摘要:本文通过对比及重复性实验研究了用折光法与干燥法检测不同DE 值的淀粉糖浆固形物的差异影响,找出其规律,以指导生产。
关键词:淀粉糖浆;折光法;干燥法;固形物
食品中的固形物含量是食品分析的重要项目之一,关系到食品品质的保持和食品稳定性的提高,溶液固形物含量则是指溶液中固溶物的重量百分浓度,是化工、食品、医药等行业生产过程中的一个重要参数,其测定对于计算生产中的物料平衡,实行工艺监督等方面,有很重要的意义。现行的淀粉糖生产企业普遍使用阿贝折光仪来测定淀粉糖浆的固形物含量,而在淀粉糖浆使用企业则有用干燥法、比重法等。干燥法是经典的测定糖液固形物的方法,但是存在着费时较长,操作繁琐,不及折光法快捷方便等缺点。折光法对于只是由蔗糖和水组成的蔗糖溶液来说,同一浓度蔗糖溶液形成的折射率是一定的,因此根据不同的折射率就可以换算出蔗糖溶液的浓度[1],这对于测定蔗糖溶液来说是很方便的。但是用玉米淀粉经过酶水解生产出来的淀粉糖浆并不是纯净物,主要包含有葡萄糖、麦芽糖、三糖及其它多糖,因此折光率与蔗糖溶液的折光率存在一定的差异,而且同样是淀粉糖浆,由于DE 值不同、糖液的组成不同,就算是其固形物含量相同时,折光率也有存在一定的差别[2]。由于生产企业和使用企业在检测方法上的不一致造成对同一个样品的检测结果差别较大,广州双桥股份有限公司曾存在与某一跨国公司由于检测方法的不同而引起对糖浆质量是否合格的争议。由于广州双桥股份有限公司的成品糖浆主要固形物为60%和85%两种,因此本文对20~100 之间的用双酶法生产的不同DE 值淀粉糖浆用折光法与干燥法两种方法同时进行对比性和重复性实验,研究两者差异情况,找出相关性,以指导生产,提高产品的合格率,降低生产成本。
1 实验材料和方法
1.1 主要仪器
阿贝折光仪:WYA-2W型,上海精密科学仪器有限公司生产;电子天平:HA-180M 型;4 孔数显恒温水浴锅;电热鼓风恒温干燥箱;
1.2 实验材料
广州双桥股份有限公司提供的DE 值为20~100%的双酶法糖浆8 个。
1.3 分析方法
干燥法:见文献[3];阿贝折光仪法:参照QB/T2319-97;DE 值的检测方法:参照QB/T 2319-97。
1.4 实验方法
对固形物含量分别约为60%和85%的不同DE值(20~100%)糖浆用阿贝折光仪和干燥法进行对比实验,对每个样品的检测重复三次取其平均值。用阿贝折光仪测的糖浆固形物的最大值与最小值的差值在0.10~0.25 之间;用干燥法测的则在0.01~0.13 之间,且在大部分在0.01~0.08之间。故比较而言,干燥法测的固形物的重复性较好,准确性较高。折光法是根据糖浆的折光性与其水分含量存在的简单函数关系来定固形物含量的,而干燥法
是直接将糖浆中的水分蒸发,不受样品特性的影响。这也是干燥法测的固形物的重复性较好,准确性较高的原因之一。当生产工艺、浓度和温度相同时,产品的DE 值越低,产品的粘度越高。随着DE 值升高,葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖的含量也增加,多糖的含量则减少,[4]糖浆的密度也越大,对光的折射率的影响就越大。
2.2 实验分析
由表1的数据做出糖浆 DE 值对折光法和干燥法测其固形物差异的关系图(见图1)。用数据处理软件,分别对图1 这两条曲线进行回归分析,得出回归方程式及相关系数分别为:60%固形物:y=-0.0001x2-0.0328x +2.9162, R2=0.993785%固形物:y=-0.0006x2 + 0.0049x +2.5844, R2=0.9938由R2 值可以看出,两种方法测糖浆浓度是有较好的相关性的。对于糖浆的生产单位,只要根据以上两条回归方程,方便地计算出阿贝折光仪法与干燥法两者测得结果的差值,就可以用阿贝折光仪法合理、方便地指导生产。同时,对于糖浆的使用单位,也可以根据以上的回归方程,清楚地知道两者的差别,合理地谈价格,这也是降低原材料成本的一个好的方法。
讨论
实验结果表明:DE 值不同时,用折光法和干燥法测出的固形物含量差别较大,糖浆DE 值在20 至65 之间时折光法与干燥法的差值为正值;由图1 知DE 值大于70 时折光法与干燥法的差值为负值。糖浆的固形物含量不同时,折光法与干燥法的差值不同(由图1 也可以看出),但其基本趋势还是一致的。折光法是根据糖浆的折光性与其水分含量存在的简单函数关系来定固形物含量的,而干燥法是直接将糖浆中的水分蒸发,不受样品特性的影响。比较而言,干燥法的准确度高于折光法,但是费时较长。本文通过实验做出了不同DE 值与折光法与干燥法差值的关系方程,并且其相关性较好。由于淀粉糖生产企业与使用企业测DE 值的方法是一致的,因此可以通过该方程修正用折光法测固形物含量与干燥法之间的差值,以达到指导实际生产,提高产品合格率,降低生产成本,增加经济效益的目的。