淀粉糖中熬糖工艺的有效控制措施

熬糖过程涉及高温、浓度变化、化学反应等多个因素，有效控制熬糖工艺不仅可以提高生产效率，降低能耗，还能减少产品质量波动，确保每一批次的淀粉糖都符合食品安全标准和消费者需求。首先，对温度、糖浓度、pH等参数的实时监控至关重要，只有精确调节这些关键变量，才能达到理想的糖浆品质。其次，采用先进的自动化控制系统和传感器技术，能够实现对生产环节的智能化管理，减少人为因素的干扰，保证工艺的稳定性与一致性。最后，定期对生产设备进行维护和校准，也是确保精确的工艺控制和产品质量稳定的重要措施。

一、熬糖温度对淀粉糖的影响

淀粉糖浆制备工艺的核心在于双酶法的应用，投粉是初始步骤，为后续的水解反应奠定基础。液化环节利用α-淀粉酶在高温条件下的作用，将淀粉迅速降解为糊精和低聚糖，这一过程不仅降低了淀粉的粘度，还为后续的糖化反应创造了有利条件。糖化环节通过加入糖化淀粉酶，将液化产物进一步水解为葡萄糖、麦芽糖等低聚糖，这一步骤的酶制剂选择、反应条件及时间控制，均对最终淀粉糖浆的甜度、口感及理化性质影响深远。过滤、脱色及离子交换等步骤旨在去除杂质，提升糖浆的纯净度与稳定性，确保产品质量的可靠性。

值得一提的是，在制备过程中，熬糖温度作为一个重要参数，不仅影响着酶的活性与水解效率，还直接关系着淀粉糖浆的色泽、口感及保存期限。因此，对熬糖温度进行精准调控，是保障淀粉糖浆高质量生产的关键。通过深入研究酶制剂特性、优化工艺参数，也可以进一步提升淀粉糖浆的制备效率与产品质量，满足食品、化工等领域的多样化需求。

二、水解程度对熬糖温度的影响

水解程度常用DE值（葡萄糖当量）加以衡量，能够反映糖浆中还原糖占干物质的百分比。水解能使淀粉分子链断裂，转化为低聚糖，DE值升高，这对熬糖温度有诸多影响，关键在于改变糖浆的热物理性质。

在淀粉糖的生产过程中，酶的种类与用量直接影响着水解程度，不同酶制剂组合也能够调控水解。比如，选用杰能科POWERLIQ型α-淀粉酶、利可来Supra2.2X耐高温α-淀粉酶等与β-淀粉酶搭配，可以生产出不同DE值的麦芽糖产品。

实验发现，DE值越高，熬糖温度越呈上升态势，即水解程度直接关联着加热所需温度。具体而言，低DE值的麦芽糖熬糖温度低，随着DE值升高，熬糖温度也随之上升。这是因为水解使长链淀粉分子变为短糖分子，其溶解性好、热稳定性高、黏度低，需更高温度才能达到熬糖要求。不过，不同酶制剂组合对熬糖温度影响较小，同一DE值下的多次试验显示，不同组合所得糖浆的熬糖温度相差不大，可见酶制剂选择对熬糖温度的影响远不及对水解程度的影响。

因此，水解程度是熬糖温度的主要影响因素，DE值升高会提高熬糖温度，这为糖果工艺优化、质量控制提供了理论支撑，后续可深入研究酶制剂与反应条件对水解程度的影响，以助力工艺优化。

三、淀粉糖中熬糖工艺的有效控制策略

（一）确保淀粉酶活力

淀粉酶催化淀粉分解为糖类的过程，通常需要在较高的温度下进行。然而，淀粉酶的热稳定性较差，高温容易导致酶活力丧失，从而影响生产效率和糖液质量。因此，确保淀粉酶在高温条件下保持良好的活性，是熬糖工艺中必须解决的问题。

第一，添加盐类物质，提高淀粉酶的热稳定性。盐类物质对淀粉酶的稳定性具有显著影响，酶分子与盐类物质的非特异性结合能有效减缓酶分子结构变形，从而提高酶的热稳定性。硬糖生产过程中，常用的盐类物质包括氯化钠、氯化钙等，这些盐类可以通过与酶分子相互作用，减少酶分子在高温下的结构变化，延长其活性维持时间。例如，氯化钙在提高酶的热稳定性方面成效较好，能够保持酶活性，避免高温导致酶失活。

第二，通过化学修饰，增强淀粉酶的热稳定性。通过向淀粉酶中添加某些化学试剂，可以改变其分子内部的相互作用力，从而提高酶的稳定性。例如，非极性酸酐通过与淀粉酶的特定基团反应，可以改变酶分子的构象，使其更加稳定。一些研究表明，通过这种方式，某些类型淀粉酶的热稳定性可以提高18倍。化学修饰的方法虽然能够针对不同淀粉酶的特性加以优化，但需要谨慎选择试剂和浓度，并考虑其在生产过程中的安全性和可操作性。

第三，对酶进行固化处理。通过物理或化学方法，将淀粉酶固定在某个载体上，使其在特定环境中稳定存在，从而避免酶分子在高温下失活。常见的固化方法是通过戊二醛交联，将淀粉酶固定在壳聚糖等载体上，这样不仅能提高酶的热稳定性，还能改善其在不同pH和其他外部环境条件下的稳定性。此外，固定化的酶可以在多个生产周期中重复使用，降低生产成本，提高工艺的经济效益。

