Schwartz，1998，第19.6节第967页)。烘焙产品中已知的甘蔗源糖浆的替代物是玉米糖浆、纯枫糖浆或者甚至是蜂蜜。然而，这些替代物比甘蔗糖蜜还要贵。本发明的一个方面是适于用作红糖成分和红糖浆成分的美味的甜菜源糖浆的生产。在电渗析的作用下进行生产。

众所周知，在甜菜糖蜜中发现的吡嗪类在甘蔗糖蜜中不存在，并且吡嗪类是区别于这两种产品的化合物之一。在葡萄糖和对于羰基化合物具有较大化学反应性的氨基酸存在下，在碱性条件下通过麦拉德(Maillard)反应形成吡嗪类。甜菜汁含有的氨基酸水平远高于甘蔗汁(SugarTechnology Beet and Cane Sugar Manufacture，P.W.van der Poel，H Schiweck，T.Schwartz，1998，p 143和p 156)，在甘蔗汁中许多氨基酸只以痕量存在。甜菜汁中较高水平的氨基酸与常规甜菜糖工艺中较高的操作pH是可以解释诸如稀汁、稠汁和糖蜜等甜菜汁中存在吡嗪类的两个因素。

已知的是，吡嗪类是具有强烈气味的化合物，其气味范围从热溶剂、烘烤溶剂、发霉溶剂至烧焦溶剂。Marsili等人对导致甜菜糖异味的化合物的鉴定和定量(Journal of Chromatographic Science，1994，32，165-171)认定2，5-二甲基吡嗪为可能导致甜菜糖的特征异味的化合物之一。Marsili还发现土味素、乙酸、丁酸和异戊酸产生甜菜的特征气味。碳处理降低乙酸还有丙酮醇水平。丙酮醇具有良好的气味，但有大量的刺激性气味。

从二十世纪五十年代开始，电渗析(ED)作为一项技术就已被人所知，它被广泛用于例如水和乳清的脱盐以及在无机化学工业中例如用于从溶液中回收有机酸。在各种专利出版物中，通过ED进行甘蔗或甜菜溶液的脱盐从二十世纪六十年代至八十年代就已经建立。电渗析使用交替的阳离子和阴离子交换膜从糖溶液中分离盐类。经使直流电通过膜堆，使阴离子迁移通过阴离子交换膜以及阳离子迁移通过阳离子交换膜来完成。阳离子不能迁移通过阴离子交换膜。

US 3 799 806公开了一种糖汁的纯化和净化方法，涉及到超滤，然后使用电渗析纯化。糖通过结晶从纯化汁中分离出来。

US 3 781 174公开了一种从甘蔗提取的汁中生产精制糖的连续方法。所述方法包括通过组合使用离子交换树脂与离子交换膜电渗析进一步去除杂质与色素，浓缩纯化汁并使浓缩的汁结晶以生产精制糖。