



摘 要:淀粉糖是重要的天然甜味劑。改革開放以來我國的淀粉糖產業發展迅速,實現了產業整合。在產業規模擴張的同時,針對淀粉糖行業的原輔材料、中間產物、加工制劑和產品等制定了許多的國家、行業和企業的標準。本文整理歸納了國內淀粉糖行業的現有各種的多種標準,分析討論在淀粉糖的產品界定,生產衛生和風險監控等標準方面的不足和欠缺,提出了國內淀粉糖行業標準體系建設的方向、新內容等建議,建設更完整完善的淀粉糖標準體系,滿足適應今后行業發展的需要。
關鍵詞:淀粉糖,標準,體系,建設
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.17.018
0 引 言
淀粉糖制品是以淀粉或淀粉質為原料,主要經酸法、酶法加工而成的液(固)態的產品。根據GB/T28720—2012《淀粉糖分類通則》,淀粉糖按其不同的糖組分及其含量組成,通常分類為葡萄糖、麥芽糖、果糖、麥芽糊精、低聚糖、糖醇等等。在GB/ T20882.X—2021《淀粉糖質量要求》中涉及的多個糖品部分,分別是食用葡萄糖、葡萄糖漿(粉)、結晶果糖、固體果葡糖、果葡糖漿、麥芽糖、麥芽糊精和海藻糖。就一般狹義的看法,海藻糖、糖醇類產品不屬于淀粉糖產品的范疇,目前認為包括(結晶、粉末全糖)葡萄糖、麥芽糊精(液)、各種DE值的淀粉糖漿、麥芽糖(漿)、果葡糖漿、果糖、低聚(異)麥芽糖等等的產品,屬于淀粉糖產品制品[1]。
淀粉糖與蔗糖一樣,是一種重要天然的基礎性的甜味劑原料,除少部分直接食用外,多是作為甜味劑、功能性組分用于食品加工等領域。我國淀粉糖的主要生產原料,與美國、日本、歐洲等發達國家一樣,都是玉米淀粉,為玉米糧食深加工產業的支柱產品,淀粉糖在食品加工生產中與蔗糖一樣扮演著重要的甜味劑等角色。
1 我國淀粉糖產業發展的簡顧
以大米或糯米為原料,煮制成米飯,采用發芽麥芽進行糖化生產傳統的麥芽糖,以前多為家庭或作坊式的生產,規模不大,在我國南方各地頗為普遍,具有悠久的歷史。我國淀粉糖大規模、多品種(主要有結晶葡萄糖、麥芽糖漿、DE38~42酸法甲級糖等)的生產,起步和緩慢發展于1956—1978年期間,我國淀粉糖工業起步發展晚,當時普遍使用酸法生產,效率較低,各地淀粉糖企業的生產規模能力普遍較低,年產3千、5千、1萬噸的淀粉糖產量,已經屬于(較)大規模的制糖企業了。
到了1979—1990年的中國對外接觸、開放和轉軌階段,改革加速了農業發展,對外接軌學習引進了諸多國外先進的液化、過濾、離交、分離和濃縮等生產設備,以及高溫液化酶、β-淀粉酶、異構酶等多種的淀粉酶制劑,雙酶法淀粉糖生產工藝方法逐漸成為了主流,產量效率提高,生產廠家數量增加。到了1990—2000年與國際全面接軌的技術跟跑階段,全面引進國外先進裝備和技術,并在國內生產高品質的酶制劑,加速淀粉糖產業發展,出現大規模生產的工廠,進行行業集中,效率大大提高。
高速發展的技術并跑的2000—2010年階段,一方面國內(化工)機械設備科學研發力度加大,設備水平提高,逐步不太依賴于進口設備了。另一方面國內淀粉糖的產量、產能和企業規模不斷擴大,大幅度增長,淀粉糖生產力水平顯著提高。以生物技術強化加工過程為主要特征的局部技術領跑階段的2011年至今,生物技術發展使得淀粉糖生產方式擺脫舊生產方式產生的難題,在綠色環保上更進一步[2]。
目前,除麥芽糖、酸法甲級糖、(結晶)葡萄糖等較傳統的淀粉糖品外,其它的如麥芽糊精(液)、果葡糖漿,結晶果糖、(高)麥芽糖漿、結晶麥芽糖、異麥芽低聚糖和環糊精等以及糖醇,糖衍生物等的產品,在國內都很常見了。淀粉糖產品主要作為甜味劑,被廣泛地應用與飲料、啤酒、糖果、果醬、糕點、休閑和保健食品等方面,目前國內每年的消費量超過1000萬噸[3]。
