專利名稱：一種高果糖漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高果糖漿的制備方法，尤其是涉及一種以甘薯、稻米為原料制取
高果糖漿的方法。
背景技術(shù)：
高果糖漿(又稱果葡糖漿)，是以淀粉含量較高的糧食為原料，經(jīng)酸法或酶法制成 葡萄糖，再通過葡萄糖異構(gòu)酶將部分葡萄糖異構(gòu)轉(zhuǎn)化成果糖，形成果糖和葡萄糖的混合糖 漿液。高果糖漿無色無異味，流動性好，使用方便，具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好、滲透壓 大、吸潮性和保濕性強(qiáng)等特性。 蔗糖是全世界重要的糖源，僅我國目前蔗糖年產(chǎn)量就達(dá)1000萬噸，但是過量攝入 蔗糖對人類身體的危害性也較大。 隨著人們生活水平不斷提高，對食品品質(zhì)要求也越來越高，開發(fā)營養(yǎng)豐富、口感 好、低熱值、加工性能好的新型糖品及其制備方法已成為世界研究熱門。 高果糖漿比蔗糖具有更醇厚的風(fēng)味，應(yīng)用于飲料等食品工業(yè)中，可以使產(chǎn)品風(fēng)味 質(zhì)量更好，更加突出誘人，在飲料生產(chǎn)和食品加工中可部分甚至全部替代蔗糖，可以使果汁 飲料的原果風(fēng)味保持得更好。此外，高果糖漿還有抑制體內(nèi)蛋白質(zhì)消耗作用，特別適用于運(yùn) 動員和體力勞動者及外科手術(shù)病人作營養(yǎng)補(bǔ)充劑使用；而且，對心臟供血和防齲齒也都有 輔助性作用，有利于保健。 美國是世界上高果糖漿的最大生產(chǎn)和消費(fèi)國，目前年產(chǎn)銷量為1000萬噸左右，占 世界總產(chǎn)量的70%以上，目前在美國和日本等發(fā)達(dá)國家的飲料生產(chǎn)中已經(jīng)接近100%使用高 果糖漿取代蔗糖。 隨著我國飲料工業(yè)的迅速發(fā)展，既便是50%的飲料以高果糖漿代替蔗糖使用，其 市場需求量也是非常巨大的?，F(xiàn)在國內(nèi)高果糖漿年產(chǎn)量僅IO萬噸左右，由于發(fā)展緩慢，遠(yuǎn) 遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前國內(nèi)市場日益增加的需求。 目前，世界上生產(chǎn)高果糖漿的原料主要是玉米。我國是稻米的最大生產(chǎn)和消費(fèi)國， 年產(chǎn)稻米約1.9億噸。稻米的主要成分是淀粉和蛋白質(zhì)，其中淀粉含量占80%左右。稻谷 加工(碾米)中每年有近2000萬噸碎米沒有很好利用。另外，甘薯也是我國大宗農(nóng)產(chǎn)品，甘 薯干物質(zhì)中75%以上是淀粉。以稻米和甘薯為原料生產(chǎn)高果糖漿目前很少有產(chǎn)業(yè)化技術(shù)報 道，主要是有些技術(shù)瓶頸問題尚未解決。目前在高果糖漿生產(chǎn)上的主要不足是三個方面 一是生產(chǎn)原料只局限在玉米，以其他原料生產(chǎn)高果糖漿技術(shù)沒有完全成熟；二是淀粉轉(zhuǎn)化 率不高，副產(chǎn)物中淀粉殘留較多，導(dǎo)致成本相對較高；三是產(chǎn)品干物質(zhì)中果糖含量很難超過 44%，即異構(gòu)化效果不太理想，要想進(jìn)一步提高果糖含量，就必須通過色譜分離技術(shù)將果糖
3濃縮，這樣勢必大幅度增加高果糖漿的生產(chǎn)成本。針對目前高果糖漿生產(chǎn)的技術(shù)不足等問 題，本發(fā)明直接以稻米、甘薯為原料(而不是以淀粉為原料)，的高果糖漿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以甘薯、稻米為原料，生產(chǎn)成本低，淀粉轉(zhuǎn)化率高，葡 萄糖異構(gòu)轉(zhuǎn)化效果好，果糖含量^ 55%的高果糖漿及其制備方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，其包括以下步驟
(1) 原料預(yù)處理將干甘薯(條或塊狀均可)或者稻米在室溫下用水浸泡3-5小時，磨 漿，漿液過70目以上濾網(wǎng)；
(2) 調(diào)漿用磷酸調(diào)整漿液pH值至5. 5-6. 0，加水調(diào)整到質(zhì)量濃度為30-35% (或波 美濃度18-20Be。)，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯或稻米原料重 的0. 015-0. 025wt%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 25-0. 45wt%，攪拌混 勻；
(3) 高溫液化將調(diào)好的漿液在110-113t:噴射液化，在5-20分鐘內(nèi)降溫至85-90°C， 液化35-45分鐘，制得液化好的液化液；
