葡萄糖浆异构酶法制备果葡糖浆的工艺研究
果葡糖浆的结晶性研究进展
果葡糖浆的结晶性研究进展摘 要：果葡糖浆在贮藏过程中出现的结晶现象，属于葡萄糖在过饱和溶液中的正常析出，本文综述了果葡糖浆结晶的特点并对延缓结晶的措施进行了简述。
关键字：果葡糖浆 结晶 过饱和贾慧慧 袁卫涛 杨海军（保龄宝生物股份有限公司 山东 禹城 251200）Research Progress on the Crystallization of Fructose SyrupJia Hui-hui Yuan Wei-tao Yang Hai-jun（Baolingbao Biology Co ，Ltd ，Yucheng 251200，China ）Abstract ：The crystallization phenomenon of fructose syrup during storage is a normal precipition of glucose in supersaturated solution. This review summarizes the characteristics of crystallization, and the measures on delaying crystal is brie fl y introduced.Key words ：Fructose Syrup; crystal; supersaturated果葡糖浆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，将其中一部分葡萄糖异构成果糖，由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖浆，因其优良的风味、甜性、溶解性、代谢性等，在乳饮料、发酵酸奶、乳制品等产品中的应用尽显优势[1]。
果葡糖浆的甜度接近于同浓度的白砂糖，风味类似天然果汁，具有清香、爽口的感觉[2]，同时果葡糖浆在40℃以下时具有冷甜特性，甜度随温度的降低而升高，F42果葡糖浆、F55果葡糖浆甜度分别相当于同等浓度白砂糖的90%和110%，可以完全替代白砂糖。
果葡糖浆抑菌效果的研究
河北科技大学硕士学位论文果葡糖浆抑菌效果的研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：生物工程指导教师：***20100601摘要摘要果葡糖浆是一种淀粉糖，一种甜味剂，广泛用于食品工业，特别是饮料行业。
食品行业的甜味剂有蔗糖、果糖、葡萄糖、果葡糖浆等，甜味剂的种类，从产品的感官指标角度考虑，有一定的影响，而从饮料的微生物指标考虑，甜味剂的种类对饮料产品中的微生物生长繁殖是否有影响？针对这一问题，本课题采用不同的甜味剂作为碳源，培养各种微生物，绘出生长曲线，从而判断何种甜味剂最不利于微生物生长。
那么饮料生产中，工艺条件不变的情况下，微生物的数量最低，也就是说其生物稳定性更好。
本实验采用从饮料厂废水中分离出的三只野生汉森酵母菌株，以及大肠杆菌共4株菌，在其各自适宜的温度，大肠杆菌培养温度37℃、摇床震荡培养，酵母菌30℃摇床震荡培养，然后通过比浊法测定不同时间的菌液浓度，从而获得微生物的生长信息。
实验原理为，将菌种等量接种于各种不同碳源（不同的甜味剂）的培养基内，培养后，微生物生长越少的培养基，其所含的碳源对该菌越是不利，即具有一定抑制作用。
本研究主要研究成果如下：（1）所选的微生物菌株在全营养培养基（牛肉膏蛋白胨或麦芽汁）上生长最为旺盛，远高于其他限制性碳源培养基，这说明限制性碳源不利于微生物的生长繁殖，即限制性的碳源对微生物有一定的抑制作用。
（2）较双糖（麦芽糖和蔗糖）而言，单糖对微生物的抑制作用更为明显。
（3）混合碳源（果+葡、果葡糖浆）的抑菌效果比单一碳源（果糖、葡萄糖）更明显。
（4）各种微生物在果葡糖浆中的生长量最低。
说明果葡糖浆具有抑菌作用，且其抑菌效果与果葡糖浆的加工生产无关，而只与果糖和葡萄糖含量有关。
以上工作为果葡糖浆在我国食品行业的推广应用奠定基础。
关键词果葡糖浆；抑菌；菌浓的测定；比浊；生长曲线河北科技大学硕士学位论文AbstractFructose syrup is a starch sugar, a sweetener widely used in food industry, especially in the beverage industry. Sweetener in the food industry are sucrose, fructose, glucose, fructose syrup, etc., sweetener type of indicators from the sensory point of view, to a certain extent, microbial indicators from beverages to consider the types of sweeteners beverage products on microbial growth and reproduction in any impact? To solve this problem, the issue of different sweeteners as carbon source, various microbiological culture, draw the growth curve, and thus determine which sweetener