一種利用紅棗加工廢棄物製備天然型風味焦糖的方法與流程
2023-09-17 13:18:26
本發明涉及一種風味焦糖的製備方法，具體涉及一種通過廢棄原料的再利用製備風味焦糖的方法。
背景技術：
焦糖是通過加熱糖液，使糖發生褐變反應而製備的帶有特殊焦香氣味以及柔和甜味口感的調味糖漿，在烘焙、甜品、飲料、休閒食品等行業中有著廣泛的應用。添加焦糖的食品如焦糖布丁、焦糖牛奶、焦糖瑪奇朵等逐漸成為市場的新寵，隨著消費者對風味和口感不斷地追求，焦糖糖漿被賦予了不同的風味，如紅棗風味、巧克力風味、榛子風味等。為了使焦糖自身帶有各種不同的風味，添加各種香精香料成為了大部分廠家賦予焦糖不同風味的主要手段，隨著市場對天然健康的需求增長，通過天然原料製備風味焦糖是必然的趨勢。
中國是紅棗生產和消費大國，隨著現代食品加工技術的快速發展，紅棗加工漸漸地發展為一條重要的產業鏈。近年來如紅棗糕、紅棗飲料、紅棗餡料等產品在市場上悄然興起，也促成了國內湧現出多家加工紅棗的大型企業。但是紅棗加工業的蓬勃發展導致了大量棗核和棗皮遭到廢棄，造成了後續固廢處理的壓力，同時也使棗皮、棗核中大量有效成分被浪費。而近年來，有研究機構開始利用紅棗加工過程中的殘次品或棗皮廢棄物製備紅棗天然香精、紅棗多糖和色素等，如「棗皮製取紅色素技術」(CN201310473971.3)、「一種利用殘次棗製備紅棗香精及紅棗多糖的方法」(CN201310359528.3)、「製取紅棗焦糖色素的各因素對色率的影響」等研究，但目前尚未有研究通過利用棗皮、棗核混合物進行風味焦糖的製備。
技術實現要素：
本發明所要解決的問題是提供一種利用紅棗加工廢棄物製備天然型風味焦糖的方法。
本發明通過以下技術方案實現的：
一種利用紅棗加工廢棄物製備天然型風味焦糖的方法，其特徵在於，具體步驟如下：
步驟1)：將棗渣(棗皮、棗核混合物)進行前處理；
棗渣原料來源於中國不同產棗地區的棗泥加工廠，其中紅棗種類包括新疆大棗、陝北大棗、山西大棗、山東大棗、滄州金絲小棗。本發明優選滄州金絲小棗加工後的廢棄物作為原料。前處理過程中優選烘乾、粉碎方法，對棗渣進行處理。
步驟2)：將經過處理的原料投入反應器內，同時加入水提介質進行水提處理、過濾，得到水提液和濾渣，儲存水提液；
步驟3)：將濾渣進行酶解處理，過濾後得到棗渣酶解液；
步驟4)：在焦糖製備過程中添加棗渣提取物或酶解液，製備紅棗風味焦糖。
優選地，所述步驟1)中前處理的方法包括水洗、烘乾、粉碎和晾曬中任意一種或幾種的組合。
優選地，所述的步驟2)中水提處理所用的攪拌反應器為帶加熱裝置的不鏽鋼反應器、搪瓷反應器和玻璃鋼反應器中的一種或幾種的組合；所用水提介質為水、碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液中的一種或幾種的組合；水提固含量為10～20％(w/w)，水提溫度為80～100℃，pH值為4.0～8.0，水提時間為3～8小時。
優選地，所述步驟3)中酶解方法所用的酶製劑為果膠酶、纖維素酶、木聚糖酶、中性蛋白酶、風味蛋白酶、複合蛋白酶和真菌蛋白酶中的任意一種或幾種的組合；酶解pH值為4.5～5.5，酶解溫度為45～55℃，酶解時間為5～8小時，酶解結束後將料液進行90℃滅酶15分鐘，並過濾。
優選地，所述步驟4)中焦糖製備過程的溫度為100～125℃，pH值為2.5～6.5，反應壓力為0～0.1MPa，反應時間為1～3小時。
優選地，所述的步驟4)中紅棗風味焦糖反應的糖原料為葡萄糖、果糖質量含量為30％～55％的果葡糖漿和蔗糖中的任意一種或幾種的組合。
更優選地，所述步驟4)中棗渣提取液或棗渣酶解液的添加方式為初期與原料混合、反應過程中補料和反應後期時添加中的其中一種或幾種的組合。
更優選地，所述步驟4)中棗渣提取物或酶解液在焦糖反應過程中分批添加，製備具有著色功能的紅棗風味焦糖。
更優選地，製備所述具有著色功能的紅棗風味焦糖的反應溫度為145～160℃，pH值為2.5～6.5，反應壓力為0～0.7MPa，反應時間為5～8小時。
本發明結合來源豐富的紅棗加工廢棄物，通過萃取技術和生物酶解技術從紅棗加工廢棄物中提取具有紅棗風味的濃縮液，結合先進的焦糖生產調控技術，製備天然型紅棗風味焦糖和具有著色功能的紅棗風味焦糖。該發明不僅對紅棗加工的廢棄物進行了高效利用，而且其風味來源天然，符合市場和消費者日漸增長的對飲食「健康、天然」的追求。
附圖說明
圖1為實施例1-5製得的焦糖的顏色對比圖；
圖2為實施例1-5製得的焦糖的風味評分結果。
具體實施方式
為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。