第四，利用蛋白质工程技术，改造淀粉酶。通过对淀粉酶基因进行定向进化或重组，可以改变其氨基酸序列，从而优化其三维结构和功能特性。定向进化法可以通过随机突变、筛选等手段，促使酶的结构发生变化，使其在高温和极端环境下仍保持较高的活性。例如，通过基因突变提高酶的稳定性，能使其在更广泛的温度范围内保持催化活性，而无需过多关注酶的催化机制。这一方法的灵活性较强，能够对不同类型的淀粉酶进行定制化改造。

（二）控制糖化液pH

在淀粉糖生产过程中，熬糖工艺中的糖化液pH控制是确保生产效率和产品质量的关键环节。糖化过程主要依赖糖化酶的作用，这些酶在特定pH范围内才能发挥最佳催化效应。具体来说，淀粉糖生产中常用的糖化酶，如α-淀粉酶，其最适pH通常在4.3左右。因此，为确保糖化酶的活性并促进淀粉转化为糖类，需要对糖化液的pH进行严格的控制和调节。

盐酸调节法是一种成本较低且操作便捷的pH调节方式，通过向糖化液中加入适量盐酸，能够迅速降低糖化液的pH，使其达到糖化酶所需的最适环境条件。然而，盐酸调节法的一个显著缺点是盐酸中的氯根离子对生产设备具有一定的腐蚀性，对于管道、反应器等设备的耐腐蚀性能要求较高。因此，在使用盐酸进行pH调节时，往往需要对设备材质进行优化，选择耐酸、耐腐蚀的材料，或加强对设备的防腐处理，以减少盐酸对设备造成的长期损害。此外，过量氯根离子在糖化液中积累，可能会影响后续的糖液纯度和质量，尤其是在需要进行高精度加工的情况下，氯离子的影响更无法忽视。

相比之下，硫酸调节法在一定程度上克服了盐酸调节法的不足，硫酸的使用不会像盐酸那样显著增加氯根离子的含量，有助于保证产品的质量和纯度。硫酸调节法在设备维护和长期生产方面的经济性也较好，尤其适用于对产品质量要求较高的生产工艺。然而，硫酸的使用仍需注意浓度控制，酸度过量可能会影响糖化液中其他成分的稳定性，甚至对酶的活性产生负面影响。

（三）严格规范液化操作

液化是淀粉糖制备的关键步骤，直接影响着后续的糖化状况及成品质量，严格规范操作意义重大。

第一，在液化过程中能否精准把控温度与时间至关重要。一般而言，淀粉酶作用的初始温度宜控制在85℃—90℃，此温度区间能使淀粉酶迅速发挥作用，将淀粉快速降解。若温度低于85℃，淀粉水解速度会明显放缓，实验数据显示，液化时间会延长约30%，这不仅会降低生产效率，还可能因反应不完全致使糖液中杂质增多；若温度高于90℃时，淀粉酶易失活，酶活力损失可达40%左右，会严重阻碍淀粉降解，影响产品得率与质量。

第二，淀粉乳浓度同样不容忽视，通常以30%—35%为宜。浓度过高，如达到40%，体系黏度剧增，流动性变差，淀粉酶难以均匀分散，易导致局部水解过度与部分未水解的情况，使糖液成分不均；浓度过低，如25%，虽水解相对顺畅，但会增加蒸发浓缩环节的能耗，经测算，能耗相比适宜浓度时约提高20%，不利于成本控制。

第三，搅拌速率也需合理设置，保持150—200rpm为佳，以确保物料充分混合，为液化反应提供良好的条件，保障淀粉糖制备的高效与优质。若搅拌速度过低，可能会导致物料混合不均，影响反应效率；搅拌速度过高，则可能引起不必要的能耗，甚至对设备造成损害。因此，精确控制搅拌速率是淀粉糖生产过程中不可或缺的一环。

（四）加强质量控制与检测

第一，在原材料的选择和检验上，生产厂商应对淀粉来源进行严格筛选，确保其符合质量标准，并使用高效的分析技术，如气相色谱和液相色谱，对淀粉原料中的糖类、杂质及水分含量进行准确测定，确保进入生产过程的原料质量稳定，为后续熬糖工艺的实施提供可靠的基础。

第二，在熬糖工艺的实施过程中，针对糖浆的质量控制尤为关键。通过实时监控糖浆中的糖分浓度、温度、pH及相关物质的变化，可以对熬糖过程进行精确调节，避免因操作不当导致的质量波动。比如，使用先进的检测仪器，结合气相色谱、液相色谱等技术，能够有效分析糖浆中的糖分组成、氨基酸、酸类物质等成分的含量，确保最终产品符合预定的质量要求；现代化过程控制系统（PCS）和数据采集与监控系统（SCADA）通过集成传感器与自动化设备，可以实现对生产环节温度、压力、流量等关键参数的实时监控，并根据设定标准自动调节工艺参数，从而避免人为操作误差，确保生产的稳定性。

综上所述，熬糖工艺在淀粉糖生产方面具有重要地位，随着技术的不断进步与创新，相信淀粉糖生产过程中的熬糖工艺将得到进一步优化和完善，为食品行业的发展做出更大贡献。

作者简介：汤桂标（1972—），男，汉族，广东五华人，工程师，大学本科，研究方向为食品工艺工程。

黄彩平（1987—），女，汉族，广东湛江人，工程师，大学本科，研究方向为食品工艺工程。

吴华维（1977—），男，汉族，广东吴川人，助理工程师，大学专科，研究方向为食品工艺。