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 15:59:13 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 1：2-3 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。