CN112662716A - 一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法将红糖粉碎过筛，溶于水中加入糖化酶、黑曲霉发酵液和稀盐酸；将其进行恒温发酵5‑7d，得到红糖发酵液；采用活性炭柱对红糖发酵液进行脱色，蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；将粗品植物葡萄糖复溶于水，用超滤膜去除杂质，得植物葡萄糖。本发明创性性的采用红糖进行发酵制备葡萄糖，使红糖中的蔗糖经过发酵分解为葡糖糖和果糖，然后通过黑曲霉发酵液和稀盐酸的作用使果糖转化为葡萄糖，本发明制备方法简单有效，得到的葡萄糖纯度高、收率高，具有优秀的产业化前景。
Description
技术领域
本发明涉及葡萄糖制备技术领域，具体的说涉及一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法。
背景技术
葡萄糖(glucose)是有机化合物，分子式为C6H12O6。是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体，有甜味但甜味不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。天然葡萄糖水溶液旋光向右，故属于“右旋糖”。蔗糖，是双糖的一种，由一分子葡萄糖的半缩醛羟基与一分子果糖的半缩醛羟基彼此缩合脱水而成。
红糖，以甘蔗为原料，经提汁、澄清、煮炼，采用石灰法工艺(制炼而成的粗糖，整个加工过程中不加入除石灰外任何化学试剂及食品添加剂，完全保留甘蔗原有风味和营养物质。红糖与白砂糖、赤砂糖等精制糖不一样，是一种非分蜜糖，即未经过分蜜处理制成的糖，红糖中95％成分为蔗糖。
目前并未见报道有将红糖制备成植物葡萄糖的方法；
因此，提供一种通过发酵将红糖制备成植物葡萄糖的方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种以红糖为原料高效制备植物葡萄糖的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，包括以下步骤：
(1)将红糖粉碎，并过200-300目筛，然后将红糖溶于水中，并保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至80-90℃，加入糖化酶、黑曲霉发酵液和稀盐酸，并搅拌均匀；
(3)将红糖水进行降温，并在35-50℃下恒温发酵5-7d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
进一步，上述步骤(1)中红糖与水的质量比为1:15-20；所述保温温度为50-60℃。
更进一步，上述水为预先加热至90℃以上的去离子水。
采用上述进一步方案的有益效果在于：使红糖充分分散于水中，并且能够使杂质与红糖尽可能分离。
进一步，上述步骤(2)中红糖与糖化酶、黑曲霉发酵液、稀盐酸的质量比为1:0.05-0.1:0.2-0.4:0.1-0.3。
采用上述进一步方案的有益效果在于：能够有效促进红糖发酵与分解，以及将果糖转化为葡萄糖。
更进一步，上述黑曲霉发酵液的制备方法为：将黑曲霉接种至发酵培养基中发酵培养，在30-35℃下发酵培养3-5d，得黑曲霉发酵液；
上述黑曲霉购买自山东长泰生物科技有限公司。
更进一步，上述发酵培养基组成为：玉米粉2.5％，豆渣1.5％，酵母膏0.2％，KH2PO4 1.0％，Na2HPO4 0.1％，MgSO4.7H2O 1.5mmol/L，FeCl3 0.8mmol/L，CaCl2 3.0mmol/L，余量为水，培养基初始pH5.5。
采用上述进一步方案的有益效果在于：能够使黑曲霉充分生长发酵，制备得到高质量的黑曲霉种子液。
进一步，上述稀盐酸质量分数为3-8％。
进一步，上述步骤(2)中搅拌速率为100-150r/min，搅拌时间为20-40min。
采用上述进一步方案的有益效果在于：使各原料直接混合均匀，加快发酵速率，减短发酵时间，进而提高植物葡萄糖产量。
进一步，上述步骤(4)中蒸发结晶温度为75-95℃。
进一步，上述步骤(5)中粗品植物葡萄糖与水的质量比为1:5-8。
本发明的有益效果在于：本发明创性性的采用红糖进行发酵制备葡萄糖，使红糖中的蔗糖经过发酵分解为葡糖糖和果糖，然后通过黑曲霉发酵液和稀盐酸的作用使果糖转化为葡萄糖，本发明制备方法简单有效，得到的葡萄糖纯度高、收率高，具有优秀的产业化前景。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
黑曲霉发酵液的制备方法：将黑曲霉接种至发酵培养基中发酵培养，在32℃下发酵培养4d，得黑曲霉发酵液；
发酵培养基组成为：玉米粉2.5％，豆渣1.5％，酵母膏0.2％，KH2PO4 1.0％，Na2HPO4 0.1％，MgSO4.7H2O 1.5mmol/L，FeCl3 0.8mmol/L，CaCl2 3.0mmol/L，余量为水，培养基初始pH5.5。
实施例2
一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法：
(1)将10kg红糖粉碎，并过300目筛，将水预先加热至90℃以上的去离子水然后将红糖溶于20倍水中，并50℃保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至80℃，加入糖化酶1kg、实施例1制备的黑曲霉发酵液2kg和8％的稀盐酸1kg，并150r/min下搅拌20min；
(3)将红糖水进行降温，并在35℃下恒温发酵7d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于8倍水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
实施例3
一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法：
(1)将10kg红糖粉碎，并过200目筛，将水预先加热至90℃以上的去离子水然后将红糖溶于15倍水中，并60℃保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至90℃，加入糖化酶0.5kg、实施例1制备的黑曲霉发酵液4kg和3％的稀盐酸3kg，并100r/min下搅拌40min；
