CN101756157B

CN101756157B - 一种高果糖浆的制备方法

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Publication number: CN101756157B
Application number: CN2010101196849A
Authority: CN
Inventors: 林亲录; 刘星; 程小续; 符琼; 周丽君
Original assignee: Central South University of Forestry and Technology
Current assignee: Central South University of Forestry and Technology
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: CN101756157A

Abstract

一种高果糖浆的制备方法，其包括以下步骤：（1）将干甘薯或者稻米在室温下用水浸泡，磨浆，浆液过70目以上滤网；（2）用磷酸调整浆液pH值至5.5-6.0，加水调整到质量浓度为30-35%，加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，搅拌混匀；（3）将调好的浆液在110-113℃喷射液化，在5-20分钟内降温至85-90℃，再液化35-45分钟；（4）过滤脱渣：（5）加入糖化酶和脱支酶，糖化45-55小时，再灭酶出料；（6）脱色过滤；（7）往脱色料液中添加磷酸钠溶液调pH至6.0- 6.7，再添加葡萄糖异构酶，异构转化15-20小时，之后灭掉葡萄糖异构酶活性；（8）离子交换处理；（9）浓缩；（10）包装。采用本发明方法制得的高果糖浆，干物质中果糖含量达55-58%。淀粉转化率可达90-97%。

Description

一种高果糖浆的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高果糖浆的制备方法，尤其是涉及一种以甘薯、稻米为原料制取高果糖浆的方法。

背景技术

高果糖浆（又称果葡糖浆），是以淀粉含量较高的粮食为原料，经酸法或酶法制成葡萄糖，再通过葡萄糖异构酶将部分葡萄糖异构转化成果糖，形成果糖和葡萄糖的混合糖浆液。高果糖浆无色无异味，流动性好，使用方便，具有化学稳定性好、热稳定性好、渗透压大、吸潮性和保湿性强等特性。

蔗糖是全世界重要的糖源，仅我国目前蔗糖年产量就达1000万吨，但是过量摄入蔗糖对人类身体的危害性也较大。

随着人们生活水平不断提高，对食品品质要求也越来越高，开发营养丰富、口感好、低热值、加工性能好的新型糖品及其制备方法已成为世界研究热门。

高果糖浆比蔗糖具有更醇厚的风味，应用于饮料等食品工业中，可以使产品风味质量更好，更加突出诱人，在饮料生产和食品加工中可部分甚至全部替代蔗糖，可以使果汁饮料的原果风味保持得更好。此外，高果糖浆还有抑制体内蛋白质消耗作用，特别适用于运动员和体力劳动者及外科手术病人作营养补充剂使用；而且，对心脏供血和防龋齿也都有辅助性作用，有利于保健。

美国是世界上高果糖浆的最大生产和消费国，目前年产销量为1000万吨左右，占世界总产量的70%以上，目前在美国和日本等发达国家的饮料生产中已经接近100%使用高果糖浆取代蔗糖。

随着我国饮料工业的迅速发展，既便是50%的饮料以高果糖浆代替蔗糖使用，其市场需求量也是非常巨大的。现在国内高果糖浆年产量仅10万吨左右，由于发展缓慢，远远不能满足当前国内市场日益增加的需求。

目前，世界上生产高果糖浆的原料主要是玉米。我国是稻米的最大生产和消费国，年产稻米约1.9亿吨。稻米的主要成分是淀粉和蛋白质，其中淀粉含量占80％左右。稻谷加工（碾米）中每年有近2000万吨碎米没有很好利用。另外，甘薯也是我国大宗农产品，甘薯干物质中75%以上是淀粉。以稻米和甘薯为原料生产高果糖浆目前很少有产业化技术报道，主要是有些技术瓶颈问题尚未解决。目前在高果糖浆生产上的主要不足是三个方面：一是生产原料只局限在玉米，以其他原料生产高果糖浆技术没有完全成熟；二是淀粉转化率不高，副产物中淀粉残留较多，导致成本相对较高；三是产品干物质中果糖含量很难超过44%，即异构化效果不太理想，要想进一步提高果糖含量，就必须通过色谱分离技术将果糖浓缩，这样势必大幅度增加高果糖浆的生产成本。针对目前高果糖浆生产的技术不足等问题，本发明直接以稻米、甘薯为原料（而不是以淀粉为原料），的高果糖浆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以甘薯、稻米为原料，生产成本低，淀粉转化率高，葡萄糖异构转化效果好，果糖含量≥55%的高果糖浆及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现，其包括以下步骤：