is most detrimental to microbial growth. So drink production, under the same conditions, the lowest number of microorganisms, that is the better biological stability.In this study the wastewater from the beverage plant isolated three strains of wild yeast Hansen,℃and 4 strains of E. coli in their respective appropriate temperature, E. coli culture temperature 37 ,℃shaking culture shock, yeast 30 shaker culture shock, and then measured by turbidimetry at different times of the bacterial concentration to obtain information on microbial growth. Experimental principle is, the equivalent strain was inoculated in a variety of different carbon sources (different sweetener) medium, the cultured, the less microbial growth medium, which contains more carbon to the bacteria negative, that is, a certain inhibition.The main results are shown as follows:(1)Selected microbial strains in the total nutrient medium (beef extract peptone or malt extract) in the most vigorous growth, much higher than other restrictive carbon source medium, indicating that carbon is not limiting growth and reproduction of beneficial microbes, which restricted of carbon sources on the inhibition of certain microorganisms.(2)More pairs of sugar (maltose and sucrose), the simple sugars for microbial inhibition becomes more apparent.(3) Mixed carbon source (fruit + Portuguese, fructose syrup) and antibacterial effect than a single carbon source (fructose, glucose) more pronounced(4) High Fructose Corn Syrup in a variety of microbial growth in the minimum. Description fructose syrup has the antimicrobial effect, and its antibacterial activity has nothing to do with the production of fructose syrup processing, but only with fructose and glucose content.The above work for the High Fructose Corn Syrup in China's food industry lay the foundation for the promotion and applicationKey words Fructose syrup; antibacterial; bacteria concentration of the determination; turbidimetry;growth curve第1章绪论第1章绪论1.1 果葡糖浆的简介果葡糖浆是近三十年来崛起的新型淀粉糖产品，是用淀粉为原料，经用α-淀粉酶液化、糖化酶糖化、脱色、过滤、离交精制后，用葡萄糖异构酶将一部分葡萄糖转化变成果糖而得的一种混合糖浆。
葡萄糖异构酶
葡萄糖异构酶研究概况摘要：葡萄糖异构酶(glucose isomerase，GI)能催化D—葡萄糖至D—果糖的异构化反应，是工业上大规模从淀粉制备高果糖浆的关键酶，目前国内外众多科研机构和企业正在进行葡萄糖异构酶研究和应用。
葡萄糖异构酶的研究主要包括菌种的筛选、发酵条件的优化以及酶的固定化生产等方面。
关键字：葡萄糖异构酶菌种分离纯化固定化一、葡萄糖异构酶简介葡萄糖异构酶(Gl)又称D-木糖异构酶（D-xylose isomerase），为一种水溶性酶。
