CN112899327A - 一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，主要包括制备糖化液、进行糖化反应、灭酶，初步脱色、连续纳滤等步骤，该方法采用膜处理代替混床离交的方式，相比于采用混床离交，物料前后组分含量基本没有变化，有效提高了低聚果糖的收率。
Description
技术领域
本发明涉及低聚果糖生产技术领域，特别涉及一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法。
背景技术
低聚果糖又称蔗果低聚糖，是由1～3个果糖基通过β(2—1)糖苷键与蔗糖中的果糖基结合生成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖等的混合物。传统的果糖生产工艺中需混床离交，进混床离交物料组分达到58%以上，经过混床离交处理后混合物料低聚果糖含量降至56%左右，降低了生产收率和后期色谱处理的效率。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1制备糖化液，将原料蔗糖在溶糖罐进行溶解，形成质量浓度为60%的糖浆，并调节糖浆的PH及温度条件；
步骤2进行糖化反应，根据步骤1中制得的糖浆的浓度和立方米数及密度计算出干基的量，按每吨干基添加500mlβ-果糖基转移酶制剂；并保持步骤1中的PH、温度条件，搅拌糖化；
步骤3糖化反应终止，观察糖液的色谱检测结果，待组分中FOS含量达到58%以上，蔗糖含量小于12%时，结束反应；
步骤4灭酶，在85～90℃的条件下保持45分钟；
步骤5初步脱色，添加活性炭，然后搅拌，然后过滤取上清；
步骤6连续纳滤，对步骤5中的上清进行连续纳滤，至产品的组分含量、电导率、透光率达到设定值。
所述步骤1中还包括在120摄氏度维持45分钟的实消步骤。
所述步骤1中糖浆的PH、温度条件为PH值在6.5～7.0之间，温度在53～58摄氏度之间。
所述步骤2中每两小时进行检测反应物料的PH，温度、电导率及组分含量指标。
所述步骤5中活性炭的添加量为糖浆中干基质量的千分之三。
所述步骤5中的搅拌时间为30分钟。
所述步骤6中的纳滤条件为进料流量18方/小时，压力为0.25MPa,循环泵压力为3.2MPa，出口压力为1.2MPa。
所述骤6中选用有机分离膜，截流分子量200的纳滤膜，进液流道宽1.5～2mm。
本发明具有以下技术效果：
传统工艺中，进混床离交物料组分达到58.5%，经过混床离交处理后混合物料低聚果糖含量降至56%左右。新工艺处理后，进料低聚果糖的含量为58.6%，经过膜处理去除了色素和部分电导，去除物料中的离子。后期检测物料透光率（420纳米）为97.8%。电导率18us/cm。组分含量为58.5%。物料前后组分含量基本没有变化，有效提高了低聚果糖的收率。
具体实施方案
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明提供了一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，主要包括糖化液、脱色、连续纳滤、蒸发、干燥、包装等步骤。
步骤1制备糖化液，将原料蔗糖在溶糖罐进行溶解，形成质量浓度为60%的糖浆20立方米；首先进行实消，控制在120摄氏度维持45分钟。然后调节PH值在6.5～7.0之间，并将糖浆温度控制在53～58摄氏度之间。
步骤2进行糖化反应，根据步骤1中制得的糖浆的浓度和立方米数及密度计算出干基为：1.20*20*60/100=14.4吨干基，按每吨干基添加500mlβ-果糖基转移酶制剂，共计添加7.2升β-果糖基转移酶制剂。开始开启搅拌，进行糖化反应，按步骤1中PH、温度，进行控制PH和温度。每2小时进行检测反应物料的PH，温度、电导率及组分含量指标，使PH和温度控制在步骤1中的范围之内。
步骤3糖化反应终止，反应大约30 小时左右，观察糖液的色谱检测结果，待组分中FOS含量达到58%以上，蔗糖含量小于12%时，结束反应。
步骤4灭酶，在85～90℃的条件下保持45分钟，使β-果糖基转移酶失活。
步骤5初步脱色，按干基质量的千分之三添加活性炭计43公斤，搅拌30分钟后，将物料经叶片过滤机进行过滤，使废活性炭进行分离，检测出料（上清液）指标透光率达到90%，电导率210us/cm,组分含量58.6，浓度30%，进行转序到纳滤前罐。
步骤6连续纳滤，选择特种纳滤有机分离膜，截流分子量200的纳滤膜，进液流道宽1.5-2mm，组数能满足每小时处理18方（浓度30%）的量。待纳滤前罐物料充足后（2/3体积），打开电源控制箱，合上电源，打开进料阀、滤出液回流阀、浓相回流阀，然后启动进料泵。当进料稳定后，开启高压泵，调节调压阀，达到工作所需压力，控制温度小于40度。待系统稳定后，调节调压阀，取样检测滤出液指标，出料指标，组分含量58.5%，电导率18us/cm，透光率（420纳米）为97.8%，开启滤出液出料阀，正常走料。运行时进料流量18方/小时，压力为0.25MPa,循环泵压力为3.2MPa，出口压力为1.2MPa。
低聚果糖糖化液，进行初步脱色提纯后，经连续纳滤处理，使低聚果糖糖化液达到电导小于50us/cm，透光率大于95%。运用膜（纳滤）处理法去除FOS糖浆中的部分离子及色素和超滤膜处理法去除色素和电导，从而替代传统离交，而消除组分的降低。进料低聚果糖的含量为58.6%，经过连续纳滤去除了色素和电导，检测物料透光率电导率18us/cm。组分含量为58.5%。最后将上述产品烘干包装即可。
本实施例中所采用的β-果糖基转移酶制剂由中诺生物科技有限公司生产，酶活6448.42u/ml。
Claims (8)
1.一种替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1制备糖化液，将原料蔗糖在溶糖罐进行溶解，形成质量浓度为60%的糖浆，并调节糖浆的PH及温度条件；
步骤2进行糖化反应，根据步骤1中制得的糖浆的浓度和立方米数及密度计算出干基的量，按每吨干基添加500mlβ-果糖基转移酶制剂；并保持步骤1中的PH、温度条件，搅拌糖化；
步骤3糖化反应终止，观察糖液的色谱检测结果，待组分中FOS含量达到58%以上，蔗糖含量小于12%时，结束反应；
步骤4灭酶，在85～90℃的条件下保持45分钟；
步骤5初步脱色，添加活性炭，然后搅拌，然后过滤取上清；
步骤6连续纳滤，对步骤5中的上清进行连续纳滤，至产品的组分含量、电导率、透光率达到设定值。
2.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述步骤1中还包括在120摄氏度维持45分钟的实消步骤。
3.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述步骤1中糖浆的PH、温度条件为PH值在6.5～7.0之间，温度在53～58摄氏度之间。
4.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述步骤2中每两小时进行检测反应物料的PH，温度、电导率及组分含量指标。
5.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述步骤5中活性炭的添加量为糖浆中干基质量的千分之三。
6.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述步骤5中的搅拌时间为30分钟。
7.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述步骤6中的纳滤条件为进料流量18方/小时，压力为0.25MPa,循环泵压力为3.2MPa，出口压力为1.2MPa。
8.根据权利要求1所述的替代传统离交提高低聚果糖含量的方法，其特征在于：所述骤6中选用有机分离膜，截流分子量200的纳滤膜，进液流道宽1.5～2mm。
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