我國淀粉糖生產企業的集中度也在逐漸提高,目前位居前列的淀粉糖生產企業集團,如西王、中糧、雙橋、魯洲、煥發等等,其產能都在10 0萬噸/年,淀粉糖銷量也有數家在100萬噸/年。廣州雙橋股份有限公司2023年的銷量高達220萬噸,為國內第一。因此,淀粉制糖行業在中國已經壯大成長了,建立淀粉糖行業完整的標準體系時機也已成熟,進一步提升標準水平很有必要。
2 我國淀粉糖行業相關標準現狀
自淀粉制糖行業發展以來,我國根據不同淀粉糖的要求,從淀粉原料到淀粉糖產品等諸多方面都制定了相關的標準,這些標準一同構成了我國淀粉糖行業標準體系。通過查詢收集與淀粉糖產業鏈相關的標準信息,按淀粉糖的原料、中間物料、加工制劑、產品、檢測方法和生產規范等方面和順序,分別按照國家標準、行業標準和地方標準進行(部分)匯總整理,如表1~3所示。
通過匯總整理的我國淀粉糖行業相關現行標準,可見我國淀粉糖行業相關標準以國家標準為主,較為齊全,行業標準及地方標準對國家標準加以補充。對淀粉糖行業相關的主要國家標準按5年為一個階段進行標齡統計,得到我國淀粉糖行業相關國家標準的標齡情況,如表4所示。
我國淀粉糖行業國家標準一直在不斷更新完善,我國淀粉糖行業標準體系建設工作呈現穩步發展態勢。
3 國內現有淀粉糖標準的評斷
3.1 我國現存淀粉糖標準存在的一些問題
目前GB/T 8885—2017《食用玉米淀粉》與GB/T12309—1990《工業玉米淀粉》共存,后者已經存在實施三十多年了。其實,對現有年產玉米淀粉數十萬噸的生產線及其百萬噸級玉米淀粉的生產公司,都是按照ISO 22000食品安全管理體系進行管理和生產可食用的淀粉產品,工業玉米淀粉可以用的場合,食用玉米淀粉應該都可以替代,后者標準其實沒有多大的實際用途了。
不同種類的淀粉糖生產,所需的不同的酶沒有一定的標準,例如β-淀粉酶與普魯蘭酶,目前都沒有相應的標準。來源于彎曲芽孢桿菌(Bacillus flexus)的β-淀粉酶,歐盟安全局認為該食品酶在預期使用條件下不會引起安全隱患[4]。日本厚生勞動省、法國食品安全局、丹麥獸醫和食品局等允許其作為食品工業用酶制劑使用。國家食品安全風險評估中心在2023年2月10日發布《關于公開征求β-淀粉酶等5種食品添加劑新品種意見》,對β-淀粉酶作為食品工業用酶制劑做了征求意見,期待早日出臺新標準。
3.2 現存淀粉的理化項目檢測不全面
我國原本針對淀粉及其衍生物制定了理化要求如硫酸化灰分、二氧化硫、含氮量、氯化物、酸度、含磷量的檢測標準,屬于推薦性標準,而如今對于酸度、氯化物及含磷量的標準已經廢除,沒有再次補充制定。
3.3 標準體系不完善,缺少以風險檢測為基礎的標準
GB 15203—20 03《淀粉糖衛生標準》(已廢除)具體規定有淀粉糖的指標要求、食品添加劑、生產加工過程的衛生要求包裝、標識、貯運、運輸要求和檢驗方法。其中指標要求有原料要求,感官要求和理化指標及微生物指標。理化指標中檢測總砷、鉛、銅和二氧化硫殘留量,二氧化硫殘留量按照GB 2762執行[5]。GB 15203—2014《食品安全國家標準 淀粉糖》修改了范圍,即適用于淀粉糖,又對淀粉糖產品的定義進行了修改,區分了液體淀粉糖和固體淀粉糖的定義。在指標要求中增加了具體的感官要求和檢驗方法,理化指標中的污染物限量修改為參照GB 2762執行,刪去了銅和微生物的限量[6]。而在GB 2762—2022《食品安全國家標準 食品中污染物限量》中對淀粉糖制品有砷和鉛的檢測,卻減少了原本淀粉糖產品的二氧化硫的檢測[7]。
3.4 國內部分標準與《美國食品化學法典》的標準在理化指標上的差異
