Quelles sont la production et l'application du maltose et du maltitol ?

Maltose, poids moléculaire relatif : 360. La teneur en maltose de la racine est divisée en sucre de malt, sirop de malt élevé et sirop de malt très élevé. La méthode traditionnelle de fabrication du maltose consiste à utiliser le grain contenant de l'amidon par l'enzyme de maltage, c'est pourquoi il est appelé maltose, communément appelé sucre de melon, sucre dilué.
La Chine a commencé à produire du maltose il y a 1500 ans. Le maltose est principalement un liquide transparent et visqueux, mais il peut également se condenser et se cristalliser en solide. C'est l'un des sucres à faible pouvoir calorifique et à faible pouvoir sucrant qui présente de grandes perspectives de développement ; son pouvoir sucrant équivaut à 30% à 40% du saccharose, et son pouvoir calorifique n'est que de 5% du saccharose. Le maltitol peut être préparé en oxydant le maltose.
Le maltitol, dont le poids moléculaire relatif est de 344, est un cristal transparent incolore. Il s'agit d'un édulcorant ayant le même pouvoir sucrant que le saccharose dans une région à faible température. Le maltitol est largement utilisé en raison de sa faible teneur en calories, de l'absence de caries dentaires, de son bon goût et de son pouvoir sucrant élevé par rapport à la plupart des autres alcools de sucre.
À l'heure actuelle, les exigences de santé de la population en matière de produits à faible teneur en calories et en matières grasses sont de plus en plus élevées, et les perspectives de développement de l'industrie du maltitol s'améliorent de plus en plus. La technologie de production actuelle et l'application du maltose et du maltitol ont été examinées dans ce document.
Technologie de production du maltose
1. Le processus de production de l'amidon de maltose - gélatinisation - liquéfaction acide (liquéfaction enzymatique) - saccharification - décoloration - échange d'ions - concentration - produit fini
1) Processus de production du sirop de malt ultra-haut La teneur en maltose du sirop de malt ultra-haut est supérieure à 70%, y compris la teneur en sucre fermentable supérieure à 80%. L'utilisation du sirop de malt ultra-haut est différente de celle du sirop de malt général ; le sirop de malt ultra-haut est principalement utilisé pour la fabrication de maltose pur, il est séché pour produire de la poudre de maltose, il est hydrogéné pour produire du maltitol.
La production de sirop de malt ultra-haut doit être accompagnée d'une enzyme de débranchement, et le degré de liquéfaction doit être strictement contrôlé, la valeur DE ne doit pas dépasser 10%, en raison de la viscosité élevée, la concentration de substrat ne doit pas être trop élevée, généralement contrôlée en dessous de 30%, en particulier lors de la production de sirop de malt ultra-haut avec une teneur en maltose supérieure à 90%, la valeur DE du liquide liquéfié doit être inférieure à 1%.
2) En utilisant les méthodes de saccharification de la β-amylase et de l'enzyme de débranchement, avec une solution de liquéfaction de l'amidon avec une concentration solide de 30% et une valeur DE de 8% comme substrat, en ajoutant différentes quantités de β-amylase, d'amylase à chaîne branchée et d'isoamylase, en hydrolysant à 50℃ pendant une durée différente, on peut promouvoir de manière significative la formation de maltose.
1) Méthode de cristallisation La cristallisation du maltose est étroitement liée à la sursaturation, la solubilité du maltose pur est plus petite que le saccharose et le glucose à la température ambiante, et à 90℃ ~ 100℃, il est beaucoup plus grand que les deux sortes de sucre ci-dessus, jusqu'à 90%, la pureté de 94% sirop de malt concentré à 70% concentration. Ajouter la graine selon la matière sèche de 0,1% ~ 0,3%, refroidir progressivement de 40℃ ~ 50℃ à 30℃ ~ 27℃, maintenir la susaturation de 1,15 ~ 1,30, refroidissement lent, 40h cristallisation est terminée, le rendement est environ 60%, la pureté est supérieure à 97%, la liqueur mère peut être réutilisée, la mélasse de déchets peut être séchée pour faire de la poudre de sucre entier.
2) Méthode d'adsorption (1) Méthode d'adsorption sur charbon actif de diverses molécules de sucre dans le sirop d'abord adsorbées sur le charbon actif, avec une concentration croissante d'alcool de divers sucres lavés à tour de rôle, de manière à atteindre l'objectif de la séparation. Le charbon actif est également chargé de solvant et les oligosaccharides supérieurs au maltose sont adsorbés sur la colonne à travers le sirop pour obtenir du maltose de haute pureté. La capacité d'adsorption de la dextrine et des oligosaccharides varie d'un charbon actif à l'autre. Deux charbons actifs ont été correctement combinés pour adsorber la dextrine et les oligosaccharides afin d'obtenir du maltose pur.
