¿Cuál es la producción y aplicación de la maltosa y el maltitol?

Maltosa, peso molecular relativo: 360. La maltosa de raíz se divide en azúcar de malta, jarabe de malta alto y jarabe de malta ultra alto. El método tradicional de fabricación de maltosa consiste en utilizar el grano que contiene almidón mediante la enzima de malteado, por lo que se denomina maltosa, comúnmente conocida como azúcar de melón, azúcar diluida.
Ya hace 1500 años se producía maltosa en China. La maltosa es principalmente un líquido viscoso transparente, pero también se condensa y se enfría cristalizándose en sólido, es uno de los azúcares de bajo valor calorífico y bajo dulzor con grandes perspectivas de desarrollo, y su dulzor es equivalente a 30% a 40% de sacarosa, y su valor calorífico es sólo 5% de sacarosa. El maltitol puede prepararse oxidando la maltosa.
Maltitol, peso molecular relativo 344, el maltitol puro es cristal transparente incoloro, es un edulcorante con el mismo dulzor que la sacarosa en una región térmica baja. Las bajas calorías del maltitol, su ausencia de caries, su buen sabor y su elevado dulzor en comparación con la mayoría de los demás alcoholes del azúcar hacen que su uso esté muy extendido.
En la actualidad, la demanda de productos bajos en calorías y grasas es cada vez mayor, por lo que las perspectivas de desarrollo de la industria del maltitol son cada vez mejores. En este artículo se analizan la tecnología de producción y las aplicaciones actuales de la maltosa y el maltitol.
Tecnología de producción de la maltosa
1. El proceso de producción del almidón de maltosa - gelatinización - licuefacción ácida (licuefacción enzimática) - sacarificación - decoloración - intercambio iónico - concentración - producto acabado.
1) Proceso de producción del jarabe de malta ultra alto Contenido de maltosa del jarabe de malta ultra alto superior a 70%, incluido el contenido de azúcar fermentable superior a 80%, el uso del jarabe de malta ultra alto es diferente del jarabe de malta general, el uso del jarabe de malta ultra alto se utiliza principalmente para la fabricación de maltosa pura, se seca para producir maltosa en polvo, se hidrogenada para producir maltitol.
La producción de jarabe de malta ultra alto debe ir acompañada de enzima de desramado, y el grado de licuefacción debe ser estrictamente controlado, el valor de DE no debe exceder 10%, debido a la alta viscosidad, por lo que la concentración de sustrato no debe ser demasiado alta, generalmente controlada por debajo de 30%, especialmente cuando la producción de jarabe de malta ultra alto con contenido de maltosa de más de 90%, el valor de DE del líquido licuado debe ser inferior a 1%.
2) Utilizando métodos de sacarificación de β-amilasa y enzimas de desramificación, con solución de licuefacción de almidón con 30% de concentración sólida y 8% de valor DE como sustrato, añadiendo diferentes cantidades de β-amilasa, amilasa de cadena ramificada e isoamilasa, hidrolizando a 50℃ durante diferentes tiempos, puede promover significativamente la formación de maltosa.
1) Método de cristalización La cristalización de la maltosa está estrechamente relacionada con la sobresaturación, la solubilidad de la maltosa pura es menor que la sacarosa y la glucosa a temperatura ambiente, y a 90℃ ~ 100℃, es mucho mayor que los dos tipos de azúcar anteriores, hasta 90%, la pureza del jarabe de malta 94% concentrado a 70% concentración. Añadir la semilla de acuerdo a la materia seca de 0,1% ~ 0,3%, enfriar gradualmente de 40℃ ~ 50℃ a 30℃ ~ 27℃, mantener la susaturación de 1,15 ~ 1,30, enfriamiento lento, 40h cristalización se ha completado, el rendimiento es de alrededor de 60%, la pureza es superior a 97%, el licor madre puede ser reutilizado, los residuos de melaza se puede secar para hacer azúcar en polvo entero.
2) Método de adsorción (1) Método de adsorción de carbón activado de varias moléculas de azúcar en el jarabe primero adsorbido en carbón activado, con el aumento de la concentración de alcohol de varios azúcares lavados a su vez, a fin de lograr el propósito de la separación. El carbón activado también se carga con disolvente, y los oligosacáridos superiores a la maltosa se adsorben en la columna a través del jarabe para obtener maltosa de gran pureza. Diferentes carbones activados tienen diferente capacidad de adsorción de dextrina y oligosacáridos. Se combinaron adecuadamente dos carbones activados para adsorber dextrina y oligosacáridos y obtener maltosa pura.
② Método de intercambio iónico Resina de intercambio aniónico DowexZ, Amberlite RA41l, etc, puede adsorber maltosa y maltosa triosa en solución de azúcar, lavar maltosa con agua y ácido clorhídrico 2%, el rendimiento puede alcanzar 100g/L resina, pureza 97%.