（1）原料预处理：将干甘薯（条或块状均可）或者稻米在室温下用水浸泡3-5小时，磨浆，浆液过70目以上滤网；

（2）调浆：用磷酸调整浆液pH值至5.5-6.0，加水调整到质量浓度为30-35%（或波美浓度18-20Be°），加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，氯化钙的用量为干甘薯或稻米原料重的0.015-0.025wt%，耐高温淀粉酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.25-0.45wt%，搅拌混匀；

（3）高温液化：将调好的浆液在110-113℃喷射液化，在5-20分钟内降温至85-90℃，液化35-45分钟，制得液化好的液化液；

（4）过滤脱渣：往液化好的液化液中添加硅藻土助滤剂，硅藻土的用量为干甘薯或稻米原料重的0.8-1.5wt%，经板框过滤设备过滤，脱掉液化液中的蛋白质及纤维等成分，滤液用于下一步糖化；

（5）糖化：待过滤后的滤液降温到50-60℃，用盐酸调pH值至4.0- 5.0，同时加入糖化酶和脱支酶，糖化酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.15-0.25wt%，脱支酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.1-0.15%，糖化时间45-55小时，至糖化液DE值（dextrose equivalent简称DE值）≥97%，再用喷射器升温至90℃-95℃灭酶出料，制得糖化液；

（6）脱色过滤：往糖化液中添加相当于干甘薯或稻米原料重1-5wt%的活性炭，搅匀，调pH值至4.5-5.5，在温度50-60℃下，通过压滤机过滤，重复脱色压滤2-4次，直到料液清澈透明，无炭粒、异物，制得脱色料液；

（7）异构转化：往脱色料液中添加磷酸钠溶液调pH至6.0- 6.7，再添加葡萄糖异构酶，葡萄糖异构酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.1-0.3wt%，在50-60℃下异构转化15-20小时，之后加热到90-95℃维持10-15分钟，灭掉葡萄糖异构酶活性，制得异构转化糖液；

（8）离子交换处理：异构转化糖液温度降到50-55℃时，通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，进行纯化，制得清澈透明无异味的异构转化糖液，透光度≥95%，pH值3.3-4.5；

（9）浓缩：用降膜式蒸发器将经离子交换树脂处理后的异构转化糖液浓缩到固形物含量≥77wt%；

（10）包装。

按国家标准GB/T 20882-2007规定方法检测，采用本发明方法制得的高果糖浆，干物质中果糖含量达55-58%。淀粉转化率可达90-97%。

步骤（4）产生的滤渣为蛋白质含量较高的甘薯渣或米渣饼，可作饲料。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

（1）将干甘薯条或块在室温下用水浸泡4小时，磨浆，浆液过70目滤网；

（2）用磷酸调整浆液pH值5.8，加水调整到质量浓度为32%，加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，氯化钙的用量为干甘薯重的0.018wt%，耐高温淀粉酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.35wt%，搅拌混匀；

（3）高温瞬时液化：将调好的浆液在112℃喷射液化，在10分钟内降温至88℃，液化40分钟，制得液化液；

（4）往液化液中添加硅藻土助滤剂，硅藻土的用量为干甘薯或稻米原料重的1.0wt%，经板框过滤设备过滤，脱掉液化液中的蛋白质及纤维成分，滤液用于下一步糖化；

（5）待过滤后的滤液降温到55℃，用盐酸调pH值至4.5，同时加入糖化酶和脱支酶，糖化酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.20wt%，脱支酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.12%，糖化时间50小时，至糖化液DE值≥97%，再用喷射器升温至92℃灭酶出料，制得糖化液；

（6）脱色过滤：往糖化液中添加相当于干甘薯重2.5wt%的活性炭，搅匀，调pH值至5.0，在温度55℃下，通过压滤机过滤，重复脱色压滤3次，至料液清澈透明，无炭粒、异物，制得脱色料液；

（7）异构转化：往脱色料液中添加磷酸钠溶液调pH至6.5，再添加葡萄糖异构酶，葡萄糖异构酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.2wt%，在55℃下异构转化18小时，之后加热到92℃维持12分钟，灭掉葡萄糖异构酶活性，制得异构转化糖液；