② Méthode d'échange d'ions La résine échangeuse d'anions DowexZ, Amberlite RA41l, etc., peut adsorber le maltose et le triose de maltose dans une solution de sucre, laver le maltose avec de l'eau et de l'acide chlorhydrique 2%, le rendement peut atteindre 100g/L de résine, la pureté 97%.
(3) La méthode de précipitation par solvant consiste à refroidir le sirop à 20℃ en dessous, en ajoutant de l'acétone 30% ~ 40% (W/W) pour obtenir 95% ~ 98% de pureté de maltose, avec un rendement supérieur à 50%.
La méthode de séparation de divers sucres par filtration sur membrane a été proposée très tôt et, avec le développement de la technologie des membranes, il est possible d'obtenir du maltose d'une pureté supérieure à 96% en utilisant l'ultrafiltration et l'osmose inverse.
Technologie de production du maltitol
Les alcools de sucre peuvent être obtenus par hydrogénation des sucres correspondants, comme l'hydrogénation du xylose en xylitol, l'hydrogénation du glucose en sorbitol, l'hydrogénation du fructose en mannitol, l'hydrogénation du maltose en maltitol, et le processus de production est également similaire. Les matières premières pour la production de maltitol peuvent être achetées sur le marché ou produites par l'entreprise elle-même, et le processus de production est le suivant :
Maltose - ajustement du pH - hydrogénation - décoloration par filtration - échange d'ions - concentration par évaporation - cristallisation - produit fini
Diluer le sirop de malt à environ 50% et ajuster le pH avec NaOH à 7,5-8. Le sirop ajusté entre dans le réacteur d'hydrogénation pour l'hydrogénation, le catalyseur utilisé est le nickel squelette, la poudre (Ni, Al, Mo) pour la réaction intermittente, le bloc pour la réaction continue, le dosage est 10% ~ 12%. La pression de réaction de contrôle 7,5MPa ~ 8MPa, la température de réaction 115℃ ~ 125℃. Le liquide hydrogéné est d'abord filtré, d'une part pour filtrer les impuretés, d'autre part pour éliminer le pigment dans le liquide hydrogéné, puis l'échange d'ions est effectué, le but principal étant d'éliminer les ions métalliques, et enfin sous pression négative. L'utilisation d'un racleur ou d'un évaporateur à film permet de concentrer jusqu'à une teneur en matière sèche supérieure à 70% du produit fini.
Le maltitol est disponible sous forme liquide et cristalline. Les produits à base de maltitol cristallin étant faciles à transporter, d'une grande pureté, pouvant être directement ajoutés aux aliments et à d'autres industries, sûrs et fiables, les ventes sur le marché sont bien plus importantes que celles des produits liquides. Cependant, dans le processus de production actuel du maltitol cristallin, les besoins en matière première, le maltose, sont plus élevés. En tant que matière première du maltitol, la teneur en maltitol doit être supérieure à 60%, sinon l'alcool total après hydrogénation du maltitol ne peut pas atteindre 50%, il ne peut pas être appelé maltitol.
Plus la pureté du maltose est élevée, plus la pureté du maltitol après hydrogénation est élevée. Lorsque la pureté du maltitol est d'environ 90%, le processus de cristallisation peut se dérouler sans problème. Cela nécessite que la pureté du maltose brut atteigne plus de 90%, et avec le processus de production actuel du maltose, pour obtenir du maltose de haute pureté, le coût ne peut qu'augmenter de manière significative. La méthode de séparation à trois voies du SSMB peut résoudre efficacement ce problème.
L'amidon a été converti par l'enzyme combinant l'α-amylase commune, la β-amylase et la pululanase pour produire du maltitol d'une pureté supérieure à 75%, et le maltitol d'une pureté de 75% a été obtenu par hydrogénation du maltitol. Le maltitol a été séparé par lit mobile séquentiel simulé SSMB, et trois composants de sorbitol, d'autres alcools divers et de maltitol d'une pureté supérieure à 95% ont été obtenus. Le maltitol cristallisé peut être obtenu après concentration, cristallisation et centrifugation du maltitol d'une pureté supérieure à 95%.
Application du maltose et du maltitol
1, l'application du sirop de maltose Le sirop de malt est largement utilisé dans divers domaines de l'industrie alimentaire, dans les aliments solides, les aliments liquides, les aliments congelés, les aliments colloïdaux (s'ils sont congelés), etc. Le sirop de malt n'est pas seulement un édulcorant dans les aliments, mais aussi un additif, un agent de conservation et un agent hydratant. Le sirop de malt contient beaucoup de dextrine, il a une bonne résistance à la cristallisation, il n'y aura pas de précipitation de cristaux dans les aliments congelés, et il empêche la cristallisation d'autres sucres, de sorte que vous pouvez empêcher la cristallisation du saccharose dans la production de confiture et de gelée, et prolonger la durée de conservation des aliments.
