专利名称：一种制备果葡糖浆的方法
技术领域：
本发明涉及食品添加剂技术领域，具体涉及一种利用蔗糖制备果葡糖浆的方法。
背景技术：
果糖是一种左旋六碳糖，为葡萄糖的异构体，其作用和用途与葡葡糖基本相同，但 更易被机体吸收利用，更适用于糖尿病和肝病患者的能量供应。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"。果葡糖浆主要分为F42、 F55和F90等产品，其中"F"表 示果糖，其后的数字表示果糖含量占干物质的百分率。目前国内果葡糖浆的生产能力在200 万吨。果糖的应用早已在食品工业、保健食品上普及，随着近年来果糖在医药工业、日用调 味品、日用化工上的应用的逐步上升，在追求果糖产量的同时更加的注重质量。果糖可通过 蔗糖水解获得，蔗糖是非还原性的糖，可以在酸性或酶的作用下分解为葡萄糖和果糖。蔗糖 水解生产果葡糖浆的方法主要以酸水解为主，一般蔗糖浓度在55 70%， 60 7(TC，用盐 酸调节pH值到2. 0，反应2 4小时，再用氢氧化钠或碳酸钠回调pH值到4. 5，这种方法制 得的糖液灰分多，稳定性不好，造成后期果糖质量差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺点，提供一种利用蔗糖水解酶水解蔗糖制备 糖浆的方法，其采用蔗糖水解酶将蔗糖转化为葡萄糖和果糖，再通过色谱分离技术和葡萄 糖异构化反应，获得果糖含量高、品质好的果葡糖液。 为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种制备果葡糖浆的方法，包括如下步 骤 (1)将蔗糖配制成固含量为35 40%的溶液，加入蔗糖水解酶水解，酶解反应结 束后，将酶解液通过过滤、脱色、离交、浓縮和色谱分离，分别得到高纯度的葡萄糖液和果糖 液； (2)步骤(1)所得果糖液经脱色、离交、纳滤膜处理和浓縮，制得果糖含量占干物 质的百分率为90X以上的果葡糖浆F90 ; (3)步骤(1)所得葡萄糖液经浓縮、异构化、脱色、离交和浓縮制得果糖含量占干 物质的百分率为42X以上的果葡糖浆F42 ; 本发明的方法，其中在所述步骤(3)后还包括步骤将所得的F90和F42的果葡糖 浆调配得果糖含量占干物质的百分率为55X以上的果葡糖浆F55。 本发明的方法，其中步骤(1)中，所述蔗糖水解酶优选为从啤酒酵母中提取的蔗 糖水解酶(酶活为200000U/g)。 本发明的方法，其中步骤(1)中，酶解反应时调节糖液的pH值4.0 5.0，温度 40 60°C ，蔗糖水解酶的添加量为每1吨蔗糖添加30g 50g蔗糖水解酶，反应12 24h。 酶解率可达到97 % 99. 5 % 。
本发明的方法，其中步骤(1)中，酶解反应得到的酶解液升温到80 9(TC，板框过 滤除去蔗糖酶和杂质，再采用非离子型大孔树脂对滤出液脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳 柱三步离交除盐，最后浓縮糖液到固含量50%;浓縮液通过色谱分离，分离出的果糖和葡萄 糖纯度在92%以上，固含量在20% 25%。 上述方法，所述板框过滤的滤布孔径优选为5万 20万分子量。
本发明的方法，其中步骤(2)中，果糖液采用非离子型大孔树脂脱色，脱色液经过 阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，离交液再经过2000-3000分子量膜处理去除低聚糖，再经 过浓縮得到固含量为70X 75X的F90果糖。本发明的方法，其中步骤(3)中，葡萄糖液 浓縮到固含量50%，调节pH7. 0 7. 5，通过固定化异构酶异构(生产20t，42X的果糖，消 耗lkg异构酶)，异构化后糖液用非离子型大孔树脂脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步 离交除盐，再经过浓縮得到固含量为70X 75X的F42果糖。上述方法中，所用的脱色树脂 为非离子型大孔吸附树脂，优选采用罗门哈斯AmberliteXAD16型树脂。浓縮时大多采用板 式蒸发器。色谱分离采用的树脂优选为漂莱特PCR-642Ca，进料温度50 65。C，pH值5 7。离交使用的阳树脂优选为苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基(_S03H)的离子交 换树脂，如732等，阴树脂优选为强碱性苯乙烯系I型阴离子交换树脂，如D201*7等。
上述技术方案具有如下优点通过采用蔗糖酶分解蔗糖，树脂脱色、色谱分离提高 果糖纯度，纳滤膜去除低聚糖等杂质，有效地提高了果葡糖液的质量，最多可同时生产出三 种纯度的糖液，满足不同的需要。
图1为本发明方法的主要工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例l 1吨固含量为35%蔗糖溶液，调节pH值到4. 5，温度40 5(TC，加入llg酵母蔗 糖水解酶(可商购，也可自己提取获得)，反应20小时，通过测定蔗糖水解率为97.7%。酶 解液升温到80 9(TC，板框过滤除去蛋白和其他杂质(滤布孔径10万分子量(MD))。滤 出液用了罗门哈斯AmberliteXAD16型树脂对滤出液脱色，透光率(420nm测定)在95%以 上，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，离交后电导率控制在20us/cm以下，最后利 用板式蒸发器浓縮糖液，温度不得超过80°C ，糖液浓縮到固含量40% 。浓縮液进色谱(树脂 型号为罗门哈斯1320)，进料温度60 65°C ，调节pH值5，冲洗水温度60 65°C ，电导不得 超过5us/cm，分离出的果糖和葡萄糖纯度可在92%以上，固含量20 25% ，收率达到90% 以上。