(4) 過濾脫渣往液化好的液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯或稻米 原料重的0. 8-1. 5wt96，經(jīng)板框過濾設(shè)備過濾，脫掉液化液中的蛋白質(zhì)及纖維等成分，濾液用 于下一步糖化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到50-6(TC，用鹽酸調(diào)pH值至4. 0_5. 0，同時加入糖化 酶和脫支酶，糖化酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 15-0. 25wt96，脫支酶的用量為干甘 薯或稻米原料重的0. 1-0. 15%，糖化時間45-55小時，至糖化液DE值(dextroseequivalent 簡稱DE值)> 97%，再用噴射器升溫至90°C _951:滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當(dāng)于干甘薯或稻米原料重l_5wt%的活性炭，攪勻，調(diào) pH值至4. 5-5. 5，在溫度50-6(TC下，通過壓濾機(jī)過濾，重復(fù)脫色壓濾2_4次，直到料液清澈 透明，無炭粒、異物，制得脫色料液；
(7) 異構(gòu)轉(zhuǎn)化往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6. 0-6. 7，再添加葡萄糖異構(gòu)酶， 葡萄糖異構(gòu)酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 1-0. 3wt96，在50-6(TC下異構(gòu)轉(zhuǎn)化15-20 小時，之后加熱到90-95t:維持10-15分鐘，滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性，制得異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液；
(8) 離子交換處理異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液溫度降到50-55t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通 過陰離子交換樹脂柱，進(jìn)行純化，制得清澈透明無異味的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液，透光度^ 95%， pH 值3. 3-4. 5 ;
(9) 濃縮用降膜式蒸發(fā)器將經(jīng)離子交換樹脂處理后的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液濃縮到固形物含 量> 77wt% ;
(10) 包裝。 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20882-2007規(guī)定方法檢測，采用本發(fā)明方法制得的高果糖槳，干 物質(zhì)中果糖含量達(dá)55-58%。淀粉轉(zhuǎn)化率可達(dá)90-97%。 步驟(4)產(chǎn)生的濾渣為蛋白質(zhì)含量較高的甘薯渣或米渣餅，可作飼料。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
(1) 將干甘薯?xiàng)l或塊在室溫下用水浸泡4小時，磨漿，漿液過70目濾網(wǎng)；
(2) 用磷酸調(diào)整漿液pH值5. 8，加水調(diào)整到質(zhì)量濃度為32%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀 粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯重的0. 018wt96，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米原料重 的0. 35wt%，攪拌混勻;
(3) 高溫瞬時液化將調(diào)好的漿液在112t:噴射液化，在10分鐘內(nèi)降溫至88°C ，液化40 分鐘，制得液化液；
(4) 往液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯或稻米原料重的1. Owt96，經(jīng) 板框過濾設(shè)備過濾，脫掉液化液中的蛋白質(zhì)及纖維成分，濾液用于下一步糖化；
(5) 待過濾后的濾液降溫到55t:，用鹽酸調(diào)pH值至4. 5，同時加入糖化酶和脫支酶， 糖化酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 20wt96，脫支酶的用量為干甘薯或稻米原料重的 0. 12%，糖化時間50小時，至糖化液DE值^ 97%，再用噴射器升溫至92"C滅酶出料，制得糖 化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當(dāng)于干甘薯重2. 5wt%的活性炭，攪勻，調(diào)pH值至 5. 0，在溫度55t:下，通過壓濾機(jī)過濾，重復(fù)脫色壓濾3次，至料液清澈透明，無炭粒、異物， 制得脫色料液；
(7) 異構(gòu)轉(zhuǎn)化往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6. 5，再添加葡萄糖異構(gòu)酶，葡萄 糖異構(gòu)酶的用量為干甘薯或稻米原料重的O. 2wt96，在55t:下異構(gòu)轉(zhuǎn)化18小時，之后加熱到 92t:維持12分鐘，滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性，制得異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液；
