果葡糖浆生产工艺综述

果葡糖浆生产工艺综述

宋俊梅徐京凯

（山东轻工业学院济南250353）

摘要：：主要介绍了果葡糖浆及其用途和生产工艺过程、异构化条件、系统及生产运行要点等，通过分析认为，正确的工艺设计、精准的工艺控制、熟练的系统操作和科学的工艺管理是保证高效生产果葡糖浆的关键，并就这些关键因素做了相关阐述。

关键词：果糖，果葡糖浆，异构酶，异构化，工艺控制，生产工艺

1 果葡糖浆的物理特性和甜味特性

果葡糖浆( Fructose corn syrups) 也称高果糖浆或异构糖浆, 它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用, 将其中的一部分葡萄糖异构成果糖。

果葡糖浆按其生产发展和产品组分质量分数( w ) 的不同划分为3 代, 第1 代果葡糖浆称为葡果糖浆, 简称42 糖, 其糖分组成中w ( 果糖) 为42% ( 以干基计) , w ( 葡萄糖) 为50% , w ( 低聚

糖) 为5% , 其质量分数为71%, 甜度约等于蔗糖; 第2 代果葡糖浆称为果葡糖浆, 简称55 糖, 其糖分组成为w ( 果糖) 为55% , w ( 葡萄糖) 为40% , w ( 低聚糖) 为5% , 其质量分数为77%, 甜度约为蔗糖的1. 1 倍; 第3 代果葡糖浆称为高果糖浆, 简称90 糖, 其糖分组成为w ( 果糖) 为90%, w( 葡萄糖) 为7% , w ( 低聚糖) 为3% , 其质量分数为80% , 甜度为蔗糖的1. 4 倍。

果葡糖浆无色无嗅, 常温下流动性好, 使用方便, 在饮料生产和食品加工中可以部分甚至全部取代蔗糖, 而且, 较其更具有淳厚的风味, 应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。果葡糖浆的优点, 主要来自于其成分组成中的果糖, 并随果糖含量的增加更为明显。果糖服用后, 在人体小肠内吸收速度慢, 而在肝脏中代谢快, 代谢中对胰岛素依赖小, 故不会引起血糖升高, 这对糖尿病患者有利。在医药上, 吡喃果糖可加快乙醇的代谢作用, 可用于治疗乙醇中毒。静脉注射500mL 质量分数为40%的果糖溶液可达效果。美国果糖液也有取代葡萄糖大输液的迹象。此外它在食品工业中还有以下优点:

1) 甜度高。果糖的甜度为蔗糖的1. 5 倍, 并且具有两种分子构型: 型和型, 型果糖的甜度是型果糖的3 倍, 低温时部分型果糖转化为型果糖, 而使甜度增加。根据这一特性, 果葡糖浆最适合于清凉饮料和冷饮食品的生产。

2) 风味好。果葡糖浆的主要成分和性质接近于天然果汁和蜜蜂, 具有蜂蜜和水果清香。味感方面, 味觉甜度比蔗糖浓, 且有清凉感, 用于果汁饮料生产时, 可以突出原果香味。此外, 果葡糖浆和蔗糖混合使用可使甜味丰满, 风味更好。3) 保湿性好。果糖为无定形单糖, 吸湿性大, 具有良好的保水分能力和耐干燥能力, 这一特性可使面点保持新鲜松软, 从而延长了产品货架期。

4) 渗透压大。果葡糖浆的主要成分是单糖, 其渗透压高于双糖( 如蔗糖) , 用于蜜饯、果脯生产时可以缩短糖渍时间。高渗透压还可以抑制微生物生长, 从而具有防腐保鲜作用。

5) 热量低。果糖的甜度高, 发热量低, 食用后增加脂肪少, 适于怕热及肥胖的人饮用。

6) 营养丰富。单糖可直接进入血液为人体吸收, 因而较快参与新陈代谢。在生产以加快恢复肌体功能、消除疲劳为特点的食品中已成为难以取代的糖源。虽然

有以上诸多优点, 但42 糖在低温贮运时会出现结晶, 不利于使用。建议贮运温度: 42 糖在21～32 ℃( 普通型) , 41～46 ℃( 高浓度) ; 55 糖为24～30 ℃( 普通型) , 18～30 ℃( 高浓度) 。另外, 国内生产的果葡糖浆价格较高, 此外还有一些其他方面的原因, 也抑制了果葡糖浆的生产和应用, 但相信随着人们健康观念的进步和生产水平的提高, 果葡糖浆会日益为人们所接受。

2 果葡糖浆的生产工艺

2.1 生产工艺

淀粉是制造果葡糖浆的原料。果葡糖浆的生产工艺包括淀粉的液化、糖化和异构化等步骤流程如下:

σ-淀粉酶糖化酶

︱︱

淀粉乳→液化→糖化→淀粉糖

活性炭

︱

化液→脱色→高子交换→一次蒸发→

异物酶活性炭

↓↓

→配糖一异构化一脱色一高子交换→成品蒸发→F42果葡糖浆

首先, 淀粉乳在a 一淀粉酶的作用下被液化成D E 值为15 % 一20 % 的液化液, 液化液经调整p H 和温度, 并加入糖化酶进行糖化, 糖化完成后D E 值是96 % ~ 98 % ,然后把一些不溶物, 如脂类, 蛋白质等滤除, 最后再用活性炭和离子交换树脂处理二成为净化的葡萄糖液。被净化后葡萄糖液通过装有固定化异构酶反应器即可被异构化, 得到果糖含量在42 %左右的果葡糖浆。将此糖浆再经过活性炭过滤离交处理,最后调整pH并浓缩至71%的浓度, 即得到42%果葡糖浆。

2.2 主要工艺参数

2.2.1 液化

淀粉乳浓度 32 % 一36 % ;

Ca Z + 浓度 5 0 ×1 0一6 m o l/ L ;

a 一淀粉酶 8 ~ 10 μ/ g 绝干淀粉;

p H 值 6.2 一6.5 ;

温度 88 一9 0 ℃ ;

液化液DE值 15 % 一20%

2.2.2 糖化

糖化酶 80 一1 0 0 μ/ g 绝干物;

C a 浓度 50 x l o 6 m o l/ IJ ;

p H 值 5.5 ;

温度 60C 士I C ;

时间 3 6 一4 Oh ;

糖化液DE值96 % 一98 %

2.2.3 脱色

活性炭用量 10 % ~ 1. 5 %DS ;

加热温度 7 5 一8 0 ℃ ;

p H 值4.1 ~ 4.3 ;

搅拌时间 3 o m in ;