(3)将红糖水进行降温，并在50℃下恒温发酵5d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于5倍水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
实施例4
一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法：
(1)将10kg红糖粉碎，并过250目筛，将水预先加热至90℃以上的去离子水然后将红糖溶于18倍水中，并55℃保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至85℃，加入糖化酶0.8kg、实施例1制备的黑曲霉发酵液3kg和5％的稀盐酸2kg，并120r/min下搅拌30min；
(3)将红糖水进行降温，并在45℃下恒温发酵6d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于6倍水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
实施例5
一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法：
(1)将10kg红糖粉碎，并过300目筛，将水预先加热至90℃以上的去离子水然后将红糖溶于16倍水中，并52℃保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至88℃，加入糖化酶0.6kg、实施例1制备的黑曲霉发酵液3.5kg和6％的稀盐酸2kg，并130r/min下搅拌35min；
(3)将红糖水进行降温，并在48℃下恒温发酵7d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于7倍水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
实施例6
一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法：
(1)将10kg红糖粉碎，并过250目筛，将水预先加热至90℃以上的去离子水然后将红糖溶于18倍水中，并55℃保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至90℃，加入糖化酶1kg、实施例1制备的黑曲霉发酵液2.5kg和8％的稀盐酸1.5kg，并140r/min下搅拌35min；
(3)将红糖水进行降温，并在50℃下恒温发酵7d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于5倍水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
试验例
将实施例2-6所得植物葡萄糖溶液进行葡萄糖含量检测，并计算所得葡萄糖量，结果如表1所示。
取实施例2-6所得植物葡萄糖溶液各50g，在80℃条件下蒸干水分得到葡萄糖，根据GB/T 18932.22-2003对所得葡萄糖进行纯度测定，结果如表1所示。
表1
| 项目 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 产量(kg) | 6.5 | 6.3 | 7.2 | 6.8 | 7.5 |
| 纯度(％) | 99.2 | 98.8 | 99.0 | 99.2 | 99.5 |
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将红糖粉碎，并过200-300目筛，然后将红糖溶于水中，并保温，备用；
(2)将红糖水放入反应釜中，升温至80-90℃，加入糖化酶、黑曲霉发酵液和稀盐酸，并搅拌均匀；
(3)将红糖水进行降温，并在35-50℃下恒温发酵5-7d，得到红糖发酵液；
(4)将发酵液蒸发结晶，得到粗品植物葡萄糖；
(5)将粗品植物葡萄糖复溶于水，采用超滤膜去除水溶液中的杂质，即得植物葡萄糖。
2.根据权利要求1所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，步骤(1)中所述红糖与水的质量比为1:15-20；所述保温温度为50-60℃。
3.根据权利要求2所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，所述水为预先加热至90℃以上的去离子水。
4.根据权利要求1所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，步骤(2)中红糖与糖化酶、黑曲霉发酵液、稀盐酸的质量比为1:0.05-0.1:0.2-0.4:0.1-0.3。
5.根据权利要求4所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，所述黑曲霉发酵液的制备方法为：将黑曲霉接种至发酵培养基中发酵培养，在30-35℃下发酵培养3-5d，得黑曲霉发酵液。
6.根据权利要求5所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，所述发酵培养基组成为：玉米粉2.5％，豆渣1.5％，酵母膏0.2％，KH2PO41.0％，Na2HPO40.1％，MgSO4.7H2O 1.5mmol/L，FeCl30.8mmol/L，CaCl23.0mmol/L，余量为水，培养基初始pH5.5。
7.根据权利要求4所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，所述稀盐酸质量分数为3-8％。
8.根据权利要求1所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，步骤(2)中所述搅拌速率为100-150r/min，搅拌时间为20-40min。
9.根据权利要求1所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，步骤(4)中所述蒸发结晶温度为75-95℃。
10.根据权利要求1所述一种以红糖为原料制备植物葡萄糖的方法，其特征在于，步骤(5)中粗品植物葡萄糖与水的质量比为1:5-8。
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