（8）离子交换：异构转化糖液温度降到52℃时，通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，进行纯化，制得清澈透明无异味的异构转化糖液，透光度95%，pH值3.8；

（9）浓缩：用降膜式蒸发器将经离子交换树脂处理后的异构转化糖液浓缩到固形物含量78wt%；

（10）包装。

按国家标准GB/T 20882-2007规定方法检测，采用本发明方法制得的高果糖浆，干物质中果糖含量达56%。淀粉转化率为95%。

实施例2

（1）将稻米在室温下用水浸泡3小时，磨浆，浆液过80目滤网；

（2）用磷酸调整浆液pH值5.5，加水调整到质量浓度为35%，加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，氯化钙的用量为干甘薯或稻米原料重的0.025wt%，耐高温淀粉酶的用量为稻米原料重的0.45wt%，搅拌混匀；

（3）将调好的浆液在113℃喷射液化，在15分钟内降温至90℃，液化35分钟，制得液化好的液化液；

（4）过滤脱渣：往液化好的液化液中添加硅藻土助滤剂，硅藻土的用量为稻米原料重的0.8wt%，经板框过滤设备过滤，脱掉液化液中的蛋白质及纤维等成分，滤液用于下一步糖化；

（5）糖化：待过滤后的滤液降温到60℃，用盐酸调pH值至5.0，同时加入糖化酶和脱支酶，糖化酶的用量为稻米原料重的0.25wt%，脱支酶的用量为稻米重的0.15%，糖化时间45小时，至糖化液DE值达97%，再用喷射器升温至90℃灭酶出料，制得糖化液；

（6）脱色过滤：往糖化液中添加相当于稻米原料重1wt%的活性炭，搅匀，调pH值至5.5，在温度50℃下，通过压滤机过滤，重复脱色压滤2次，直到料液清澈透明，无炭粒、异物，制得脱色料液；

（7）异构转化：往脱色料液中添加磷酸钠溶液调pH至6.6，再添加葡萄糖异构酶，葡萄糖异构酶的用量为稻米重的0.15wt%，在60℃下异构转化16小时，之后加热到90℃维持15分钟，灭掉葡萄糖异构酶活性，制得异构转化糖液；

（8）离子交换：异构转化糖液温度降到50-55℃时，通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，进行纯化，制得清澈透明无异味的异构转化糖液，透光度96%，pH 4.0；

（9）浓缩：用降膜式蒸发器将经离子交换树脂处理后的异构转化糖液浓缩到固形物含量77wt%；

（10）包装。

按国家标准GB/T 20882-2007规定方法检测，采用本发明方法制得的高果糖浆，干物质中果糖含量达57%。淀粉转化率92%。

实施例3

（1）将干甘薯块在室温下用水浸泡5小时，磨浆，浆液过70目滤网；

（2）调浆：用磷酸调整浆液pH值5.5，加水调整浆液波美浓度为18Be°，加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，氯化钙的用量为干甘薯或稻米原料重的0.025wt%，耐高温淀粉酶的用量为干甘薯重的0.25wt%，搅拌混匀；

（3）高温瞬时液化：将调好的浆液在112℃喷射液化，在6分钟内降温至95℃，液化44分钟，制得液化好的液化液；

（4）过滤脱渣：往液化好的液化液中添加硅藻土助滤剂，硅藻土的用量为干甘薯重的0.9wt%，经板框过滤设备过滤，脱掉液化液中的蛋白质及纤维，滤液用于下一步糖化；

（5）糖化：待过滤后的滤液降温到60℃，用盐酸调pH值至 5.0，同时加入糖化酶和脱支酶，糖化酶的用量为干甘薯重的0.25wt%，脱支酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.1%，糖化时间55小时，至糖化液DE值98%，再用喷射器升温至95℃灭酶出料，制得糖化液；

（6）脱色过滤：往糖化液中添加相当于干甘薯或稻米原料重2wt%的活性炭，搅匀，调pH值至4.5，在温度50℃下，通过压滤机过滤，重复脱色压滤3次，到料液清澈透明，无炭粒、异物，制得脱色料液；

（7）异构转化：往脱色料液中添加磷酸钠溶液调pH至6.7，再添加葡萄糖异构酶，葡萄糖异构酶的用量为干甘薯重的0.3wt%，在50℃下异构转化20小时，之后,加热到90℃维持15分钟，灭掉葡萄糖异构酶活性，制得异构转化糖液；