1957年在嗜水假单胞菌中最早发现了GI，它能催化D一葡萄糖至D一果糖的异构化反应，特别是在果葡糖浆的生产中，是工业上大规模从淀粉制备高果糖浆(high fructose cord syrup，HFCS)的关键酶，并且该酶还能够将木聚糖异构化为木酮糖，再经微生物发酵后生产乙醇。
应用这种酶可以使葡萄长期以来糖浆中90%以上的糖分转化为果精，使甜度大大提高，因而可用淀粉作原料生产出食用性良好的葡果糖浆。
为了解决食糖供应不足，六十年代末期以来，葡萄糖异构酶的生产与应用的研究引起了人们的重视。
二、产葡萄糖异构酶的微生物产葡萄糖异构酶的菌株很多，主要有沙门氏菌、大肠杆菌、枯草杆菌属、葡萄球菌属、链霉菌属及其他菌属。
大多数是从土壤中分离出来的。
放线菌具有葡萄糖异构酶产量多，酶的热稳定性好等优点，并且在酶反应时不需要添加砷酸盐或锰盐等有毒物质。
分离异构酶产生菌，一般采用木糖作唯一碳源，如吉村贞彦等使用D—木糖1%、酵母膏0.1 %、磷酸氮二钾0.05 %、硫酸镁0.025 %、硫酸锰0.001 %和碳酸钙0.2 %组成培养基，在含有10毫升上述培养基的试管中，接入土样。
45℃培养24小时，连续富集培养三次，然后于加入2 %琼脂的上述培养中，进行平板分离，移入斜面，再进行摇瓶发酵，测定葡萄糖异构酶活力。
除土壤分离新菌种外，另外对原有菌种进行强烈因子处理。
如Bengtson用亚硝基胍或紫外线诱变Streptomyces ATCC 21175能显著提高酶活，经处理的菌种酶活力为518单位/毫升，而不处理的仅有3 18单位/毫升。
本科毕业设计-年产10万吨f42果葡糖浆生产工艺设计方案
山东理工大学《食品工程原理》课程设计年产10万吨F42果葡糖浆生产工艺设计--异构化反应釜选型论证学院：农业工程与食品科学学院专业：＿＿食品科学与工程＿＿学生姓名：＿＿__＿马钰博＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿马成业＿＿＿＿课程设计（论文）时间：二О一一年六月二十八日～七月八日共两周I / 18摘要本设计为年产10万吨F42果葡糖浆的生产工艺设计，主要内容包括玉米淀粉的工艺流程，物料平衡的计算。
绘制出异构化反应釜装配图。
果葡糖浆是由植物淀粉水解和异构化制成的淀粉糖晶，是一种重要的甜味剂。
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。
关键词：果葡糖浆，玉米淀粉，液化，糖化，酶法，异构化目录摘要 (1)目录 (2)第一章引言 (4)第二章原料选择及工艺流程选择与论证 (6)2.1 原料选择 (6)2.2生产工艺选择论证及流程图 (6)2.3生产工艺要点论证 (8)2.4产品质量标准 (10)第三章物料平衡的计算 (11)3.1基础数据 (11)3.2物料衡算 (12)第四章设备选型 (13)4.1反应釜 (13)4.2设备列表 (14)结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)第一章引言简介：果葡糖浆是一种完全可以替代蔗糖的产品，并与蔗糖一样可广泛应用在食品及饮料行业，特别是在饮料行业中的应用，其风味与口感要优于蔗糖。
蔗糖价格的上涨，使得果葡糖浆在食品、饮料等工业中的应用尽显优势。
果葡糖浆的甜度接近于同浓度的蔗糖，风味有点类似天然果汁，由于果糖的存在，具有清香、爽口的感觉。
另一方面果葡糖浆在40℃以下时具有冷甜特性，甜度随温度的降低而升高。
果葡糖浆完全替代蔗糖，其甜度约相当于同浓度蔗糖的90％，部分替代蔗糖时，由于果糖、葡萄糖与蔗糖甜味的协同增效，总甜度仍与同浓度的蔗糖相同。
在食品、饮料等中以果葡糖浆替代蔗糖，不仅技术上可行，而且可凸显果葡糖浆清香、爽口的特性。
随着我国2000年糖业政策的调整，蔗糖价格开始上涨，果葡糖浆代替蔗糖应用于食品中的性价比优势逐渐显露出来，国内一些大的淀粉糖企业开始果葡糖浆的生产，果葡糖浆在中国发展的迎来了一次难得的机遇。
果葡糖浆生产工艺指导书
HFCS-JM-0701果葡糖浆生产工艺指导书.(本指导书仅适用于诺维信产品Sweetzyme IT/IT extra.的运行)果葡糖浆生产的反应机理;S lide No. 4•jmih-2006-4葡萄糖的异构化反应D-glucose D-Fructo seAldohexoseKetohexose Glucose Isomerase1 原料及其质量要求.● 高质量葡萄糖浆.高质量葡萄糖浆来自酶法转化工艺(经Liquozyme supra/Dextrozyme DX 转化),并经过高效过滤,精制等工艺过程处理.并经过初级浓缩后供异构工段使用.指标; 1) DX 值. 96% 以上, 如有分离系统母液回配则应使糖化DX 更高.2) 外观. 无色,澄清.3) 理化指标. 钙离子含量<1ppm. 电导率<5 us/cm.吸光度<0.3 (280nm)● 七水硫酸镁. 分析纯级● 焦亚硫酸钠/亚硫酸钠 分析纯级● 碳酸钠. 分析纯级2 系统清洁准备.整个系统在投入使用之前应经过彻底清洗,消毒.以确保在使用过程中无染菌现象发生.其基本步骤为; 1) 仔细擦净钢制容器内壁,彻底清除不锈钢表面的氧化层,焊缝酸洗面和其它污物. 2), 利用CIP 系统对罐内进行碱清洗和水清洗.3). 蒸汽熏蒸30分钟以上.4) 系统冷却以备进料.3 异构酶的装填●供料糖浆的准备. 供料糖浆应尽量新鲜并经过真空蒸发系统浓缩,浓缩后糖浆要尽快使用.●系统装填步骤(以一次装料600公斤计)1) 浸泡.浸泡罐应充分洗净并经消毒处理,在浸泡罐中准备3~3.5 立方糖浆浸泡异构酶. 