[发明专利]复合吸附剂以及使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法

说明书

本发明提供一种用于脱除甜菜糖中异味成分的复合吸附剂，所述复合吸附剂由活性炭和助滤剂复配而成或者由活性炭、树脂和助滤剂复配而成，本发明还涉及一种使用该复合吸附剂脱除甜菜糖异味的方法，所述方法包括如下步骤：1)在待脱除异味的甜菜糖浆中加入该复合吸附剂，搅拌，静置，得到复合吸附剂‑糖浆悬浊液；2)将所述复合吸附剂‑糖浆悬浊液过滤，将糖浆与复合吸附剂分离，得到脱除异味后的糖浆；以及3)从所述糖浆回收甜菜糖产品。本发明的复合吸附剂和脱除甜菜糖异味的方法可用于成品甜菜糖回溶后的异味脱除，也可将实际工业生产中得到的甜菜蒸发糖浆进行异味脱除，能增加异味脱除的效率、缩短处理步骤，减少能源损耗，更适于工业推广。

技术领域

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种复合吸附剂以及使用该复合吸附剂从甜菜糖中脱除不受欢迎的异味的方法。

背景技术

作为食品糖的两大来源的甜菜糖和甘蔗糖在人们的日常生活中均占据主要地位。甜菜糖是由农作物甜菜生产所得，一般含糖量在12-18wt％。国内于90年代开始引进和使用发达国家丰产型甜菜品种后，甜菜产量猛增，到2007年，国内平均产量增加67.1％，达到发达国家水平；但是，在丰产的同时，含糖率却是随着产量提高而下滑，从60年代的18.21wt％一路下滑至2000年后的14.5wt％，到2007年，含糖率创历史新低，仅为13.65wt％。目前国内普遍存在的问题是农户在种植甜菜时一味追求高产，不考虑原料的含糖高低及品质优劣。因此，在选择品种时，主要是选择丰产型品种。由于农户与糖厂双方利益脱钩，农户的趋利选择增加了糖厂的生产负荷和成本，并且降低了最终糖产品的品质，产生诸如异味等问题。由于糖厂在原料端处于劣势，没有定价主动权，对甜菜糖制糖业的整体效益和市场竞争力造成影响。

根据文献P.W.van der poel等人(Sugar technology beet and cane sugarmanufacture，1998：143-156)的论述，甜菜汁本身含有的氨基酸水平远高于甘蔗汁，在甘蔗汁中，许多氨基酸只是以痕量存在。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值，可能成为可以解释诸如稀汁、稠汁、糖蜜乃至成品糖中存在吡嗪类化合物的两个因素。如果不考虑甜菜品质，一味追求产量，造成甜菜来源中有害氮杂质增加，也可能会导致生产过程中产生复杂反应，从而加重生产负荷，导致异味的产生。有些恶臭挥发物可能随甜菜进入糖厂，但有机酸类和吡嗪类等化合物却可能是在加工过程中产生的。例如，吡嗪类化合物是在糖汁的碳酸化过程中因葡萄糖与诸如谷氨酸和赖氨酸等氨基酸反应而产生的。“碳酸化”将糖汁与热的石灰乳混合以沉淀硫酸根、磷酸根、柠檬酸根、草酸根等多价阴离子(作为钙盐进行沉淀)，并除去蛋白、皂角苷和胶质等有机大分子(这些物质在多价阳离子存在下聚集)。而在碱性条件下，将单糖(例如葡萄糖和果糖)连同氨基酸(例如谷氨酸)转化为化学稳定的羧酸，诱发美拉德反应，产生诸如吡嗪类等不利的化合物，并且这些糖类和胺类可能会干扰蔗糖的结晶。2001年，Per等人(PerMats Larsson,Anders Leufve′n,and Hans Lingnert.，J.Agric.Food Chem.2000，48：4844-4850)采用GC-MS分析表明，与感官特征相关的主要物质有很多，其中，有两类物质占据主要位置，一是吡嗪类，二是短链挥发性脂肪酸类(包括乙酸、丙酸、丁酸、异戊酸等)。2002年，RebeccaB.Batista等人采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)的手段，对甘蔗糖和甜菜糖中的短链挥发性脂肪酸进行了半定量分析，结果发现，从乙酸到壬酸的短链挥发性脂肪酸与异味相关，与Per等人的研究相符。尤其是短链有机酸类和吡嗪类物质是甘蔗糖蜜和甘蔗糖中所没有的，有文献提到，吡嗪类化合物是区别这两种产品的化合物之一。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的味道，这与甜菜糖蜜中的异味物质风味类似。

吡嗪类为1,4位含两个氮原子的六元杂环化合物，同分异构体如下图所示，占对位的为吡嗪类化合物，具有强烈的吡啶味道，易溶于水、乙醇、乙醚等，可随着水蒸气挥发。如果有胺类化合物和还原糖类化合物存在，在一定温度和介质条件下，就可能产生吡嗪类化合物成分。