(3) El método de precipitación con disolvente enfriará el jarabe a 20℃ por debajo, añadiendo acetona 30% ~ 40% (W/W) puede obtener 95% ~ 98% de pureza de maltosa, rendimiento superior a 50%.
El método de separación de diversos azúcares mediante filtración por membrana se propuso muy pronto y, con el desarrollo de la tecnología de membranas, se puede obtener maltosa con una pureza superior a 96% utilizando la ultrafiltración y la ósmosis inversa.
Tecnología de producción del maltitol
Los productos de alcohol de azúcar pueden obtenerse por hidrogenación de los azúcares correspondientes, como la hidrogenación de xilosa a xilitol, la hidrogenación de glucosa a sorbitol, la hidrogenación de fructosa a manitol, la hidrogenación de maltosa a maltitol, y el proceso de producción también es similar. Las materias primas para la producción de maltitol pueden comprarse en el mercado o producirse por uno mismo, y el proceso de producción es el siguiente:
Maltosa - ajuste del pH - hidrogenación - filtración decoloración - intercambio iónico - evaporación concentración - cristalización - producto acabado
Diluir el jarabe de malta a aproximadamente 50% y ajustar el pH con NaOH a 7,5-8. El jarabe ajustado entra en el reactor de hidrogenación para la hidrogenación, el catalizador utilizado es níquel esqueleto, polvo (Ni, Al, Mo) para la reacción intermitente, bloque para la reacción continua, la dosis es 10% ~ 12%. Presión de reacción controlada 7,5MPa ~ 8MPa, temperatura de reacción 115℃ ~ 125℃. El líquido hidrogenado se filtra primero, por un lado para filtrar las impurezas, por otro para eliminar el pigmento en el líquido hidrogenado, y luego se lleva a cabo el intercambio iónico, el propósito principal es eliminar los iones metálicos, y finalmente bajo presión negativa. Utilizar un rascador o un evaporador de película para concentrar a un contenido seco de más de 70% del producto acabado.
El maltitol está disponible en forma líquida y cristalina. Dado que los productos de maltitol cristalino son cómodos de transportar, de gran pureza, se pueden añadir directamente en alimentos y otras industrias, y son seguros y fiables, las ventas en el mercado son muy superiores a las de los productos líquidos. Sin embargo, en el actual proceso de producción de maltitol cristalino, el requisito de materia prima maltosa es mayor. Como la materia prima de maltitol, el contenido de maltitol debe alcanzar más de 60%, de lo contrario el alcohol total después de la hidrogenación maltitol no puede llegar a 50%, no puede ser llamado maltitol.
Cuanto mayor sea la pureza de la maltosa, mayor será la pureza del maltitol tras la hidrogenación. Cuando la pureza del maltitol es de unos 90%, el proceso de cristalización puede desarrollarse sin problemas. Esto requiere que la pureza de la maltosa bruta alcance más de 90%, y con el actual proceso de producción de maltosa, para obtener maltosa de alta pureza, el coste está destinado a aumentar significativamente. El método de separación de tres vías de SSMB puede resolver eficazmente este problema.
El almidón fue convertido por la enzima combinada de α-amilasa común, β-amilasa y pululanasa para producir maltitol con una pureza superior a 75%, y el maltitol con una pureza de 75% se obtuvo por hidrogenación del maltitol. El maltitol se separó mediante lecho móvil simulado secuencial SSMB, y se obtuvieron tres componentes de sorbitol, otros alcoholes diversos y maltitol con una pureza superior a 95%. El maltitol cristalino puede obtenerse tras la concentración, cristalización y centrifugación del maltitol con una pureza superior a 95%.
Aplicación de maltosa y maltitol
1, la aplicación de jarabe de malta maltosa es ampliamente utilizado en diversos campos de la industria alimentaria, alimentos sólidos, alimentos líquidos, alimentos congelados, alimentos coloidales (si congelados) y así sucesivamente. El jarabe de malta no es sólo un edulcorante en los alimentos, sino también un aditivo, un agente de conservación de la frescura y un agente hidratante. El jarabe de malta contiene mucha dextrina, tiene buena resistencia a la cristalización, no habrá precipitación de cristales en los alimentos congelados, y previene la cristalización de otros azúcares, por lo que se puede prevenir la cristalización de la sacarosa en la producción de mermelada y jalea, prolongar la vida útil de los alimentos.
El sirope de malta tiene buena fermentabilidad, por lo que también se utiliza mucho en la fabricación de pan, bollería y cerveza. El sirope de malta evita la condensación y el envejecimiento del almidón, y puede aumentar la vida útil de jaleas, mermeladas y latas de almidón. El jarabe de malta tiene un bajo dulzor, una baja absorción de humedad y una alta retención de humedad. La maltosa con una molécula de agua cristalina es muy estable, lo que aumenta la retención de humedad de los alimentos.