糖浆条件为; 45~50%, T=25~35º C,PH 7 .5~7.8, 电导率<20us.添加13公斤7水硫酸镁, 3公斤焦亚硫酸钠搅拌混合均匀,缓慢加入异构酶600公斤,同时开始搅拌,保持搅拌状态4~5小时.2). 异构柱应充分洗净并经消毒处理,在柱体内加入约30公分高的糖浆,打开浸泡罐排料阀,将浸泡好的的异构酶缓慢放入柱中,并以糖浆冲洗浸泡罐中的残留异构酶,并将其放入异构柱中.排空后的浸泡罐冲洗干净后封闭,以备下次使用.3). 当异构酶装填完毕,柱体封闭后,以正常生产所使用的热糖浆开始缓慢由底部进入异构柱,反冲异构柱.其进料速度为1000~1200L/小时.该过程须进行3小时,在此过程中要注意控制进料流量,避免异构酶被冲出.4). 当第3步结束后,开始对异构柱进行快速反洗,反洗的速度取决于柱体床层的状态,应该在避免将酶冲出的前提下尽量提高反洗速度,总之,在反洗过程中要频繁检查出料状况,适当调整流量,以免造成酶的损失.该过程须进行5小时左右.5). 快速反洗结束后,停止进料,让酶床层充分沉降,半小时后,开始正向进料.为防止柱内压力过大,进料应非常缓慢的进行.进料速度变化为+300L/10分钟.当流量提高到3.8M³/H 时保持稳定,1小时后通过HPLC 检查出料果糖含量.如有需要,继续调整进料流量.6). 根据HPLC的检测结果,逐渐增大进料流量,直至出料果糖含量为42.5% 或设定值.4. 正常生产.●异构过程的工艺参数.异构酶; Sweetzyme IT 活力标准; >380 IGIU/g进料糖浆条件;DX: >96 pH: 7.6~7.8 DS: 45~50% T=55~60ºC.Ca++<2ppm Mg++45~100ppm SO2 :>100~150ppm电导率:<20us/cm.OD: <0.3(280nm. 30%)出料糖浆标准:pH 7.4~7.6 F>42%.●F42果葡糖浆的生产过程.经过处理的异构系统可立刻投入运行, 但所有的工艺条件,参数应尽量保持稳定,尤其是进料的浓度,温度流量等参数.不能频繁调整.其具体步骤如下.1). 开启进料阀门, 控制进料量直至设定值并保持稳定. 注意观察柱体内压力不能超过0.5BAR.2) 精确控制进料温度,最好在55~57ºC之间.并保持稳定.3) HPLC监测出料果糖含量(1~2次/天),以便随时调整相应的工艺参数.在正常生产的条件下,应尽量保持出料果糖含量接近设定值,切勿过高,过高的出料果糖含量意味着部分异构酶活力被无谓损失掉.4) 经常检查柱内温度于压力, 如有需要,随时进行调整.严禁出现柱内运行压力过大的现象.5) 每班至少一次排空异构柱顶部排气阀, 充分排除柱内不溶性气体.6) 每天一次检查出料PH值,,以检查柱体运行状况,检查是否存在染菌现象.7) 经常检测出料中是否存在异构酶泄露现象.8) 每天记录所有工艺参数并输入相应计算公式中,以长期跟踪异构酶床层运行状态.5. 系统停车处理.特别说明;频繁的停止柱子的运行将明显影响异构酶的活力.通常情况下,当需求量降低时,可尽量降低柱子流量,保持系统运行.●较短周期的停车过程; 此类停车仅须调整镁离子含量至100PPM后停止进料即可.●对于长期停车过程;可以70~77% 的F42/55糖浆调节镁离子至100PPM, 二氧化硫150~200PPM.25~35ºC 由顶部缓慢注入罐中,注意观察柱内压力不能过高.直至出料浓度于进料浓度相等时既可停止.在实际系统运行过程中,仍有其它疑问,可随时与诺维信技术支持联系.我们将随时协助解决相应的问题================================================================================================= 本文件仅用于诺维信与其特定客户之间交流内容,未经允许,不得向任何第三方或个人泄露文件中所涉及的相关内容.。
葡萄糖异构化酶对果糖生产的影响
收稿日期:20050421作者简介:段钢(1966),男,辽宁沈阳人,博士,研究方向为酶工程及动力学.文章编号:16732383(2005)05008504葡萄糖异构化酶对果糖生产的影响段 钢1,刘钟栋2,Jay Shetty 1(1.无锡杰能科生物制品有限公司,江苏无锡214035;21河南工业大学粮油食品学院,河南郑州450052)摘要:对果葡糖浆的生产现状进行了评述,阐述了各种酶制剂,特别是葡萄糖异构化酶对果糖生产的影响,包括葡萄糖异构化酶对生产率的影响、反应器的设计及其操作影响因素.关键词:果糖;酶制剂;葡萄糖异构化酶;酶反应器;生产率中图分类号:TS20112 文献标识码:A0 前言果葡糖浆是高甜度的淀粉糖,口感纯正爽口,吸湿保潮性能好,利用果葡糖加工的食品质地松软,不干涸缩形,保鲜性好;果葡糖冰点温度低,可应用于冰淇淋等冷饮食品;果葡糖浆溶解度高,粘度低,更易发生美拉德反应,故在烘烤上也广泛应用;糖尿病患者摄取果糖仍可进行正常能量代谢,不需要胰岛素辅助.果葡糖浆因其具有以上独特的性能,被消费者所喜爱,已在食品、饮料、糖果、日常生活中广泛应用[1~6].关于果葡糖浆的一个认识误区是:只有F55(果糖含量55%)才可应用于软饮料,其实国内外皆有F42果糖应用于软饮料,只要不是Cola(可乐)系列,不要求那么高的甜度就可应用.事实上,在亚洲,如日本和中国,一些果味饮料、茶饮料,消费者并不喜欢很甜的口味.此外,世界范围内果葡糖浆F42和F55的生产比例基本上是2B 3,因此,F42果糖有很大的发展潜力[7~10].