專利名稱：一種制備果葡糖漿的方法
技術領域：
本發明涉及食品添加劑技術領域，具體涉及一種利用蔗糖制備果葡糖漿的方法。
背景技術：
果糖是一種左旋六碳糖，為葡萄糖的異構體，其作用和用途與葡葡糖基本相同，但 更易被機體吸收利用，更適用于糖尿病和肝病患者的能量供應。果葡糖漿是由植物淀粉水 解和異構化制成的淀粉糖晶，具有獨特風味，是一種重要的甜味劑。因為它的組成主要是果 糖和葡萄糖，故稱為"果葡糖漿"。果葡糖漿主要分為F42、 F55和F90等產品，其中"F"表 示果糖，其后的數字表示果糖含量占干物質的百分率。目前國內果葡糖漿的生產能力在200 萬噸。果糖的應用早已在食品工業、保健食品上普及，隨著近年來果糖在醫藥工業、日用調 味品、日用化工上的應用的逐步上升，在追求果糖產量的同時更加的注重質量。果糖可通過 蔗糖水解獲得，蔗糖是非還原性的糖，可以在酸性或酶的作用下分解為葡萄糖和果糖。蔗糖 水解生產果葡糖漿的方法主要以酸水解為主，一般蔗糖濃度在55 70%， 60 7(TC，用鹽 酸調節pH值到2. 0，反應2 4小時，再用氫氧化鈉或碳酸鈉回調pH值到4. 5，這種方法制 得的糖液灰分多，穩定性不好，造成后期果糖質量差。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的缺點，提供一種利用蔗糖水解酶水解蔗糖制備 糖漿的方法，其采用蔗糖水解酶將蔗糖轉化為葡萄糖和果糖，再通過色譜分離技術和葡萄 糖異構化反應，獲得果糖含量高、品質好的果葡糖液。 為達到上述目的，本發明的技術方案提供一種制備果葡糖漿的方法，包括如下步 驟 (1)將蔗糖配制成固含量為35 40%的溶液，加入蔗糖水解酶水解，酶解反應結 束后，將酶解液通過過濾、脫色、離交、濃縮和色譜分離，分別得到高純度的葡萄糖液和果糖 液； (2)步驟(1)所得果糖液經脫色、離交、納濾膜處理和濃縮，制得果糖含量占干物 質的百分率為90X以上的果葡糖漿F90 ; (3)步驟(1)所得葡萄糖液經濃縮、異構化、脫色、離交和濃縮制得果糖含量占干 物質的百分率為42X以上的果葡糖漿F42 ; 本發明的方法，其中在所述步驟(3)后還包括步驟將所得的F90和F42的果葡糖 漿調配得果糖含量占干物質的百分率為55X以上的果葡糖漿F55。 本發明的方法，其中步驟(1)中，所述蔗糖水解酶優選為從啤酒酵母中提取的蔗 糖水解酶(酶活為200000U/g)。 本發明的方法，其中步驟(1)中，酶解反應時調節糖液的pH值4.0 5.0，溫度 40 60°C ，蔗糖水解酶的添加量為每1噸蔗糖添加30g 50g蔗糖水解酶，反應12 24h。 酶解率可達到97 % 99. 5 % 。
本發明的方法，其中步驟(1)中，酶解反應得到的酶解液升溫到80 9(TC，板框過 濾除去蔗糖酶和雜質，再采用非離子型大孔樹脂對濾出液脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽 柱三步離交除鹽，最后濃縮糖液到固含量50%;濃縮液通過色譜分離，分離出的果糖和葡萄 糖純度在92%以上，固含量在20% 25%。 上述方法，所述板框過濾的濾布孔徑優選為5萬 20萬分子量。
本發明的方法，其中步驟(2)中，果糖液采用非離子型大孔樹脂脫色，脫色液經過 陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，離交液再經過2000-3000分子量膜處理去除低聚糖，再經 過濃縮得到固含量為70X 75X的F90果糖。本發明的方法，其中步驟(3)中，葡萄糖液 濃縮到固含量50%，調節pH7. 0 7. 5，通過固定化異構酶異構(生產20t，42X的果糖，消 耗lkg異構酶)，異構化后糖液用非離子型大孔樹脂脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步 離交除鹽，再經過濃縮得到固含量為70X 75X的F42果糖。上述方法中，所用的脫色樹脂 為非離子型大孔吸附樹脂，優選采用羅門哈斯AmberliteXAD16型樹脂。濃縮時大多采用板 式蒸發器。色譜分離采用的樹脂優選為漂萊特PCR-642Ca，進料溫度50 65。C，pH值5 7。離交使用的陽樹脂優選為苯乙烯一二乙烯苯共聚基體上帶有磺酸基(_S03H)的離子交 換樹脂，如732等，陰樹脂優選為強堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂，如D201*7等。
