CN116064972A - 米淀粉制备果葡糖浆的方法 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种米淀粉制备果葡糖浆的方法，解决了现有技术中利用大米来直接制备果葡糖浆所带来的制备效率不高、糖转化率低的问题。所采取的技术方案：直接利用米淀粉所形成的淀粉乳，通过调PH值、淀粉乳糖化、第二次调PH值、一次脱色、树脂交换、蒸发浓缩、糖料异构化、二次脱色、蒸发浓缩等这些步骤，而利用淀粉直接转化制备成果葡糖浆，通过一些物质的加入和制备工艺参数的调整，而能够保证糖化率和生产效率。
Description
技术领域
本发明属于果葡糖浆制备技术领域，特别是涉及一种利用米淀粉来制备果葡糖浆的方法。
背景技术
果葡糖浆是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶，具有独特风味，是一种重要的甜味剂。因为它的组成主要是果糖和葡萄糖，故称为“果葡糖浆”。生产果葡糖浆不受地区和季节限制，设备比较简单，投资费用较低。果葡糖浆味道清甜，添加到饮料里面可以改善口感、降低成本、增加清凉感觉，对人体基本无害。果葡糖浆在食品工业上通常是由谷物淀粉来进行加工制备的，如玉米、大米、小麦等。大米制备果葡糖浆相对较为通常，现有生产工艺中，通常都是利用大米制备果葡糖浆为主，米蛋白作为其副产物。但这种工艺在制备过程中，由于米蛋白通常是不溶于水的，米蛋白蕴含在工艺废渣中，米蛋白的存在会加重工艺过程中的废渣量。废渣的存在会影响到大米淀粉的糖转化，在实现糖分离的过程中，分离速度相对较低，而且废渣也会截留一定量的糖，因此，现有的这种工艺存在一定的缺陷，导致产率相对较低，造成了不必要的浪费。
中国专利文献（公开号：CN 102242168A）中公开了一种含量为55%果葡糖浆的生产工艺,它包括如下步骤：大米浸泡、磨米；一次喷射液化；二次喷射液化；除渣；糖化；一次脱色、一次离交；异构化；二次脱色、二次离交；纳滤膜分离；蒸发浓缩得55%的果葡糖浆。本发明应用于果葡糖浆的工业生产中，省去预浓缩工序，通过一定的工艺调整，可以大大节省固定资产投资及生产中的辅料成本，更有利于产品质量的稳定性。
这种生产工艺的步骤相对较为复杂，制备成本高，相应地，大米的糖化率相对较低，且不易进行后续米蛋白的提取。
发明内容
本发明需要解决的技术问题：提供一种米淀粉制备果葡糖浆的方法，本方法工艺节省，能够提高大米的糖转化率，提高大米的加工效益。
为解决所述技术问题，本发明的技术方案：一种米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1准备淀粉乳，淀粉乳中淀粉的重量份含量在30%-45%之间；
S2调PH值，往淀粉乳内加入盐酸调节至PH值为1.5-3.0；
S3淀粉乳糖化，把S2中的淀粉乳加入糖化罐，进料完毕后往糖化罐内送入蒸汽，使糖化罐内的压力达到2.0-3.5千克／平方厘米之间，保压3-10分钟，得到糖化液；
S4第二次调PH值，自糖化罐内导出糖化液进入到中和罐，往中和罐内搅拌加入钠化物碱，当中和罐内的PH值为4.2-5.0时，把糖化液导入到过滤器内进行过滤得到清糖液，过滤器内的滤筛200-325目；
S5一次脱色，把清糖液导入脱色桶内，搅拌加入定量的活性炭，继续搅拌的时间介于5-10分钟，然后再送至S4中所述的过滤机，得到滤清液盛放在贮液桶内备用；
S6树脂交换，将滤清液导至离子交换滤床处进行脱盐提纯及脱色，滤清液通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床后，在收集容器内调整PH值至3.8-4.2；
S7蒸发浓缩，S6中所得到的溶液被导至蒸发罐，加热保持罐内蒸汽压力小于1千克／平方厘米，至糖类在水中的浓度介于40-50%重量分之间即出料；
S8糖料异构化，将固相异构酶装填于竖立的保温反应柱内，反应温度控制在65℃，S7中的糖液由反应柱的一端进料，流过酶柱，进行异构化反应；
S9二次脱色，将异构化反应后所得到的糖液搅拌加入定量活性炭，继续搅拌的时间介于20-30分钟；
S10蒸发浓缩，把S9中所得到的糖液送入蒸发罐加热到80℃以上蒸发至需要的浓度，即得果葡糖浆。
在本制备方法中，直接采用米淀粉作为制备原料，米淀粉是大米提取了蛋白质后的产物。通常情况下，是在一个企业内部设置两条分支流水线，一条线用于制备米蛋白，另一条线用于把所得到的副产物——淀粉乳进行果葡糖浆的制备。当然，也可以利用粉末状的米淀粉来调制淀粉乳。利用米淀粉来进行果葡糖浆的制备，米淀粉具有一些其他谷物淀粉不具备的特性，与其他谷物淀粉颗粒相比，大米淀粉颗粒非常小，在2～8μm之间，且颗粒度相对较为均一，在进行果葡糖制备时的糖转化率相对较高。