（8）离子交换：异构转化糖液温度降到55℃时，通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，进行纯化，制得清澈透明无异味的异构转化糖液，透光度95%，pH值4.5；

（10）包装。

按国家标准GB/T 20882-2007规定方法检测，采用本发明方法制得的高果糖浆，干物质中果糖含量达55%。淀粉转化率97%。

实施例4

（1）将大米在室温下用水浸泡3小时，磨浆，浆液过70目滤网；

（2）调浆：用磷酸调整浆液pH值5.5，加水调整到质量浓度为30%、浆液浓度为18Be°，加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，氯化钙的用量为稻米重的0.022wt%，耐高温淀粉酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.30wt%，搅拌混匀；

（3）高温瞬时液化：将调好的浆液在113℃喷射液化，在18分钟内降温至90℃，液化35分钟，制得液化好的液化液；

（4）过滤脱渣：往液化好的液化液中添加硅藻土助滤剂，硅藻土的用量为稻米重的1.3wt%，经板框过滤设备过滤，脱掉液化液中的蛋白质及纤维等成分，滤液用于下一步糖化；

（5）糖化：待过滤后的滤液降温到55℃，用盐酸调pH值至4.0，同时加入糖化酶和脱支酶，糖化酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.22wt%，脱支酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.15 wt%，糖化时间45小时，至糖化液DE值97%，再用喷射器升温至95℃灭酶出料，制得糖化液；

（6）脱色过滤：往糖化液中添加相当于稻米重2wt%的活性炭，搅匀，调pH值至4.5，在温度52℃下，通过压滤机过滤，重复脱色压滤2次，到料液清澈透明，无炭粒、异物，制得脱色料液；

（7）异构转化：往脱色料液中添加磷酸钠溶液调pH至6.5，再添加葡萄糖异构酶，葡萄糖异构酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.1wt%，在50℃下异构转化20小时，之后加热到90℃维持15分钟，灭掉葡萄糖异构酶活性，制得异构转化糖液；

（8）离子交换：异构转化糖液温度降到50℃时，通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，进行纯化，制得清澈透明无异味的异构转化糖液，透光度95%，pH值3.3；

（10）包装。

按国家标准GB/T 20882-2007规定方法检测，采用本发明方法制得的高果糖浆，干物质中果糖含量达56%。淀粉转化率96%。

Claims

1. 一种高果糖浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将去皮的干甘薯或者稻米清除杂质，在室温下，用水浸泡3-5小时，磨浆，浆液过70目以上滤网；

(2)调浆：用磷酸调整浆液pH值至5.5-6.0，加水调整到质量浓度为30-35%，加氯化钙助剂和耐高温淀粉酶，氯化钙的用量为干甘薯或稻米原料重的0.015-0.025wt%，耐高温淀粉酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.25-0.45wt%，搅拌混匀；

(3)高温液化：将调好的浆液在110-113℃喷射液化，在5-20分钟内降温至85-90℃，液化35-45分钟，制得液化好的液化液；

（4）过滤脱渣：往液化好的液化液中添加硅藻土助滤剂，硅藻土的用量为干甘薯或稻米原料重的0.8-1.5wt%，经板框过滤设备过滤，脱掉液化液中的蛋白质及纤维成分，滤液用于下一步糖化；

(5)糖化：待过滤后的滤液降温到50-60℃，用盐酸调pH值至4.0- 5.0，同时加入糖化酶和脱支酶，糖化酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.15-0.25wt%，脱支酶的用量为干甘薯或稻米原料重的0.1-0.15%，糖化时间45-55小时，至糖化液葡萄糖值≥97%，再用喷射器升温至90℃-95℃灭酶出料，制得糖化液；

(6)脱色过滤：往糖化液中添加相当于干甘薯或稻米原料重1-5wt%的活性炭，搅匀，调pH值至4.5-5.5，在温度50-60℃下，通过压滤机过滤，重复脱色压滤2-4次，直到料液清澈透明，无炭粒、异物，制得脱色料液；

(8)离子交换处理：异构转化糖液温度降到50-55℃时，通过阳离子交换树脂柱，再通过阴离子交换树脂柱，进行纯化，制得清澈透明无异味的异构转化糖液，透光度≥95%，pH值3.3-4.5；

(9)浓缩：用降膜式蒸发器将经离子交换树脂处理后的异构转化糖液浓缩到固形物含量≥77wt%；

（10）包装。