色谱分离后果糖液用罗门AmberliteXAD16型树脂脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱 三步离交除盐，采用的阳树脂为732(苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基(_S03H)的 离子交换树脂)，阴树脂为D201*7 (强碱性苯乙烯系I型阴离子交换树脂)，脱色和离交后， 透光率在95%以上，电导20us/cm以下，离交液用1500MD膜处理去除低聚糖，低聚糖去除率 大于90%，葡萄糖和果糖的总收率在95%以上，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70X 75X，冷却后即是F90果葡糖浆；葡萄糖液用板式蒸发器浓縮糖液到固含量40% ， 浓縮温度不得超过8(TC。浓縮液调节pH7.0，温度60-7(TC，通过固定化异构酶异构(生产 20t，42X的果糖，消耗lkg异构酶)。异构化率在42. 3%，异构化后糖液用罗门哈斯树脂脱 色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量 70 % 75 % ，冷却后即是F42果葡糖浆，两者调配可获得F55果糖。主要工序流程如图1所 示。 实施例2 1吨固含量为40%蔗糖溶液，调节pH值到5，温度40 5(TC，加入20g酵母蔗糖 水解酶，反应18小时，通过测定蔗糖水解率为99. 2% 。酶解液升温到80 90°C ，板框过滤 除去蛋白和其他杂质(滤布孔径5万MD)。滤出液用了罗门哈斯AmberliteXAD16型树脂对 滤出液脱色，透光率(420nm测定)在95%以上，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐， 离交后电导率控制在20us/cm以下，最后利用板式蒸发器浓縮糖液，温度不得超过80°C ，糖 液浓縮到固含量45% 。浓縮液进色谱，进料温度60 65°C ，调节pH值6，冲洗水温度60 65°C ，电导不得超过5us/cm，分离出的果糖和葡萄糖纯度可在92%以上，固含量20 25% ， 收率达到90%以上。色谱分离后果糖液用罗门AmberliteXAD16型树脂脱色，脱色液经过阳 柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，脱色和离交后，透光率在95%以上，电导20us/cm以下，离交 液用2000MD膜处理去除低聚糖，低聚糖去除率大于90% ，葡萄糖和果糖的总收率在95%以 上，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70% 75% ，冷却后即是F90果葡糖浆；葡萄 糖液用板式蒸发器浓縮糖液到固含量45^，浓縮温度不得超过8(TC。浓縮液调节pH7. 5，温 度60 7(TC，通过固定化异构酶异构(生产20t，42X的果葡糖浆，消耗lkg异构酶)。异 构化率在43.2%异构化后糖液用了罗门哈斯树脂脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离 交除盐，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70X 75X，冷却后即是F42果葡糖桨， 两者调配可获得F55果葡糖浆。
实施例3 1吨固含量为35X蔗糖溶液，调节pH值到4. 5，温度40 50。C，加入17. 5g酵母 蔗糖水解酶，反应18小时，通过测定蔗糖水解率为98. 5% 。酶解液升温到80 90°C ，板框 过滤除去蛋白和其他杂质(滤布孔径10万MD)。滤出液用了罗门哈斯AmberliteXAD16型 树脂对滤出液脱色，透光率(420nm测定)在95%以上，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离 交除盐，离交后电导率控制在20us/cm以下，最后利用板式蒸发器浓縮糖液，温度不得超过 80°C ，糖液浓縮到固含量50% 。浓縮液进色谱，进料温度60 65°C ，调节pH值6，冲洗水 温度60 65°C，电导不得超过5us/cm，分离出的果糖和葡萄糖纯度可在92%以上，固含量 20 25%，收率达到90%以上。色谱分离后果糖液用罗门AmberliteXAD16型树脂脱色，脱 色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，脱色和离交后，透光率在95X以上，电导20us/cm 以下，离交液用2000MD膜处理去除低聚糖，低聚糖去除率大于90X，葡萄糖和果糖的总收 率在95%以上，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70% 75%，冷却后即是？90果 葡糖浆；葡萄糖液用板式蒸发器浓縮糖液到固含量50%，浓縮温度不得超过80°C。浓縮液 调节pH7.0，温度60 7(TC，通过固定化异构酶异构(生产20t 42%的果葡糖浆，消耗lkg 异构酶)。异构化率为43. 8%，异构化后糖液用了罗门哈斯树脂脱色，脱色液经过阳柱、阴 柱、阳柱三步离交除盐，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70 % 75 % ，冷却后即
5是F42果葡糖浆，两者调配可获得F55果葡糖浆。