进一步地，在S9中所得到的糖液重复S6进行二次树脂交换。这能够进一步减少糖液中杂质的含量，特别是盐的含量，使得所得到果葡糖浆的纯度高，便于直接在食品工业上的应用。
进一步地，利用盐酸把S9中所得到的糖液PH值调至4.0-4.5。使得糖液呈微酸性，从而有利于最终产品果葡糖浆的长时间存贮。
进一步地，S10中，所述的浓度为重量份，介于65-75%。使果葡糖浆保持在该浓度下，有利于果葡糖浆的贮存，不易在贮存过程中出现结晶现象。
进一步地，在S3中，在保压完毕后，打开糖化罐取样，利用20%的碘溶液加入取样液中，确定是否继续糖化。这使得淀粉糖化充分，能够有利于提高淀粉的转化率，保证了出糖率，提高了企业经济效益。
进一步地，在S4中，所述的钠化物碱为碳酸钠，在加入碳酸钠前，往糖化液中搅拌加入碳粉，所加入碳粉的量与糖化液体积的比介于2.5-5.0g/L之间。加入碳粉，有助于糖液的过滤，以免滤筛堵塞，能够有效提高过滤效率。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：通过米淀粉直接作为果葡糖浆的制备原料，在制备过程中，不会因大米蛋白的存在而产生较多的废渣，从而会影响到过滤效率，使得生产效率和糖转化率均能保证，能够有效提高大米的加工效益。在对大米的加工过程中，能够有效减少加工过程中的废物产量，减轻了后续的环保处理压力。若直接以大米作为原料来进行制备，则既会影响到米蛋白的提取，同时也会影响到果葡糖浆的生产。现通过直接使用米淀粉乳来进行果葡糖浆的制备，以米作为原料，实现不同的制成品交由专业的工厂来进行加工制备，能够充分发挥专业优势，实现优势互补、协同作用，有利于提高原料的利用率，减少在生产过程中因专业欠缺，以及工序的颠倒所带来的浪费。所述的淀粉乳可以是由淀粉调制而成的，也可以直接是米蛋白制备企业的副产物。通过对各步骤中相应参数的调整确定，而使得本制备方法工作效率高，能够很好地满足果葡糖浆的转化率。
具体实施方式
本米淀粉制备果葡糖浆的方法有别于现有的，直接以大米作为原料来制备果葡糖浆的方法，而是直接利用米淀粉作为原料，来进行果葡糖浆的制备。米淀粉的形态可以是干的粉末状，干粉状的米淀粉需要通过水进行调制，而形淀粉乳。但在实际的生产上，是由米蛋白制备线中所得到的副产物，该副产物为淀粉乳，淀粉乳中淀粉的最终重量份含量要求在30-45%之间，这可通过蒸发或加水的手段来进行控制。通常情况下，可以通过蒸发烘干的手段来对米蛋白粉制备线上副产物中淀粉的含量进行测定。若工艺成熟稳定，米蛋白粉制备线上的副产物中淀粉含量基本一致，从而可以视情况而把淀粉乳中淀粉的含量保持在需要的水平上。
本果葡糖浆的制备方法主要包括如下步骤：
S1准备淀粉乳。在淀粉乳是由粉末大米淀粉调制的情况下，是在容器内预先加入1/5-1/3容量的水，在搅拌的情况下加入大米淀粉，使水与大米淀粉混合，继续加水搅拌形成淀粉乳，从而得到淀粉得量份含量在30-45%之间的淀粉乳。
S2调PH值。往淀粉乳内加入盐酸调节至PH值为1.5-3.0，通常PH值被调节至略小于2。
S3淀粉乳糖化。把S2中的淀粉乳通过耐酸泵和导管导入到糖化罐，进料完毕后往糖化罐内送入蒸汽，使糖化罐内的压力达到2.0-3.5千克／平方厘米之间，保压3-10分钟，得到糖化液。在保压完毕后，打开糖化罐取样，利用20%的碘溶液加入取样液中，若取样液遇碘呈酱红色时，则可进行S4步骤。反之，则需要继续送入蒸汽而在所述压力条件下保压，从而能够保证糖化率。
S4第二次调PH值。通过泵和导液管把糖化罐内的糖化液导入到中和罐，往中和罐内搅拌加入钠化物碱。当中和罐内的PH值为4.2-5.0时，把糖化液导入到过滤器内进行过滤得到清糖液，过滤器内的滤筛200-325目。所述的钠化物碱通常为碳酸钠，碳酸钠通常以粉剂搅拌加入到中和罐内。为了有助于下面步骤中的过滤作业，在加入碳酸钠前，往糖化液中加入一定量的碳粉，所选用的碳粉的粒径介于100-160nm之间，碳粉的加入量与糖化液体积的比介于2.5-5.0g/L之间。随着加入碳酸钠时的搅拌，碳粉相对较均匀地分散到糖化液内。这种粒径的碳粉相对较为粗大，在进行下述过滤作业时，随着液体的流动，碳粉会聚集到滤筛处。但由于碳粉粒径相对较大，液体会自碳粉间的间隙内流过，而实现过滤。利用了碳粉大的比表面积，能够增强过滤效果。与此同时，由于碳粉的不断堆积截留，液体中的细小颗粒不易到达滤筛处，滤筛的漏孔不易被堵塞，而影响过滤效率。
S5一次脱色。通过泵和导液管把清糖液导入脱色桶内，搅拌加入定量的酸性活性炭，该活性炭的加入量与清糖液两者的重量比介于0.4-0.9%之间。活性炭加入完毕后，继续搅拌清糖液的时间介于20-30分钟，然后再送至S4中所述的过滤机，得到滤清液盛放在贮液桶内备用。