世界市场的果葡糖浆发展速度很快,到2000年已达1334万t.在我国,2001年以来,随着果葡糖浆成本下降,品种结构调整,酶制剂的发展能提供更高的转化率,其价格逐步下降;人们生活习惯的改变,使果葡糖浆显示出很大发展潜力,我国果葡糖浆已走出低谷,进入一个新的发展阶段,2004年果葡糖浆的生产量已超过5万t.其中酶制剂的发展对果糖生产的效率及成本影响很大[11].本文主要从酶制剂的角度讨论其对果糖生产率和成本的影响.1 果葡糖浆的特性葡萄糖和果糖为同分异构体,都属己糖,通过异构反应葡萄糖异构化为果糖[12].葡萄糖和果糖分子结构的差别在C 1和C 2上,葡萄糖C 1为配醛基,果糖C 2为酮基,异构化反应是葡萄糖分子C 2上氢原子转移到C 1上成为果糖,葡萄糖为右旋,旋光度[A ]D 20=+5215b ,果糖为左旋,旋光度[A ]D 20=-9215b .2 葡萄糖异构化的条件与方法2.1 异构化用葡萄糖液的质量要求[13,14]生产葡萄糖的原料是淀粉,工业上用得最多的是玉米淀粉,也可使用木薯淀粉,如在东南亚和台湾省.其具体要求如下:(1)纯度高:目前采用/双酶法0技术生产的葡萄糖DE >97%,糖化液经过精制纯化除去铁、铜和其它重金属杂质,钙离子控制在极低范围,使得葡萄糖异构反应能保持较好的稳定性.(2)浓度高:酶法制糖时,异构化反应前必须再浓缩至42%~50%.(3)需要添加一些对酶有激活作用或对氧有抑制作用的无机盐.(4)糖液pH :一般糖液的pH 调到7.5.第26卷第5期河南工业大学学报(自然科学版)Vol.26,No.52005年10月Journal of Henan University of Technology(Natural Science Edition)Oct.20052.2酶制剂[15]转化淀粉为葡萄糖的酶制剂主要是液化酶和糖化酶.这两种酶的选择对异构化酶的行为有很大影响,因而对果糖的生产成本有很大影响.2.2.1液化酶液化酶是A淀粉酶,钙离子的存在对液化过程是有利的,但钙离子是葡萄糖异构化酶的抑制剂.因此,果葡糖生产所用的液化酶应是低钙、耐热的高温A淀粉酶.2.2.2糖化酶糖化的目标要求不只是达到一定的D X值(葡萄糖含量),长链糖的存在会对糖化酶的活性区有较大影响,长期积累会使糖化酶的效率大大降低.因此,果糖生产皆采用复合糖化酶,这样在糖化后可把长链糖(DP4+)控制在1%或低于1%.2.2.3葡萄糖异构化酶葡萄糖异构化酶的确切名称为木糖异构化酶.它是一种催化D木糖、D葡萄糖、D核糖等醛糖可逆地转化为酮糖的异构酶.2.3异构化酶[16]葡萄糖异构化酶在自然界中广泛存在,至今发现的已有几十种[17~21].如:葡萄糖异构化酶Streptomyces rubiginosus(由聚氮丙啶和戊二醛交联得到),Streptomyces murinus酶(也由交联的方法固定化制得)等.2.3.1异构化酶的固定化异构化酶的固定化有现场固定化法和商品固定化.如要利用液体酶,需将异构化酶在操作现场固定化在载体上,这种操作方式对于底物的纯度要求相当高,这种酶制剂的固定方法只有在美国和日本还少量使用,绝大多数果葡糖生产工艺是利用已商品化的固定化酶.关于固定化方法有上百个专利报道[22~24].其中对于大多固定化的葡萄糖异构化酶,其工艺中的外扩散可忽略,内扩散会对反应速率有影响,对不同的工艺的影响有区别,如对于过小的柱子,内扩散影响异构化效果.酶在全球范围内平均每千克葡萄糖异构化酶生产F42的量从5~25t不等,这与糖液质量操作,管理等因素有关.以前的葡萄糖异构化固定化酶的生产率,基本上每千克酶制剂平均生产10t F42.最近高水平的果葡糖生产厂利用异构化酶,其生产率可超过20t/kg.当然,葡萄糖异构化固定化酶的活力也和果糖产量有关系,如图1所示,底物纯化费用对整个生产成本也有很大影响.图1异构化酶活力的变化和果糖产量的关系图2水化和固定化酶的表观比重2.3.2水化固定化异构酶水化后体积膨胀,因此可根据水化前后的表观密度变化来计算固定化酶的用量,通常酶的装入量不少于整个反应器体积的1/ 3,不超过反应器体积的3/4,如图2所示.2.3.3装柱[25]新型的葡萄糖异构化酶可使装柱与水化同时进行.3大规模生产[26,27]从经济的角度来说,利用现有的商业化异构化酶,最适合生产F42果葡糖浆.3.1果葡糖浆生产流程淀粉乳y淀粉酶液化y糖化y过滤y蒸发y 脱色y压滤y冷却y离交y加热y异构化y精制y蒸发y42%HFS||葡萄糖异构酶42%HFS果葡糖生产是淀粉糖生产中最复杂的,是生产厂家掌握生产技术水平、管理水平及控制水平86河南工业大学学报(自然科学版)第26卷的综合体现.3.2 葡萄糖异构化反应器[28,29]使用固定化酶可采用很多种反应器形式,对果葡糖生产来讲,因其有很好的动力学和近平衡的热力学条件,所以采用活塞流反应器进行连续异构更合适.图3葡萄糖异构化固定化酶反应器简图图4 各种因素对固定化异构化酶生产率的影响3.3 影响酶生产率的反应器操作因素[30,31]影响酶生产率的反应器操作因素很多,而且它们之间互相制约,如图4所示,真正工业生产要把这些因素皆考虑在内,从而使综合的经济指标最佳.4 结论通过选择合适的液化,糖化酶制剂和工艺条件,可有效地把淀粉转化为高质量的葡萄糖溶液,为异构化酶提供理想的底物.合理的反应器设计和操作条件,可大大提高异构化酶的效率和生产率,提高果糖生产的经济性.高活力、高选择性的液化和糖化酶及高热稳定性的异构化酶会是进一步发展的方向.(1)果糖的生产由于酶制剂的进步而获得很大进步.固定化葡萄糖异构化酶仍是固定化酶在工业上最成功的例子之一.