果糖生产工艺

果糖生产工艺果糖生产工艺 生产工艺 2010-01-22 155913 阅读 415 评论 14字号大中 小 订阅 生产果糖的方法是用淀粉做原料， 淀粉水解后经固定化葡萄 糖异构酶转化为糖，其中含有 42％的果糖和 58％的葡萄糖，这 种混合物称为果葡糖浆或高果糖浆。 一、葡萄糖和果糖异构化反应 葡萄糖为醛己糖，果糖为酮己糖，二者互分同分异构体，在 一定条件下可以相互转化。 1、碱性异构化反应 在碱性条件下，葡萄糖通过1、2 烯二醇生成果糖、D、甘露 糖，由于碱异构化达到反应平衡点所需时间长，转化率较低，糖 的分解反应显著，还原糖损失过多，产生有色物质和酸性物质， 影响颜色和味道，精致较困难，故在工业上未曾使用。 通过碱性异构化反应，葡萄糖转化成果糖的转化率一般约达 2127，糖分损失约 1015，采用较高的反应温度，较短的反应 时间和较高的糖浓度，碱性催化效果有一定的提高，异构转化率 可达到 3335，糖分损失为 23，在碱性催化剂中以氢氧化钠的 催化效果较好。 2、葡萄糖异构酶反应 葡萄糖在异构酶作用下可转变成果糖的， 但这种催化反应是 可逆的，即葡萄糖向也可以向果糖的转变，因此异构酶作用在理 论上可使 50的葡萄糖转为果糖，达到平衡点。 葡萄糖异构酶在较高下可催化果糖发生异构生成阿洛酮糖 和甘露糖，但在7 或以下进行，只有微量的产生。对食品应用无 影响。 由于异构化最后阶段反应速度慢，为了抑制和降低糖的分 解，减少糖分损失，一般在果糖含量达4243便终止反应。由葡 萄糖向果糖转变的反应是吸热反应，异构化反应温度升高，平衡 点向果糖移动，但超过 70℃以上进行反应时，酶易受热活力消 失，糖分也会受热分解，产生有色物质，所以实际工业上的反应 温度是有一定限制的。 硼酸盐能与果糖生成络和结构，使转化率提高到8090，且 硼酸盐能回收重复使用，可回收率还达不到规模生产的要求，影 响实际应用效果。 二、果葡糖浆生产工艺 在葡萄糖异构酶的催化作用下， 葡萄糖液中的一部分转变为 果糖，因为它的糖分组成是果糖和葡萄糖的混合糖浆，故称为果 葡糖浆。由玉米淀粉得来的果葡糖浆叫高果玉米糖浆（） ，从其 它淀粉比如大米、木薯、马铃薯、小麦等得到的果葡糖浆称为高 果糖浆（） 。果葡糖浆有 42 型（含果糖 42） ，55 型（55） ，90 型（90） ，分别表示为 42、55 和 90。 42 果葡糖浆经色谱分离， 可得果糖含量高达 90以上的糖浆 90，与适量 42 产品混合得 55。 高果糖浆生产工艺过程可分为四步 （1） 淀粉液化与糖化 （＞ 94葡萄糖浆） ； （2）酶法异构葡萄糖为果糖； （3）果葡糖分离 （制取 90果糖） ； （4）混合 90和 42果糖，制取理想水平的 果葡糖浆。 1、淀粉液化和糖化 （1）调浆与液化。淀粉用水调制成干物质含量3035的淀粉乳， 用盐酸调整 6.0-6.5，每吨淀粉原料加入。ɑ-淀粉酶用量 6-10μ 淀 粉，加入2 调节”浓度达 0.01。粉浆泵入喷射液化器，瞬时升温 至 105-110℃， 管道液化反应 10-15， 料液输送至液化罐， 在 95-97℃ 温度下，两次加入。ɑ-淀粉酶，继续液化反应 40-60，碘色反应合 格即可。 （2）糖化。淀粉液化液引入糖化罐，降温至 60℃，调整至 4.5， 加入 80μ 淀粉糖化酶，间隙搅拌下，60℃保温40-50h，糖化至＞ 95，加温至 90℃，将糖化酶破坏，使糖化反应中止。 （3）糖化液精制 采用硅藻土预涂转鼓过滤机连续过滤， 清除糖化液中非可溶性的 杂质及胶状物。随后用活性炭脱色。用离子交换树脂除去糖液中 的无机盐和有机杂质，进一步提高纯度。糖液无色或淡黄色，含 糖浓度 24，电导率＜50，4.5-5.0。真空蒸发浓缩至透光率 90 以上，值 96-97，糖液浓度为异构酶所要求的最佳浓度 4045。 2、酶法异构葡萄糖为果糖 异构化生产果葡糖浆工艺有分批法、连续搅拌法、酶层过滤法和 固定化酶床反应器法，现在普遍采用的是固定化酶床反应器法。 固定化酶法是将纯的异构酶或细胞固定化于载体上， 装于直立的 保温反应校中；经精制、脱氧的葡萄糖液由柱顶流经酶柱，发生 异构化反应，由柱底流出异构化糖浆，整个生产过程连续操作。 一般糖液是经过塑料喷头，均匀而稳定地自上而下通过柱子，这 样可避免“短路”，使糖液在酶的作用下进行均匀地催化。流量 控制是关键，太快会使果糖含量降低，太慢会影响产量。在连续 反应过程中，异构酶的催化活力高，开始使用时糖的进料量大， 但随使用时间延长，酶活力逐渐降低，此时需减慢进料量，以保 持产品的转化率恒定，流出糖浆果糖含量能维持在 42。若是只 用一个酶柱筒，则进料量变化大，为避免这种缺点，一般使用几 个酶柱筒， 使用 8 个酶柱筒则能保持糖液流通量变化在平均值的 10以内。 3、果糖与葡萄糖分离 从含 42果糖的果葡糖浆中， 将果糖分离得到含果糖达 90以上 的果葡糖浆，再按 12-3 的比例将其与 42果葡糖浆混合，便 可以得到 5060的果葡糖浆。 从普通果葡糖浆中分离果糖是制造 55以上高果糖浆的先决条件。曾研究过分离果糖的方法，经过 比较，被认可的是色谱分离法。