上述技術方案具有如下優點通過采用蔗糖酶分解蔗糖，樹脂脫色、色譜分離提高 果糖純度，納濾膜去除低聚糖等雜質，有效地提高了果葡糖液的質量，最多可同時生產出三 種純度的糖液，滿足不同的需要。
圖1為本發明方法的主要工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施 例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
實施例l 1噸固含量為35%蔗糖溶液，調節pH值到4. 5，溫度40 5(TC，加入llg酵母蔗 糖水解酶(可商購，也可自己提取獲得)，反應20小時，通過測定蔗糖水解率為97.7%。酶 解液升溫到80 9(TC，板框過濾除去蛋白和其他雜質(濾布孔徑10萬分子量(MD))。濾 出液用了羅門哈斯AmberliteXAD16型樹脂對濾出液脫色，透光率(420nm測定)在95%以 上，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，離交后電導率控制在20us/cm以下，最后利 用板式蒸發器濃縮糖液，溫度不得超過80°C ，糖液濃縮到固含量40% 。濃縮液進色譜(樹脂 型號為羅門哈斯1320)，進料溫度60 65°C ，調節pH值5，沖洗水溫度60 65°C ，電導不得 超過5us/cm，分離出的果糖和葡萄糖純度可在92%以上，固含量20 25% ，收率達到90% 以上。色譜分離后果糖液用羅門AmberliteXAD16型樹脂脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱 三步離交除鹽，采用的陽樹脂為732(苯乙烯一二乙烯苯共聚基體上帶有磺酸基(_S03H)的 離子交換樹脂)，陰樹脂為D201*7 (強堿性苯乙烯系I型陰離子交換樹脂)，脫色和離交后， 透光率在95%以上，電導20us/cm以下，離交液用1500MD膜處理去除低聚糖，低聚糖去除率 大于90%，葡萄糖和果糖的總收率在95%以上，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70X 75X，冷卻后即是F90果葡糖漿；葡萄糖液用板式蒸發器濃縮糖液到固含量40% ， 濃縮溫度不得超過8(TC。濃縮液調節pH7.0，溫度60-7(TC，通過固定化異構酶異構(生產 20t，42X的果糖，消耗lkg異構酶)。異構化率在42. 3%，異構化后糖液用羅門哈斯樹脂脫 色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量 70 % 75 % ，冷卻后即是F42果葡糖漿，兩者調配可獲得F55果糖。主要工序流程如圖1所 示。 實施例2 1噸固含量為40%蔗糖溶液，調節pH值到5，溫度40 5(TC，加入20g酵母蔗糖 水解酶，反應18小時，通過測定蔗糖水解率為99. 2% 。酶解液升溫到80 90°C ，板框過濾 除去蛋白和其他雜質(濾布孔徑5萬MD)。濾出液用了羅門哈斯AmberliteXAD16型樹脂對 濾出液脫色，透光率(420nm測定)在95%以上，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽， 離交后電導率控制在20us/cm以下，最后利用板式蒸發器濃縮糖液，溫度不得超過80°C ，糖 液濃縮到固含量45% 。濃縮液進色譜，進料溫度60 65°C ，調節pH值6，沖洗水溫度60 65°C ，電導不得超過5us/cm，分離出的果糖和葡萄糖純度可在92%以上，固含量20 25% ， 收率達到90%以上。色譜分離后果糖液用羅門AmberliteXAD16型樹脂脫色，脫色液經過陽 柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，脫色和離交后，透光率在95%以上，電導20us/cm以下，離交 液用2000MD膜處理去除低聚糖，低聚糖去除率大于90% ，葡萄糖和果糖的總收率在95%以 上，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70% 75% ，冷卻后即是F90果葡糖漿；葡萄 糖液用板式蒸發器濃縮糖液到固含量45^，濃縮溫度不得超過8(TC。濃縮液調節pH7. 5，溫 度60 7(TC，通過固定化異構酶異構(生產20t，42X的果葡糖漿，消耗lkg異構酶)。異 構化率在43.2%異構化后糖液用了羅門哈斯樹脂脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離 交除鹽，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70X 75X，冷卻后即是F42果葡糖槳， 兩者調配可獲得F55果葡糖漿。