La adición de jarabe de malta en la masa puede hacer que la masa sea fresca y deliciosa, pero cuando la maltosa absorbe de 6% a 12% del agua, ya no absorbe agua, ni la libera, lo que puede hacer que los alimentos se deshidraten y evitar el envejecimiento de los alimentos, de modo que los alimentos sean suaves, húmedos, frescos y deliciosos durante mucho tiempo, y aumentar la vida útil de los alimentos.
La maltosa es relativamente estable al ácido y al calor, y casi no se descompone a pH=3 y 120℃ durante 90min, y la temperatura de ebullición del azúcar puede alcanzar 160℃, por lo que no causará deterioro de los alimentos ni deterioro del sabor debido a la descomposición de la maltosa a temperatura ambiente.
El jarabe alto en malta puede sustituir al jarabe de almidón hidrolizado con ácido en la industria de confitería, no sólo tiene un sabor suave, un dulzor moderado, el producto no es fácil de cambiar de color, y el azúcar duro tiene buena transparencia, tiene buena resistencia a la arena y durabilidad, a fin de prolongar la vida útil. El jarabe de alta malta tiene buena estabilidad térmica y es más adecuado para la fabricación de azúcar y la fundición por el método de película de vacío que el azúcar de malta.
1) Aplicación del maltitol en alimentos funcionales El maltitol casi no se descompone en el organismo, por lo que puede utilizarse como materia prima alimentaria para pacientes diabéticos y obesos. La receta del pastel de nata bajo en calorías se muestra en la Tabla 1:

2) Para dulces, la producción de chocolate debido al buen sabor y gusto del maltitol, con buena humedad y no cristalización, se puede utilizar para hacer una variedad de dulces, incluyendo espuma de malvavisco, caramelo duro, dulce de azúcar transparente y así sucesivamente. En la Tabla 2 se muestra un ejemplo de receta de confitería con maltitol:

3) Aplicación en bebidas de zumo de frutas El maltitol tiene cierta viscosidad y es difícil de fermentar, por lo que al fabricar bebidas de zumo de frutas en suspensión o bebidas de ácido láctico, añadir maltitol para sustituir parte del azúcar puede hacer que la bebida tenga un sabor pleno y lúbrico.
4) La aplicación de maltitol en helados congelados puede hacer que el producto sea delicado y espeso, dulce y delicioso, y prolongar su vida útil. Como aditivo alimentario, se permite el uso de maltitol en bebidas frías, bollería, zumos de fruta, galletas, panes, encurtidos y caramelos, y la cantidad puede determinarse en función de las necesidades de producción.
Mercado y perspectivas de desarrollo de la maltosa y el maltitol
La maltosa y el maltitol se han desarrollado durante muchos años, pero debido a los hábitos de consumo y al nivel de consumo de nuestra gente, la producción industrial empezó tarde, lejos de satisfacer la demanda del mercado, pero se ha formado la tendencia de desarrollo. A juzgar por la estructura de consumo de la maltosa y el maltitol, la mayoría de ellos se utilizan para alimentos y alimentos funcionales. La mayoría de los productos se venden en el mercado nacional, y hay exportaciones, y el volumen de exportación va en aumento.
Maltosa y maltitol es un importante aditivo alimentario y edulcorante, debido a su función fisiológica única y el efecto anti-caries, es el edulcorante de alimentos especiales para pacientes con diabetes, y desempeña el papel de la nutrición y agentes terapéuticos adyuvantes para los pacientes con diabetes, con el desarrollo de la economía de China y la mejora del nivel de vida de las personas, la vida de las personas poco a poco de una dieta completa a la nutrición, la transformación de la atención de la salud. Es natural que la maltosa y el maltitol entren en la vida de la gente. En China hay casi 30 millones de pacientes diabéticos, y la demanda de maltosa y maltitol es bastante considerable. En China hay casi 400 millones de niños, y la comida especial para niños y la comida sana se han desarrollado rápidamente, que son mercados potenciales para el desarrollo de la maltosa y el maltitol, y también ofrecen oportunidades para el desarrollo de la maltosa y el maltitol.
Al mismo tiempo, con la continua mejora del nivel de vida de los chinos y el continuo cambio de la estructura alimentaria, la maltosa y el maltitol, como sustitutos del azúcar, ocuparán sin duda un lugar en la industria alimentaria de China. Como gran país agrícola, las materias primas de almidón son suficientes, lo que proporciona unas condiciones únicas para la producción de maltosa y maltitol, y la industria china de la maltosa y el maltitol tendrá un mayor desarrollo.