实施例4 1吨固含量为40%蔗糖溶液，调节pH值到5，温度40 50°C ，加入12g酵母蔗糖水 解酶，反应18小时，通过测定蔗糖水解率为98. 3% 。酶解液升温到80 90°C ，板框过滤除 去蛋白和其他杂质(滤布孔径10万MD)。滤出液用了罗门哈斯AmberliteXAD16型树脂对 滤出液脱色，透光率(420nm测定)在95%以上，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐， 离交后电导率控制在20us/cm以下，最后利用板式蒸发器浓縮糖液，温度不得超过80°C ，糖 液浓縮到固含量55% 。浓縮液进色谱，进料温度60 65°C ，调节pH值6，冲洗水温度60 65°C ，电导不得超过5us/cm，分离出的果糖和葡萄糖纯度可在92%以上，固含量20 25% ， 收率达到90%以上。色谱分离后果糖液用罗门AmberliteXAD16型树脂脱色，脱色液经过阳 柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，脱色和离交后，透光率在95%以上，电导20us/cm以下，离交 液用2000MD膜处理去除低聚糖，低聚糖去除率大于90% ，葡萄糖和果糖的总收率在95%以 上，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70% 75% ，冷却后即是F90果葡糖浆；葡萄 糖液用板式蒸发器浓縮糖液到固含量55%，浓縮温度不得超过80°C。浓縮液调节pH75，温 度60 7(TC，通过固定化异构酶异构(生产20t，42X的果葡糖浆，消耗lkg异构酶)。异 构化率为44.0%，异构化后糖液用了罗门哈斯树脂脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步 离交除盐，最后利用三效蒸发器器浓縮糖液到固含量70X 75X，冷却后即是F42果葡糖 浆，两者调配可获得F55果葡糖浆。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种制备果葡糖浆的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将蔗糖配制成固含量为35～40％的溶液，加入蔗糖水解酶水解，酶解反应结束后，将酶解液通过过滤、脱色、离交、浓缩和色谱分离，分别得到高纯度的葡萄糖液和果糖液；(2)步骤(1)所得果糖液经脱色、离交、纳滤膜处理和浓缩，制得果糖含量占干物质的百分率为90％以上的果葡糖浆F90；(3)步骤(1)所得葡萄糖液经浓缩、异构化、脱色、离交和浓缩制得果糖含量占干物质的百分率为42％以上的果葡糖浆F42。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(3)后还包括步骤将所得的 F90和F42的果葡糖浆调配得果糖含量占干物质的百分率为55%以上的果葡糖浆F55。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述蔗糖水解酶为从啤酒 酵母中提取的蔗糖水解酶，其酶活为200000U/g。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，酶解反应时调节糖液的pH值 4. 0 5. O，温度40 6(TC，蔗糖水解酶的添加量为每1吨蔗糖添加30g 50g蔗糖水解 酶，反应12 24h。
5. 如权利要求l-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，酶解反应得到的酶 解液升温到80 9(TC，板框过滤除去蔗糖酶和杂质，再采用非离子型大孔树脂对滤出液脱 色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，最后浓縮糖液到固含量50% ;浓縮液通过色 谱分离，分离出的果糖和葡萄糖纯度在92%以上，固含量在20% 25%。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述板框过滤的滤布孔径为5万 20万分
7. 如权利要求l-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，果糖液采用非离子型 大孔树脂脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，离交液再经过2000-3000分子 量膜处理去除低聚糖，再经过浓縮得到固含量为70% 75%的F90果糖。
8. 如权利要求l-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，葡萄糖液浓縮到固 含量50%，调节pH7. 0 7. 5，通过固定化异构酶异构，异构化后糖液用非离子型大孔树脂 脱色，脱色液经过阳柱、阴柱、阳柱三步离交除盐，再经过浓縮得到固含量为70% 75%的 F42果糖。
全文摘要
本发明公开了一种制备果葡糖浆的方法，包括如下步骤(1)蔗糖溶液加入蔗糖水解酶水解，酶解液通过过滤、脱色、离交、浓缩和色谱分离，分别得到高纯度的葡萄糖液和果糖液；(2)所得果糖液经脱色、离交、纳滤膜处理和浓缩，制得果葡糖浆F90；(3)所得葡萄糖液经浓缩、异构化、脱色、离交和浓缩制得果葡糖浆F42。本发明通过采用蔗糖酶分解蔗糖，树脂脱色、色谱分离提高果糖纯度，纳滤膜去除低聚糖等杂质，有效地提高了果葡糖液的质量，最多可同时生产出三种纯度的糖液，满足不同的需要。
文档编号A23L1/236GK101766289SQ20101010263
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者尚海涛, 张毅, 张雪锋, 李荣杰, 薛培俭, 邓远德 申请人:安徽丰原发酵技术工程研究有限公司