(2)酶制剂果糖生产的一个发展方向是制得热稳定性的葡萄糖异构化酶制剂,使得葡萄糖溶液流过固定化反应器后,果糖的浓度达到F55的标准,这样就可大大减少分离的投资与操作成本[33].另外,耐酸性的酶可在低pH 下操作也可减少有颜色物质的形成与副产物的形成.(3)酶制剂果糖生产中有助于过程节能的方法是在高浓度底物条件下进行液化和糖化,以减少异构化前的浓缩,需要高活力、高选择性的液化和糖化酶.参考文献:[1] 2002Corn Annual[R].Washington:Corn Refin 2ers Association,Inc,20031[2] 杰能科产品手册,G EN SWEE T 葡萄糖异构化酶生产果糖[R].2002.[3] Richard L K,Robert K S,Edw ard N B.Thestructure of glucose _fruc tose oxidoreductase fromZ ymomonas mobilis:an osmoprotective periplas 2mic enz yme containing non_dissociable NA DP [J].Structure,1996,4(12):1413~1427.[4] Raman P,Foster S E.Eff ect of troglitazone(Rezulin)on fruciose 2.6_bisphosphate concen 2tration and gluc ose metabolism in isolated rat hepatocytes[J].Life Science,1998,62(8):89~94.[5] Jean F,Ois S,M d,et al.Eff ects of glucagon inthe control of endogenous glucose 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果葡糖浆的制作工艺
果葡糖浆的制作工艺
果葡糖浆是一种常用的食品添加剂，广泛应用于食品、饮料、糖
果和口香糖等领域。
它主要由水、果汁和葡萄糖浆等组成。
下面，我
们就来了解一下果葡糖浆的制作工艺。
第一步，配料准备
果葡糖浆的制作需要先准备各种原料，包括水、果汁、葡萄糖浆等。
其中，葡萄糖浆是制作果葡糖浆的关键原料，需要注意选择正规
厂家的产品。
第二步，糖浆制备
将适量的水倒入锅中，加入葡萄糖浆，加热至70-80℃，搅拌至
葡萄糖浆完全溶解。
待糖浆冷却至35-40℃时，加入果汁，再搅拌均匀。
第三步，过滤
将制好的果葡糖浆倒入过滤网中，过滤杂质和果渣，保证糖浆的
纯净度和质量。
第四步，灌装
将过滤后的果葡糖浆倒入干净的容器中，注意不要灌满，留出一
定的空间。
然后将容器密封好，放入恒温室或者冷库中储存。
第五步，质检
制作好的果葡糖浆需要经过严格的质检，保证其卫生、安全、合格。
例如要检测糖浓度、pH值等指标，并进行微生物检测，确保糖浆
符合食品卫生标准。
总之，果葡糖浆的制作工艺需要注意各个环节的质量和卫生问题，以及生产过程中的安全问题。
只有严格遵守生产工艺和质量要求，才
能保证制作出优质的果葡糖浆。
果葡糖浆品介绍及应用
果葡糖浆的应用一、产品简介果葡糖浆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，将其中一部分葡萄糖异构成果糖，由葡萄糖和果糖而组成的一种混合糖糖浆。
我公司目前生产的是果糖含量42%以上的F-42果糖。
二、工艺流程淀粉调浆液化糖化过滤脱色过滤离子交换蒸发浓缩异构离子交换脱色蒸发浓缩成品。
三、产品特性果葡糖浆是目前在食品行业应用较为广泛的淀粉糖品种之一，其主要特性如下：（一）甜度果糖是各种糖中最甜的甜味剂。
蔗糖的甜度为100，果糖的甜度为150，F-42果葡糖浆的甜度为90－100。
果葡糖浆在甜味特性上与其他甜味剂共同使用，具有优越的协同增效作用，可改善食品与饮料的口感，减少苦味和怪味。
果葡糖浆与蔗糖结合使用，可使其甜度增加20％－30％，而且甜味丰满、风味更好。
果葡糖浆与甜蜜素、糖精等也有增效作用。
果糖与糖精以同等甜度比例混合时，甜味增效最为明显，而且可以掩饰糖精带来的苦味。
（二）溶解度果糖溶解度为糖类中最高，其溶解度高于蔗糖并且随温度上升的速度也比蔗糖快，果酱、蜜饯类食品是利用高浓度糖来抑制微生物生长的，糖浓度在70%以上时才能抑制酵母、霉菌生长，蔗糖由于溶解度的限制达不到这种要求，而果葡糖浆却能达到,F-42果葡糖浆浓度可达77％。
（三）口感果葡糖浆不仅甜味纯正，而且果糖在味蕾上甜味比其他糖品消失快，因此，用果葡糖浆配制的汽水、饮料，入口后给人一种爽神的清凉感。
果葡糖浆的甜度与温度有很大关系，40℃以下时温度越低，甜度越高，适用于清凉饮料和其它冷饮食品，如：碳酸饮料、果汁饮料、运动饮料、冰棒、冰淇淋等。
（四）风味不掩盖性果葡糖浆与蔗糖比较它的甜味来的快，去的也快，具有风味的不掩盖性;蔗糖相对果糖来的较慢，去的也较慢，对食品香味产生屏蔽作用，因此，以果葡糖浆作糖源，有利于保持果汁、果肉型饮料以及水果罐头等产品的原有风味。
（五）吸潮保湿性果糖为无定形单糖，很容易从空气中吸收水份，吸湿性大，具有良好的保水分能力。
果糖生产工艺
果糖生产工艺生产工艺2010-01-22 15:59:13阅读415评论14 字号：大中小订阅生产果糖的方法是用淀粉做原料，淀粉水解后经固定化葡萄糖异构酶转化为糖，其中含有42%的果糖和58%的葡萄糖，这种混合物称为果葡糖浆或高果糖浆。