S6树脂交换。通过泵和导液管将滤清液导至离子交换滤床处进行脱盐提纯及脱色，滤清液通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床后，在收集容器内调整PH值至3.8-4.2。
S7蒸发浓缩。S6中所得到的溶液通过泵和导液管而被导至蒸发罐，加热保持罐内蒸汽压力小于1千克／平方厘米。按照蒸发罐的加热温度，结合蒸发时间，通过试验可以得到大致在多少时间内，能让水中糖类的浓度处于多少重量分。本步骤中，要求糖类在水中的浓度介于40-50%重量分之间即出料。
S8糖料异构化。将固相异构酶装填于竖立的保温反应柱内，反应温度控制在65℃，S7中的糖液由反应柱的一端进料，可以自该反应柱的顶端或底端进料，糖液流过酶柱，进行异构化反应。所涉及到异构酶为淀粉水解酶，可以商购。
S9二次脱色。将异构化反应后所得到的糖液搅拌加入一定量的酸性活性炭，该活性炭的加入量与糖液两者的重量比介于0.2-0.4%之间。活性炭加完后，继续搅拌的时间介于5-10分钟。有时，为了便于二次树脂交换，而利用盐酸把所得到的糖液PH值调至4.0-4.5，然后再把糖液重复S6步骤，进行二次树脂交换。
S10蒸发浓缩。把S9中所得到的糖液送入蒸发罐加热到80℃以上蒸发，同时灭酶，等到需要的浓度，即得果葡糖浆。所得到果葡糖浆的浓度为重量份，介于65-75%。在该浓度下，果葡糖浆不易结晶，便于贮存和运输。
Claims (6)
1.一种米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1准备淀粉乳，淀粉乳中淀粉的重量份含量在30%-45%之间；
S2调PH值，往淀粉乳内加入盐酸调节至PH值为1.5-3.0；
S3淀粉乳糖化，把S2中的淀粉乳加入糖化罐，进料完毕后往糖化罐内送入蒸汽，使糖化罐内的压力达到2.0-3.5千克／平方厘米之间，保压3-10分钟，得到糖化液；
S4第二次调PH值，自糖化罐内导出糖化液进入到中和罐，往中和罐内搅拌加入钠化物碱，当中和罐内的PH值为4.2-5.0时，把糖化液导入到过滤器内进行过滤得到清糖液，过滤器内的滤筛200-325目；
S5一次脱色，把清糖液导入脱色桶内，搅拌加入定量的活性炭，继续搅拌的时间介于5-10分钟，然后再送至S4中所述的过滤机，得到滤清液盛放在贮液桶内备用；
S6树脂交换，将滤清液导至离子交换滤床处进行脱盐提纯及脱色，滤清液通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床后，在收集容器内调整PH值至3.8-4.2；
S7蒸发浓缩，S6中所得到的溶液被导至蒸发罐，加热保持罐内蒸汽压力小于1千克／平方厘米，至糖类在水中的浓度介于40-50%重量分之间即出料；
S8糖料异构化，将固相异构酶装填于竖立的保温反应柱内，反应温度控制在65℃，S7中的糖液由反应柱的一端进料，流过酶柱，进行异构化反应；
S9二次脱色，将异构化反应后所得到的糖液搅拌加入定量活性炭，继续搅拌的时间介于20-30分钟；
S10蒸发浓缩，把S9中所得到的糖液送入蒸发罐加热到80℃以上蒸发至需要的浓度，即得果葡糖浆。
2.根据权利要求1所述的米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，在S9中所得到的糖液重复S6进行二次树脂交换。
3.根据权利要求1所述的米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，利用盐酸把S9中所得到的糖液PH值调至4.0-4.5。
4.根据权利要求1、2或3所述的米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，S10中，所述的浓度为重量份，介于65-75%。
5.根据权利要求1、2或3所述的米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，在S3中，在保压完毕后，打开糖化罐取样，利用20%的碘溶液加入取样液中，确定是否继续糖化。
6.根据权利要求1、2或3所述的米淀粉制备果葡糖浆的方法，其特征在于，在S4中，所述的钠化物碱为碳酸钠，在加入碳酸钠前，往糖化液中搅拌加入碳粉，所加入碳粉的量与糖化液体积的比介于2.5-5.0g/L之间。
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2022
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