(8)離子交換異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液溫度降到52t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離 子交換樹脂柱，進(jìn)行純化，制得清澈透明無異味的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液，透光度95%， pH值3. 8 ;
(9) 濃縮用降膜式蒸發(fā)器將經(jīng)離子交換樹脂處理后的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液濃縮到固形物含 量78wt% ;
(10) 包裝。 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20882-2007規(guī)定方法檢測，采用本發(fā)明方法制得的高果糖槳，干 物質(zhì)中果糖含量達(dá)56%。淀粉轉(zhuǎn)化率為95%。
實(shí)施例2
(1) 將稻米在室溫下用水浸泡3小時，磨槳，槳液過80目濾網(wǎng)；
(2) 用磷酸調(diào)整漿液pH值5. 5，加水調(diào)整到質(zhì)量濃度為35%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀 粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 025wt96，耐高溫淀粉酶的用量為稻米原料 重的O. 45wt。/。，攪拌混勻；
(3) 將調(diào)好的漿液在113t:噴射液化，在15分鐘內(nèi)降溫至90°C ，液化35分鐘，制得液化 好的液化液；
(4) 過濾脫渣往液化好的液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為稻米原料重的0. 8wt96，經(jīng)板框過濾設(shè)備過濾，脫掉液化液中的蛋白質(zhì)及纖維等成分，濾液用于下一步糖 化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到6(TC，用鹽酸調(diào)pH值至5. 0，同時加入糖化酶和脫支 酶，糖化酶的用量為稻米原料重的0. 25wt96，脫支酶的用量為稻米重的0. 15%，糖化時間45 小時，至糖化液DE值達(dá)97%，再用噴射器升溫至9(TC滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當(dāng)于稻米原料重lwt96的活性炭，攪勻，調(diào)pH值至 5. 5，在溫度5(TC下，通過壓濾機(jī)過濾，重復(fù)脫色壓濾2次，直到料液清澈透明，無炭粒、異 物，制得脫色料液；
(7) 異構(gòu)轉(zhuǎn)化往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6. 6，再添加葡萄糖異構(gòu)酶，葡萄 糖異構(gòu)酶的用量為稻米重的0. 15wt96，在6(TC下異構(gòu)轉(zhuǎn)化16小時，之后加熱到9(TC維持15 分鐘，滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性，制得異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液；
(8) 離子交換異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液溫度降到50-55t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰 離子交換樹脂柱，進(jìn)行純化，制得清澈透明無異味的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液，透光度96%， pH4. 0 ;
(9) 濃縮用降膜式蒸發(fā)器將經(jīng)離子交換樹脂處理后的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液濃縮到固形物含 量77wt% ;
(10) 包裝。 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20882-2007規(guī)定方法檢測，采用本發(fā)明方法制得的高果糖槳，干 物質(zhì)中果糖含量達(dá)57%。淀粉轉(zhuǎn)化率92%。
實(shí)施例3
(1) 將干甘薯塊在室溫下用水浸泡5小時，磨漿，漿液過70目濾網(wǎng)；
(2) 調(diào)漿用磷酸調(diào)整漿液pH值5.5，加水調(diào)整漿液波美濃度為18Be° ，加氯化鈣助劑 和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 025wt%，耐高溫淀粉酶的用量 為干甘薯重的0. 25wt96，攪拌混勻；
(3) 高溫瞬時液化將調(diào)好的漿液在112t:噴射液化，在6分鐘內(nèi)降溫至95t:，液化44 分鐘，制得液化好的液化液；