實施例3 1噸固含量為35X蔗糖溶液，調節pH值到4. 5，溫度40 50。C，加入17. 5g酵母 蔗糖水解酶，反應18小時，通過測定蔗糖水解率為98. 5% 。酶解液升溫到80 90°C ，板框 過濾除去蛋白和其他雜質(濾布孔徑10萬MD)。濾出液用了羅門哈斯AmberliteXAD16型 樹脂對濾出液脫色，透光率(420nm測定)在95%以上，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離 交除鹽，離交后電導率控制在20us/cm以下，最后利用板式蒸發器濃縮糖液，溫度不得超過 80°C ，糖液濃縮到固含量50% 。濃縮液進色譜，進料溫度60 65°C ，調節pH值6，沖洗水 溫度60 65°C，電導不得超過5us/cm，分離出的果糖和葡萄糖純度可在92%以上，固含量 20 25%，收率達到90%以上。色譜分離后果糖液用羅門AmberliteXAD16型樹脂脫色，脫 色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，脫色和離交后，透光率在95X以上，電導20us/cm 以下，離交液用2000MD膜處理去除低聚糖，低聚糖去除率大于90X，葡萄糖和果糖的總收 率在95%以上，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70% 75%，冷卻后即是？90果 葡糖漿；葡萄糖液用板式蒸發器濃縮糖液到固含量50%，濃縮溫度不得超過80°C。濃縮液 調節pH7.0，溫度60 7(TC，通過固定化異構酶異構(生產20t 42%的果葡糖漿，消耗lkg 異構酶)。異構化率為43. 8%，異構化后糖液用了羅門哈斯樹脂脫色，脫色液經過陽柱、陰 柱、陽柱三步離交除鹽，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70 % 75 % ，冷卻后即
5是F42果葡糖漿，兩者調配可獲得F55果葡糖漿。
實施例4 1噸固含量為40%蔗糖溶液，調節pH值到5，溫度40 50°C ，加入12g酵母蔗糖水 解酶，反應18小時，通過測定蔗糖水解率為98. 3% 。酶解液升溫到80 90°C ，板框過濾除 去蛋白和其他雜質(濾布孔徑10萬MD)。濾出液用了羅門哈斯AmberliteXAD16型樹脂對 濾出液脫色，透光率(420nm測定)在95%以上，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽， 離交后電導率控制在20us/cm以下，最后利用板式蒸發器濃縮糖液，溫度不得超過80°C ，糖 液濃縮到固含量55% 。濃縮液進色譜，進料溫度60 65°C ，調節pH值6，沖洗水溫度60 65°C ，電導不得超過5us/cm，分離出的果糖和葡萄糖純度可在92%以上，固含量20 25% ， 收率達到90%以上。色譜分離后果糖液用羅門AmberliteXAD16型樹脂脫色，脫色液經過陽 柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，脫色和離交后，透光率在95%以上，電導20us/cm以下，離交 液用2000MD膜處理去除低聚糖，低聚糖去除率大于90% ，葡萄糖和果糖的總收率在95%以 上，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70% 75% ，冷卻后即是F90果葡糖漿；葡萄 糖液用板式蒸發器濃縮糖液到固含量55%，濃縮溫度不得超過80°C。濃縮液調節pH75，溫 度60 7(TC，通過固定化異構酶異構(生產20t，42X的果葡糖漿，消耗lkg異構酶)。異 構化率為44.0%，異構化后糖液用了羅門哈斯樹脂脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步 離交除鹽，最后利用三效蒸發器器濃縮糖液到固含量70X 75X，冷卻后即是F42果葡糖 漿，兩者調配可獲得F55果葡糖漿。 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾 也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