Le sirop de malt a une bonne fermentabilité, il est donc également largement utilisé dans la fabrication du pain, des pâtisseries et de la bière. Le sirop de malt empêche la condensation et le vieillissement de l'amidon et peut augmenter la durée de conservation des gelées, des confitures et des boîtes de conserve contenant de l'amidon. Le sirop de malt a un faible pouvoir sucrant, une faible absorption d'humidité et une forte rétention d'humidité. Le maltose avec une molécule d'eau cristalline est très stable, ce qui augmente la rétention d'humidité des aliments.
L'ajout de sirop de malt dans la pâtisserie peut rendre la pâtisserie fraîche et délicieuse, mais lorsque le maltose absorbe 6% à 12% de l'eau, il n'absorbe plus d'eau et n'en libère pas non plus, ce qui peut déshydrater les aliments et empêcher leur vieillissement, de sorte que les aliments restent moelleux, humides, frais et délicieux pendant longtemps et que leur durée de conservation soit plus longue.
Le maltose est relativement stable à l'acide et à la chaleur, et n'est presque pas décomposé à pH=3 et 120℃ pendant 90min, et la température d'ébullition du sucre peut atteindre 160℃, donc il ne causera pas la détérioration des aliments et la détérioration du goût en raison de la décomposition du maltose à la température ambiante.
Le sirop de malt peut remplacer le sirop d'amidon hydrolysé à l'acide dans l'industrie de la confiserie, non seulement il a un goût doux, un pouvoir sucrant modéré, le produit ne change pas facilement de couleur, et le sucre dur a une bonne transparence, une bonne résistance au sable et une bonne durabilité, ce qui permet d'allonger la durée de conservation. Le sirop à haute teneur en malt présente une bonne stabilité thermique et convient mieux que le sucre de malt à la fabrication de sucre et à la coulée par la méthode du film sous vide.
1) L'application du maltitol dans les aliments fonctionnels Le maltitol n'est pratiquement pas décomposé dans l'organisme, il peut donc être utilisé comme matière première alimentaire pour les patients diabétiques et les patients obèses. La recette du gâteau à la crème hypocalorique est présentée dans le tableau 1 :

2) Pour les bonbons, la production de chocolat en raison de la bonne saveur et du bon goût du maltitol, avec une bonne humidité et une non-cristallisation, peut être utilisée pour fabriquer une variété de bonbons, y compris la guimauve en mousse, les bonbons durs, le fudge transparent et ainsi de suite. Un exemple de recette de confiserie au maltitol est présenté dans le tableau 2 :

3) Application dans les boissons à base de jus de fruits Le maltitol a une certaine viscosité et est difficile à fermenter. Par conséquent, lors de la fabrication de boissons à base de jus de fruits en suspension ou de boissons à base d'acide lactique, l'ajout de maltitol pour remplacer une partie du sucre peut donner à la boisson un goût plein et lubrifiant.
4) L'application du maltitol dans les aliments congelés et la crème glacée peut rendre le produit délicat et épais, sucré et délicieux, et prolonger sa durée de conservation. En tant qu'additif alimentaire, le maltitol peut être utilisé dans les boissons froides, les pâtisseries, les jus de fruits, les biscuits, les pains, les cornichons et les bonbons, et la quantité peut être déterminée en fonction des besoins de production.
Marché et perspectives de développement du maltose et du maltitol
Le maltose et le maltitol sont développés depuis de nombreuses années, mais en raison des habitudes de consommation et du niveau de consommation de notre population, la production industrielle a démarré tardivement et est loin de répondre à la demande du marché, mais la tendance au développement s'est formée. À en juger par la structure de consommation du maltose et du maltitol, la plupart d'entre eux sont utilisés dans l'alimentation et les aliments fonctionnels. La plupart des produits sont vendus sur le marché intérieur, et il y a des exportations, dont le volume est en augmentation.
Le maltose et le maltitol sont des additifs alimentaires et des édulcorants importants. En raison de leur fonction physiologique unique et de leur effet anti-caries, ils constituent l'édulcorant des aliments spéciaux pour les patients diabétiques et jouent le rôle d'agents nutritionnels et thérapeutiques adjuvants pour les patients diabétiques. Il est naturel que le maltose et le maltitol fassent leur apparition dans la vie des gens. La Chine compte près de 30 millions de patients diabétiques et la demande de maltitol et de maltitol est considérable. La Chine compte près de 400 millions d'enfants, et les aliments spéciaux pour enfants et les aliments de santé se sont développés rapidement, ce qui constitue des marchés potentiels pour le développement du maltose et du maltitol, et offre également des opportunités pour le développement du maltose et du maltitol.
Dans le même temps, avec l'amélioration continue du niveau de vie de la population chinoise et l'évolution constante de la structure alimentaire, le maltol et le maltol, en tant que substituts du sucre, occuperont certainement une place dans l'industrie alimentaire chinoise. En tant que grand pays agricole, la Chine dispose de suffisamment de matières premières d'amidon, ce qui offre des conditions uniques pour la production de maltose et de maltitol, et l'industrie chinoise du maltose et du maltitol est appelée à se développer davantage.