實施例1
步驟1：將烘乾粉碎後的棗渣混合物300g加入5L不鏽鋼攪拌反應器內，加水2700g，調節體系固含量10％；
步驟2：用30％NaOH溶液調節pH至5.0，90℃條件下提取5小時，提取液經過板框壓濾後，得到上清液2.4kg儲存備用；
步驟3：反應器中稱取2.7kg果葡糖漿(果糖含量42％，固含量70％)；
步驟4：加入棗渣水提液300g，調節pH至4.5；
步驟5：升溫至121℃，壓力0.1MPa，反應1小時，得到具有紅棗風味的焦糖糖漿，糖漿顏色呈淺褐色，不具備著色功能。
實施例2
步驟1：取實例1中過濾後的濾渣，測量其含水量為51％；
步驟2：稱取600g溼濾渣，加水1656g調節至體系固含量15％，pH值4.8；
步驟3：以乾料的0.3％的酶添加量加入果膠酶(上海Mazy公司生產)和纖維素酶(丹麥Novo公司生產)混合物(混合比例1∶3)，50℃酶解8小時；
步驟4：反應結束後，升溫至90℃，滅酶15分鐘，過濾得上清液1.7kg儲存備用，濾渣曬乾後儲存；
步驟5：反應器中稱取2.85kg果葡糖漿(果糖含量42％，固含量70％)，加入棗渣酶解液150g，調節pH至4.5；
步驟6：升溫至121℃，壓力0.1MPa，反應1小時，得到具有紅棗風味的焦糖糖漿，糖漿顏色呈褐色，不具備著色功能。
實施例3
步驟1：將烘乾粉碎後的棗渣混合物600g加入5L不鏽鋼攪拌反應器內，加水2400g，調節固含量20％；
步驟2：用30％NaOH溶液調節pH至5.0，90℃條件下提取5小時；
步驟3：提取液經過板框壓濾後，得到上清液1.7kg儲存備用；
步驟4：反應器中稱取2.70kg葡萄糖溶液(固含量70％)，調節pH至3.5；
步驟5：升溫至150℃，壓力0.55MPa，反應7小時；
步驟6：體系降溫至100℃後，通過反應器補料口加入450g棗渣提取液；
步驟7：在121℃、壓力0.1MPa條件下，保溫1小時，製得具有濃鬱紅棗風味的焦糖糖漿，糖漿顏色呈深褐色，稀釋1000倍後色率值為0.025，具有一定的著色功能。
實施例4
步驟1：將實施例3中得到的濾渣進行含水量測定，測定值55％；
步驟2：稱取1000g溼濾渣，加水2450g調節至體系固含量15％，pH值4.8；
步驟3：以乾料的0.3％的酶添加量加果膠酶(上海Mazy公司生產)和纖維素酶(丹麥Novo公司生產)(比例1∶3)，50℃酶解8小時；
步驟4：反應結束後，升溫至90℃，滅酶15分鐘，過濾得上清液2kg儲存備用；
步驟5：反應器中稱取2.70kg葡萄糖溶液(固含量70％)，加入150g棗渣酶解液，調節pH至3.5；
步驟6：溫度150℃，壓力0.55MPa，反應4.5小時；隨後降溫至100℃，通過反應器補料口加入300g棗渣水提液；
步驟7：在121℃、0.1MPa保溫1小時，製得具有紅棗風味的焦糖糖漿，糖漿顏色呈黑色，稀釋1000倍後色率值為0.043，具有較強的著色功能。
實施例5
步驟1：反應器中稱取2.70kg果葡糖漿(果糖含量42％，固含量70％)，加入150g棗渣酶解液，調節pH至3.5；
步驟2：升溫至150℃，壓力0.55MPa，反應4小時；
步驟3：隨後降溫至100℃，通過反應器補料口加入450g棗渣水提液；
步驟4：在121℃、0.1MPa保溫1小時，製得具有紅棗風味的焦糖糖漿，糖漿顏色呈黑色，稀釋1000倍後色率值為0.052，具有較強的著色功能。
分別對5個實施例中的紅棗風味焦糖進行感官評定，焦糖外觀如圖1所示。評定人數10(5男5女)，風味和口感採用描述分析方法，評分分為風味和口感兩檔，風味方面有4檔評分：4-濃鬱紅棗風味；3-較濃紅棗風味；2-輕微紅棗風味；1-無紅棗風味；口感方面有5檔評分：5-甜味夾帶濃鬱紅棗味；4-甜味夾帶輕微紅棗味；3-只有甜味；2-只有紅棗味；1-發苦帶有紅棗味；0-發苦無紅棗味，評分結果如圖2所示。
由圖2可得出：1.利用紅棗加工廢棄物生產的紅棗風味焦糖都在產品中體現出了紅棗風味；2.品評結果中，實施例2的焦糖調味功能最佳；3.在具有著色功能的紅棗風味焦糖中，實施例4的風味和口感最佳，沒有明顯的苦味。
本說明中涉及的紅棗風味焦糖的原料不僅限於滄州金絲小棗的加工廢棄物，也可以是新疆大棗、陝北大棗、山西大棗、山東大棗的一種或幾種組合。本說明中涉及的棗渣提取液的製備方法不僅限於高溫水提法，也可以是低溫水提法、高溫鹼提法、低溫鹼提法、高溫酸水解法、低溫酸水解法。本說明中涉及的酶解步驟中的酶選擇不僅限於果膠酶和纖維素酶，也可以是木聚糖酶、中性蛋白酶、風味蛋白酶、複合蛋白酶、真菌蛋白酶中一種或多種的組合。