(4) 過濾脫渣往液化好的液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯重的 0. 9wt96，經(jīng)板框過濾設(shè)備過濾，脫掉液化液中的蛋白質(zhì)及纖維，濾液用于下一步糖化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到6(TC，用鹽酸調(diào)pH值至5. 0，同時加入糖化酶和脫支 酶，糖化酶的用量為干甘薯重的0. 25wt96，脫支酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 1%，糖 化時間55小時，至糖化液DE值98%，再用噴射器升溫至95t:滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當(dāng)于干甘薯或稻米原料重2wt96的活性炭，攪勻，調(diào)pH 值至4. 5，在溫度5(TC下，通過壓濾機(jī)過濾，重復(fù)脫色壓濾3次，到料液清澈透明，無炭粒、異 物，制得脫色料液；
(7) 異構(gòu)轉(zhuǎn)化往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6. 7，再添加葡萄糖異構(gòu)酶，葡萄 糖異構(gòu)酶的用量為干甘薯重的O. 3wt96，在5(TC下異構(gòu)轉(zhuǎn)化20小時，之后，加熱到9(TC維持 15分鐘，滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性，制得異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液；
(8) 離子交換異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液溫度降到55t:時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子 交換樹脂柱，進(jìn)行純化，制得清澈透明無異味的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液，透光度95%， pH值4. 5 ;
(9) 濃縮用降膜式蒸發(fā)器將經(jīng)離子交換樹脂處理后的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液濃縮到固形物含量78wt% ;
(10)包裝。 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20882-2007規(guī)定方法檢測，采用本發(fā)明方法制得的高果糖槳，干物質(zhì)中果糖含量達(dá)55%。淀粉轉(zhuǎn)化率97%。
實(shí)施例4
(1) 將大米在室溫下用水浸泡3小時，磨漿，漿液過70目濾網(wǎng)；
(2) 調(diào)漿用磷酸調(diào)整漿液pH值5. 5，加水調(diào)整到質(zhì)量濃度為30%、漿液濃度為18Be° ，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為稻米重的0. 022wt%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 30wt。/。，攪拌混勻；
(3) 高溫瞬時液化將調(diào)好的漿液在113t:噴射液化，在18分鐘內(nèi)降溫至90°C ，液化35分鐘，制得液化好的液化液；
(4) 過濾脫渣往液化好的液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為稻米重的1. 3wt%，經(jīng)板框過濾設(shè)備過濾，脫掉液化液中的蛋白質(zhì)及纖維等成分，濾液用于下一步糖化；
(5) 糖化待過濾后的濾液降溫到55t:，用鹽酸調(diào)pH值至4. 0，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 22wt96，脫支酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0. 15wt%，糖化時間45小時，至糖化液DE值97%，再用噴射器升溫至95。C滅酶出料，制得糖化液；
(6) 脫色過濾往糖化液中添加相當(dāng)于稻米重2wt%的活性炭，攪勻，調(diào)pH值至4. 5，在溫度52t:下，通過壓濾機(jī)過濾，重復(fù)脫色壓濾2次，到料液清澈透明，無炭粒、異物，制得脫色料液；
(7) 異構(gòu)轉(zhuǎn)化往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6. 5，再添加葡萄糖異構(gòu)酶，葡萄糖異構(gòu)酶的用量為干甘薯或稻米原料重的O. lwt96，在5(TC下異構(gòu)轉(zhuǎn)化20小時，之后加熱到9(TC維持15分鐘，滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性，制得異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液；
(8) 離子交換異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液溫度降到5(TC時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子交換樹脂柱，進(jìn)行純化，制得清澈透明無異味的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液，透光度95%， pH值3. 3 ;
