Timothy提出讓小分子糖與金屬陽離子結合,形成金屬陽離子與糖的絡合物,使之在噴霧干燥后的產品具有抗吸濕性和流動性。其中效果比較明顯的是二價和三價正離子如CaO、NaOH、KOH等,其它如鎂、鍶、鋇、鋅等化合物加到(DE值36～100)玉米糖漿中(糖漿中包含果糖和葡萄糖)。發現在噴霧干燥過程中及干燥后的產品抗吸濕性大為改善。
實驗是把堿性二價或三價陽離子鹽類加到糖漿中。正離子游離出來與一個或多個低價分子糖(單糖、二元糖或其混合物)形成糖的正離子絡合物或多價正離子基團。加入到低分子糖液中的游離正離子的摩爾比為0.25～1.5。從理論分析一價正離子鉀可結合一個糖分子,二價鈣離子至少可以結合兩個糖分子,三價鋁則與三個糖分子結合。反應的原理是呈微酸性的糖液游離出H+,與加進去的堿性金屬氧化物游離的OH-中和。正離子根(如Ca2+)與除去H+之后糖的氧原子(有一負電荷)結合為絡合物。實驗證實混合后的pH值從9～12的范圍內都是有效的。
在實用中由于價廉而易得的堿性二價氧化物是CaO,而我國的CaO品質則普遍較低。
因此在使用CaO時要做一些“純化”工作,剔除未燒透的CaCO3和泥沙雜質,在噴成水霧的環境下使之消化,然后再加到糖漿中去。此外由于玉米糖漿中還有少量乳酸和亞硫酸甚至醋酸,這些酸與Ca(OH)2會形成不溶于水的沉淀。應當將其濾去,然后送去噴霧干燥。
例如在未改性的果糖中(含水)其熔點為40℃,當用鈣正離子添加劑結合糖單元后,其熔點就升高82.2℃。
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