一種制備果葡糖漿的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將蔗糖配制成固含量為35～40％的溶液，加入蔗糖水解酶水解，酶解反應結束后，將酶解液通過過濾、脫色、離交、濃縮和色譜分離，分別得到高純度的葡萄糖液和果糖液；(2)步驟(1)所得果糖液經脫色、離交、納濾膜處理和濃縮，制得果糖含量占干物質的百分率為90％以上的果葡糖漿F90；(3)步驟(1)所得葡萄糖液經濃縮、異構化、脫色、離交和濃縮制得果糖含量占干物質的百分率為42％以上的果葡糖漿F42。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(3)后還包括步驟將所得的 F90和F42的果葡糖漿調配得果糖含量占干物質的百分率為55%以上的果葡糖漿F55。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述蔗糖水解酶為從啤酒 酵母中提取的蔗糖水解酶，其酶活為200000U/g。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，酶解反應時調節糖液的pH值 4. 0 5. O，溫度40 6(TC，蔗糖水解酶的添加量為每1噸蔗糖添加30g 50g蔗糖水解 酶，反應12 24h。
5. 如權利要求l-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，酶解反應得到的酶 解液升溫到80 9(TC，板框過濾除去蔗糖酶和雜質，再采用非離子型大孔樹脂對濾出液脫 色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，最后濃縮糖液到固含量50% ;濃縮液通過色 譜分離，分離出的果糖和葡萄糖純度在92%以上，固含量在20% 25%。
6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述板框過濾的濾布孔徑為5萬 20萬分
7. 如權利要求l-6任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，果糖液采用非離子型 大孔樹脂脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，離交液再經過2000-3000分子 量膜處理去除低聚糖，再經過濃縮得到固含量為70% 75%的F90果糖。
8. 如權利要求l-7任一項所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，葡萄糖液濃縮到固 含量50%，調節pH7. 0 7. 5，通過固定化異構酶異構，異構化后糖液用非離子型大孔樹脂 脫色，脫色液經過陽柱、陰柱、陽柱三步離交除鹽，再經過濃縮得到固含量為70% 75%的 F42果糖。
全文摘要
本發明公開了一種制備果葡糖漿的方法，包括如下步驟(1)蔗糖溶液加入蔗糖水解酶水解，酶解液通過過濾、脫色、離交、濃縮和色譜分離，分別得到高純度的葡萄糖液和果糖液；(2)所得果糖液經脫色、離交、納濾膜處理和濃縮，制得果葡糖漿F90；(3)所得葡萄糖液經濃縮、異構化、脫色、離交和濃縮制得果葡糖漿F42。本發明通過采用蔗糖酶分解蔗糖，樹脂脫色、色譜分離提高果糖純度，納濾膜去除低聚糖等雜質，有效地提高了果葡糖液的質量，最多可同時生產出三種純度的糖液，滿足不同的需要。
文檔編號A23L1/236GK101766289SQ20101010263
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者尚海濤, 張毅, 張雪鋒, 李榮杰, 薛培儉, 鄧遠德 申請人:安徽豐原發酵技術工程研究有限公司