(9) 濃縮用降膜式蒸發(fā)器將經(jīng)離子交換樹脂處理后的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液濃縮到固形物含量77wt% ;
(10) 包裝。 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20882-2007規(guī)定方法檢測，采用本發(fā)明方法制得的高果糖槳，干物質(zhì)中果糖含量達(dá)56%。淀粉轉(zhuǎn)化率96%。
權(quán)利要求
一種高果糖漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)原料預(yù)處理將去皮的干甘薯或者稻米清除雜質(zhì)，在室溫下，用水浸泡3-5小時，磨漿，漿液過70目以上濾網(wǎng)；(2)調(diào)漿用磷酸調(diào)整漿液pH值至5.5-6.0，加水調(diào)整到質(zhì)量濃度為30-35%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，氯化鈣的用量為干甘薯或稻米原料重的0.015-0.025wt%，耐高溫淀粉酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0.25-0.45wt%，攪拌混勻；(3)高溫液化將調(diào)好的漿液在110-113℃噴射液化， 在5-20分鐘內(nèi)降溫至85-90℃，液化35-45分鐘，制得液化好的液化液；(4)過濾脫渣往液化好的液化液中添加硅藻土助濾劑，硅藻土的用量為干甘薯或稻米原料重的0.8-1.5wt%，經(jīng)板框過濾設(shè)備過濾，脫掉液化液中的蛋白質(zhì)及纖維等成分，濾液用于下一步糖化；(5)糖化待過濾后的濾液降溫到50-60℃，用鹽酸調(diào)pH值至4.0- 5.0，同時加入糖化酶和脫支酶，糖化酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0.15-0.25wt%，脫支酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0.1-0.15%，糖化時間45-55小時，至糖化液DE值≥97%，再用噴射器升溫至90℃-95℃滅酶出料，制得糖化液；(6)脫色過濾往糖化液中添加相當(dāng)于干甘薯或稻米原料重1-5wt%的活性炭，攪勻，調(diào)pH值至4.5-5.5，在溫度50-60℃下，通過壓濾機(jī)過濾，重復(fù)脫色壓濾2-4次，直到料液清澈透明，無炭粒、異物，制得脫色料液；(7)異構(gòu)轉(zhuǎn)化往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6.0- 6.7，再添加葡萄糖異構(gòu)酶，葡萄糖異構(gòu)酶的用量為干甘薯或稻米原料重的0.1-0.3wt%，在50-60℃下異構(gòu)轉(zhuǎn)化15-20小時，之后加熱到90-95℃維持10-15分鐘，滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性，制得異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液；(8)離子交換處理異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液溫度降到50-55℃時，通過陽離子交換樹脂柱，再通過陰離子交換樹脂柱，進(jìn)行純化，制得清澈透明無異味的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液，透光度≥95%，pH值3.3-4.5；(9)濃縮用降膜式蒸發(fā)器將經(jīng)離子交換樹脂處理后的異構(gòu)轉(zhuǎn)化糖液濃縮到固形物含量≥77wt%；(10)包裝。
全文摘要
一種高果糖漿的制備方法，其包括以下步驟(1)將干甘薯或者稻米在室溫下用水浸泡，磨漿，漿液過70目以上濾網(wǎng)；(2)用磷酸調(diào)整漿液pH值至5.5-6.0，加水調(diào)整到質(zhì)量濃度為30-35%，加氯化鈣助劑和耐高溫淀粉酶，攪拌混勻；(3)將調(diào)好的漿液在110-113℃噴射液化，在5-20分鐘內(nèi)降溫至85-90℃，再液化35-45分鐘；(4)過濾脫渣(5)加入糖化酶和脫支酶，糖化45-55小時，再滅酶出料；(6)脫色過濾；(7)往脫色料液中添加磷酸鈉溶液調(diào)pH至6.0-6.7，再添加葡萄糖異構(gòu)酶，異構(gòu)轉(zhuǎn)化15-20小時，之后滅掉葡萄糖異構(gòu)酶活性；(8)離子交換處理；(9)濃縮；(10)包裝。采用本發(fā)明方法制得的高果糖漿，干物質(zhì)中果糖含量達(dá)55-58%。淀粉轉(zhuǎn)化率可達(dá)90-97%。
文檔編號A23L1/236GK101756157SQ20101011968
公開日2010年6月30日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者劉星, 周麗君, 林親錄, 程小續(xù), 符瓊 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)