我國淀粉糖的質量檢驗項目,主要包括感官指標與理化指標兩個方面,具體實施檢測的理化指標與《美國食品化學法典》不完全相同,主要差別如下[8-12]。
葡萄糖漿(粉)。FDA要求檢測的理化指標有鉛、二氧化硫、可溶性淀粉、灰分、總固體,并且在二氧化硫含量大于10 mg/kg時要求標出。我國要求檢測DE值、干物質、水分、pH、透光率和硫酸灰分等理化指標。
麥芽糖。FDA要求檢測的理化指標包括鉛、二甲基亞硝胺、二氧化硫、蛋白質含量、總固形物和pH等,我國為麥芽糖含量、干物質、水分、pH、透光率、熬糖溫度、氯化物、硫酸灰分和碘試驗等指標項目。
麥芽糊精。FDA要求檢測的理化指標有鉛、二氧化硫、高-直淀粉、蛋白質、灰分、總固形物、粉末顆粒,并且在二氧化硫含量大于10 mg/kg時要求標出。我國要求檢測的有DE值、水分、干物質、溶解度和硫酸灰分等指標。
果葡糖漿。FDA要求檢測的理化指標有砷、鉛、二氧化硫、灰分、總固形物、折射率,并且在二氧化硫含量大于10 mg/kg時要求標出。我國要求檢測果糖+葡萄糖的含量(以干物質計)、果糖含量、干物質、pH,色度、不溶性顆粒物、硫酸灰分,不溶性顆粒物和透光率等指標。
總體來說,我國在理化指標中的污染物檢測上與《美國食品化學法典》相比缺失許多,主要在鉛、砷、二氧化硫的檢測上缺失。
3.5 中國淀粉糖標準體系的優點
許多地方標準在對特定淀粉產品的標準建立上,增加了微生物、污染物和生產場所衛生標準,以保證淀粉產品的食品安全。如湖南省的DB 43/472—2009《蕨根淀粉》、DB 43-T 473—2009《食用紅薯淀粉》和四川省DB 51-T 847—2008《蕨根淀粉》等淀粉地方標準。一些企業標準對麥芽糖等精確投入生產銷售的淀粉糖產品進行了定義和檢測要求,補充了污染物如鉛、砷的檢測,如上海好成食品發展有限公司的Q/MBAP 0003 S—2017啤酒用糖漿(麥芽糖)。
3.6 其他標準
環境行業標準對淀粉生產環境的清潔生產進行了規定,做了生產工藝裝備要求,資源能源利用指標,污染物生產指標要求,廢物回收利用指標環境管理要求。重點在于污染物處理和廢水排放,對食品行業的生產衛生標準有參考意義[13]。農業標準設置了綠色食品的淀粉糖及糖漿標準,對市場分級有幫助,有利于構建完整淀粉糖及糖漿市場體系,為綠色食品加工起到指引作用[14]。
4 淀粉糖標準體系的建設發展方向
4.1 進行風險分析評估
我國對淀粉糖產品的轉基因、污染物及危險化學物情況的研究不多,應加大對風險監測和分析的力度,增加風險分析評估的工作,完善淀粉糖產品中的危險物,以便于制定相關的安全標準。
4.2 建立完善的標準化體系
如今淀粉糖行業成熟之際,也是建立完善的淀粉糖標準體系成熟的時機。建議從淀粉原料、輔料助劑、中間物料到產品的整體產業鏈的生產、品管、包裝、節能減排、環保等各個環節,進行產品、檢驗、溯源、規范等各類標準的制定,從原輔材料、加工助劑、生產加工規范到出廠銷售等環節中加強對污染物、有害金屬元素的檢測方法標準的研究,將更多好的企業、地方和行業標準進行標準級別的提升。
更多及時地介紹國外及其公司的產品質量及其標準等詳情,進一步研究、開展制定專門針對各種淀粉糖產品、生產原輔料的標準、規范化生產標準、ISO和HACCP質量保證體系等工作,完善質量標準體系,與國際標準接軌。高等院校,比如華南理工大學食品學院利用資深的專門人才和擁有HPLC、GC-MS等大批先進檢測儀器的優勢,開展了為企業社會承擔諸如糖漿(醇)糖組分、淀粉糖或變性淀粉中微量有害物質、變性淀粉品質及剖析等非國標、特殊的理化項目的檢測等服務。