一、葡萄糖和果糖异构化反应葡萄糖为醛己糖，果糖为酮己糖，二者互分同分异构体，在一定条件下可以相互转化。
1、碱性异构化反应在碱性条件下，葡萄糖通过1、2烯二醇生成果糖、D、甘露糖，由于碱异构化达到反应平衡点所需时间长，转化率较低，糖的分解反应显著，还原糖损失过多，产生有色物质和酸性物质，影响颜色和味道，精致较困难，故在工业上未曾使用。
通过碱性异构化反应，葡萄糖转化成果糖的转化率一般约达2127%，糖分损失约1015%,采用较高的反应温度，较短的反应时间和较高的糖浓度，碱性催化效果有一定的提高，异构转化率可达到3335%,糖分损失为23%,在碱性催化剂中以氢氧化钠的催化效果较好。
2、葡萄糖异构酶反应葡萄糖在异构酶作用下可转变成果糖的，但这种催化反应是可逆的，即葡萄糖向也可以向果糖的转变，因此异构酶作用在理论上可使50%的葡萄糖转为果糖，达到平衡点。
葡萄糖异构酶在较高下可催化果糖发生异构生成阿洛酮糖和甘露糖，但在7或以下进行，只有微量的产生。
对食品应用无影响。
由于异构化最后阶段反应速度慢，为了抑制和降低糖的分解，减少糖分损失，一般在果糖含量达4243%便终止反应。
由葡萄糖向果糖转变的反应是吸热反应，异构化反应温度升高，平衡点向果糖移动，但超过70 C以上进行反应时，酶易受热活力消失，糖分也会受热分解，产生有色物质，所以实际工业上的反应温度是有一定限制的。
硼酸盐能与果糖生成络和结构，使转化率提高到8090%，且硼酸盐能回收重复使用，可回收率还达不到规模生产的要求，影响实际应用效果。
二、果葡糖浆生产工艺在葡萄糖异构酶的催化作用下，葡萄糖液中的一部分转变为果糖，因为它的糖分组成是果糖和葡萄糖的混合糖浆，故称为果葡糖浆。
果葡糖浆的生产工艺流程
果葡糖浆的生产工艺流程要说果葡糖浆的生产工艺流程啊，那可真是得从头捯饬一番，咱们就权当这是一次深度旅游吧。
你瞧，这整个流程，就像是个复杂的迷宫，你得一步步走，才能找到那最终的宝藏——也就是咱们说的果葡糖浆。
一大早，我就到了工厂，工厂里弥漫着一种淡淡的淀粉味，混合着机器的嗡嗡声，让人精神一振。
生产线上，工人们正忙活着，一个个穿着整洁的工作服，脸上挂着专注的神情。
这第一步，得从淀粉开始。
淀粉，它可是个好东西，是咱们制作果葡糖浆的基石。
咱们这儿啊，用的是红薯淀粉，颜色白净，质地细腻。
工人先把红薯淀粉倒进调粉桶里，加水搅拌，那淀粉乳就像是一团团的云雾，在桶里翻滚。
然后，加点盐酸调节pH值，这就像是给这团云雾加了点调料，让它的味道更纯正。
接下来，就是糖化了。
调好的淀粉乳被送到糖化罐里，打开蒸汽阀，压力一上来，温度就跟着上去了。
这时候，你得耐心等，得等那淀粉乳在压力和温度的作用下，慢慢变成糖化液。
糖化液啊，它就像是那经过岁月沉淀的老酒，味道醇厚，香气扑鼻。
糖化完了，就得中和、脱色、过滤。
这一步啊，就像是给糖化液洗了个澡，把里面的杂质都去掉，让它变得更纯净。
过滤后的糖液清澈透明，就像是山间的小溪，让人看了就心旷神怡。
然后，就是树脂交换了。
这一步啊，就像是给糖液换了个新家，让它在一个更干净、更舒适的环境里继续成长。
糖液通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床，把里面的盐分和杂质都去掉，出来的糖液就像是被精心雕琢的艺术品，晶莹剔透。
接下来，就是蒸发和异构化了。
蒸发啊，就像是给糖液减减肥，让它变得更浓缩。
异构化呢，就是给糖液变个魔术，让一部分葡萄糖变成果糖。
这一步啊，得用固相异构酶，它就像是魔术师手里的魔杖，一挥，那糖液就变成了咱们想要的果葡糖浆。
异构化反应的时候，得保持一定的温度和pH值，让酶能充分发挥作用。
那酶啊，它就像是个不知疲倦的工人，一直在那儿忙活，直到把糖液都变成了果葡糖浆。
最后一步，就是二次脱色和二次树脂交换了。
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葡萄糖浆异构酶法制备果葡糖浆的工艺研究徐慧诠;张文森;林舒婷;包小妹;李世明【摘要】文章以高纯葡萄糖浆为主要原料,采用异构酶法制备果葡糖液,后经脱色、精滤、离子交换、真空蒸发浓缩等工序制得果葡糖浆产品.通过单因素试验,并结合二次回归正交旋转组合设计进行异构酶法工艺条件研究,得出其最佳工艺条件.研究结果表明异构酶法的最佳工艺条件为:葡萄糖液浓度为47%(W/W),pH为8.3,温度为60℃,葡萄糖异构酶添加量为10.2mg/g葡萄糖,异构时间为38h,此条件下测得果葡糖浆中的果糖含量为18.52%.【期刊名称】《福建师大福清分校学报》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】11页(P57-67)【关键词】葡萄糖浆;异构酶;果葡糖浆;工艺研究【作者】徐慧诠;张文森;林舒婷;包小妹;李世明【作者单位】福建师范大学福清分校:海洋与生化工程学院、发酵食品应用技术研究所,福建福清 350300;福建师范大学福清分校:海洋与生化工程学院、发酵食品应用技术研究所,福建福清 350300;福建师范大学福清分校:海洋与生化工程学院、发酵食品应用技术研究所,福建福清 350300;福建师范大学福清分校:海洋与生化工程学院、发酵食品应用技术研究所,福建福清 350300;福建师范大学福清分校:海洋与生化工程学院、发酵食品应用技术研究所,福建福清 350300【正文语种】中文【中图分类】TS205果葡糖浆又名高果糖浆、异构糖浆，它是以酶法作用淀粉所得的糖化液通过葡萄糖异构酶的异构作用，将一部分葡萄糖异构为果糖而形成的混合糖浆[1]，是一种以果糖和葡萄糖为主要糖分的健康新型淀粉糖产品[2]。