雖然目前國家已制定了GB/T 20882的《果葡糖漿》的產品標準和檢測方法,但跨國食品公司的企業標準或者國外的標準,要求檢測的理化項目更多(如乙醛、異戊醛、2-氨基乙醛、2-氨基乙酰苯、糠醛、5-羥甲基-2-糠醛、磺化聚苯乙烯、異戊醛肟、氯化物、絮狀物、二氧化硫、二氧化硅、銅、鐵、微生物活性菌和非活性菌等),指標要求更高,因此,生產廠家需要配備先進的進口分析儀器進行檢測,將增加企業的生產管理成本,對員工素質的要求也提高,企業應該深思熟慮和做好充分準備。
4.3 加大企業標準實施力度
加大標準實施監督力度,督促企業生產過程和出廠的檢測,做到標準的組織生產。現今淀粉糖企業多為大工廠,做好大工廠的監督以及中小工廠的普法工作,對規范行業生產有重要的作用。
5 展 望
現今果茶奶茶興起,作為甜味劑的各種淀粉糖制糖漿大量應用,因此對糖漿制品的甜味、甜度及口感的要求更多元化,目前缺乏這方面的研究和標準,需要補足完善,并且小門店果茶奶茶的現場制作所用的小規格包裝的淀粉糖漿,到不銹鋼槽罐、塑料桶、塑料罐、塑料瓶、馬口鐵桶、玻璃瓶等不同材質規格的包材,目前都沒有專門針對淀粉糖漿粘稠液態產品及其不同場合用途的包裝方面的標準。
硅藻土、珍珠巖等過濾助劑目前被大量用于糖液的精制,雖然制得的淀粉糖漿產品外觀呈現無色透明,且灰分、電導率低,可是其硅元素含量相當高,在100 mg/L以上,應該是過濾助劑夾帶的硅類雜質所致。這些硅元素雜質的結構特性以及檢測方法還未得到深入的研究。功能性低聚糖是開發淀粉糖新產品的重要方向。因此,研究開發、生產、推廣應用相關商用酶制制劑就顯得非常重要,相應的酶制劑產品及其檢驗標準就顯得重要的必要,如轉移葡萄糖苷酶等,目前多有缺失。另外,淀粉糖行業的碳足跡、碳中和以及進一步的節能減排等方面的研究及其相關標準的制訂建設,都是未來重要的任務。
受種植區域、經濟發展等因素的影響,國內蔗糖的發展受限。因此,淀粉糖產業在我國甜味劑中的重要性越來越大,對發酵、飲料、功能食品等行業的影響發展也不可忽視。需建設更完整完善的淀粉糖標準體系,滿足適應今后行業發展的需要。
參考文獻
[1]淀粉糖分類通則:GB/T 28720—2012[S].
[2]佟毅.中國玉米淀粉與淀粉糖工業技術發展歷程與展望[J].食品與發酵工業,2019,45(17):294-298.
[3]姚宇晨,徐光輝,楊釗,等.淀粉糖行業發展趨勢分析及展望[J].農產品加工,2021(21):77-82.
[4]澤夕. 歐盟評估一種食品酶β- 淀粉酶的安全性[EB/OL].(2021-06-10)[2024-05-05].news.foodmate.net/2021/06/596145.html.
[5]淀粉糖衛生標準:GB 15203—2003[S].
[6]食品安全國家標準 淀粉糖:GB 15203—2014[S].
[7]食品安全國家標準 食品中污染物限量:GB 2762—2022[S].
[8]淀粉糖質量要求 第2部分:葡萄糖漿(粉):GB/T 20882.2—2021[S].
[9]淀粉糖質量要求 第3部分:結晶果糖、固體果葡糖:GB/T20882.3—2021[S].
[10]淀粉糖質量要求 第4部分:果葡糖漿:GB/T 20882.4—2021[S].
[11]淀粉糖質量要求 第6部分:麥芽糊精:GB/T 20882.6—2021[S].
[12]《美國食品化學法典》第七版[M].北京:化學工業出版社,2014
[13]清潔生產標準 淀粉工業(玉米淀粉):HJ 445—2008[S].
[14]綠色食品 淀粉糖和糖漿:NY/T 2110—2011[S].
作者簡介
吳越,本科,主要從事食品科學與工程研究工作。
謝珍珠,本科,主要從事食品科學與工程研究工作。
黃立新,通信作者,博士研究生,副教授,主要從事碳水化合物功能化研究工作。
(責任編輯:張瑞洋)