果葡糖浆自20世纪70年代实现工业化生产以来，因其生产不受地域和时令限制而迅速发展；近年来，在能源短缺、国际国内糖价高居不下的环境中[3]，其被广泛应用于食品行业，特别是软饮料工业[4]。
与蔗糖相比，果葡糖浆以高甜度、风味独特[5]、高溶解度[6]、越冷越甜[7]、低热量[8]、渗透压大[9]等特性，占居世界软饮料行业第一，逐渐取代蔗糖角色，有效降低了成本，由此解决了蔗糖供应量不足的行业现状[10]。
果葡糖浆的使用，不仅不会破坏食品口感，还能增加醇厚风味，保证了食品的原汁原味；同时，它作为一种较理想的新型甜味剂，对老年人和糖尿病患者而言，血糖浓度变化不明显；作为一种良好营养剂，能抑制人体内蛋白质消耗[11]，在冠心病、心血管病等一些疾病中有良好的治疗效果，可以补充人体蛋白质的流失。
因此，果葡糖浆由于其应用性广、特性优越，功效性能多样，在世界范围内日益受到人们普遍认可，逐渐成为甘蔗糖和甜菜糖以外的第三类糖源。
目前，随着人们对果葡糖浆优越性的深入研究，果葡糖浆在其应用领域上变得越来越宽，市场需求量也越来越大，对它的质量要求也随之增高。
由于果葡糖浆社会地位的高低主要取决于其混合糖浆中的果糖含量，而F42糖(果糖含量不低于42%)因其甜度与蔗糖相近，表现出来的缺点为葡萄糖含量较高，且低温时容易结晶，不方便贮存，不足以满足医疗和保健等行业的需求，所以提纯出较高浓度的果葡糖浆制品的呼声越来越高，即生产出真正的“高果”糖浆——F55果葡糖浆(果糖含量不低于55%)成为果葡糖浆发展的必然趋势[12]。
通常人们是利用玉米淀粉来生产果葡糖浆的，但近年来以玉米淀粉为原料制备淀粉糖产品已不再符合国家产业政策，因此用其他作物淀粉来制得淀粉糖产品的研究越受到广大消费者的重视。
而与其他国家相比，我国甘薯种植面积大，产量高；同时甘薯内部富含优质淀粉，营养价值高，口味温和，风味独特。
因此，以甘薯淀粉为原料生产制得高果糖浆，其生产成本低廉，营养价值得到充分利用，是个很有开发价值的深层次加工新领域，以此也可来填补我国以甘薯淀粉为原料制备高果糖浆的生产技术空白。
由于“以甘薯为原料生产葡萄糖浆”这块研究内容，已经在笔者参加的科研课题（《以甘薯为原料生产制备果葡糖浆技术研究》）中由其他组员通过实验进行研究，并成功制得优质葡萄糖浆产品，所以本实验对此块内容不做叙述，而是直接将其生产制得的优质产品作为本实验原材料。
葡萄糖异构法有很多种。
其中碱法异构和化学法异构都因其自身条件限制，导致反应过程中糖损失大，转化率低，产物中混有很多副产品和色素，不适用生产；而酶法异构中葡萄糖异构酶具有选择专一性，作用条件温和，且在反应过程中糖损失低，转化率高，副产物和色素少，此法逐渐被推广应用。
因此，本实验是在充分研究果葡糖浆发展现状、功能特点的基础上，利用葡萄糖浆(前期由甘薯淀粉制得)为原料，采用异构酶法，通过对其异构化工艺的研究，制备出满足市场行业需求的果葡糖浆，从而得到对消费者身体健康更有益、成本更低、风味口感更佳的新型淀粉糖产品。
1.1 材料与设备1.1.1 材料葡萄糖浆(纯度为95%左右) 科研课题组自制（通过甘薯淀粉双酶法制得）；葡萄糖异构酶(酶活≥10万U/g, 食品级) 上海康达食品工程有限公司；六水合氯化钴(AR) 国药集团化学试剂有限公司；硫酸镁(AR) 国药集团化学试剂有限公司；亚硫酸钠(AR) 国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠(AR) 国药集团化学试剂有限公司；柠檬酸(AR) 天津科密欧化学试剂有限公司；氯化钠(GR) 国药集团化学试剂有限公司；间苯二酚(AR) 国药集团化学试剂有限公司；D-果糖(Sigma) 国药集团化学试剂有限公司；盐酸(AR) 国药集团化学试剂有限公司；csfz200型303糖用粉末活性炭江苏诚森炭业科技有限公司；硅藻土(有粗型和细型两种, 明洁牌) 云南腾冲县助滤剂厂；732阳离子交换树脂国药集团化学试剂有限公司；D101大孔吸附树脂郑州勤实科技有限公司；DM11大孔吸附树脂泰康农产品商行；201X7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂廊坊森纳特化工有限责任公司。
1.1.2 设备电热恒温鼓风干燥箱上海跃进医疗器械有限公司；JJ600型电子天平江苏常熟市双杰测试仪器厂；分析天平福州仪达盛电子有限公司；RE52A型旋转蒸发仪巩义市予华仪器责任有限公司；PHS-3E型pH计上海仪电科学仪器股份有限公司；DK-S24型电热恒温水浴锅上海精宏实验设备有限公司；722sp型可见分光光度计上海棱光技术有限公司；SHZ-D(Ⅲ)型循环水式真空泵巩义市子华仪器责任有限公司；布氏漏斗(口径15cm) 市售；WZS-1823112型折光仪上海人和科学仪器有限公司；亚克力材质离子交换柱廊坊市江川有机玻璃有限公司；AT10X型蠕动泵常州飞尔林流体科技有限公司；雷磁牌电导率仪上海仪电科学仪器股份有限公司；台式低速离心机厦门精艺兴业科技有限公司。
1.2 方法1.2.1 工艺流程葡萄糖浆→异构化→灭酶→活性炭脱色→硅藻土精滤→离子交换→真空蒸发浓缩→果葡糖浆1.2.2 操作要点1.2.2.1 葡萄糖液配制取一定量高纯度葡萄糖浆(固形物含量约50%)，加入适量蒸馏水，将其稀释调配成糖液浓度为45%～50%(W/W)的葡萄糖液，待用。
1.2.2.2异构化取一定量上述配制好的糖液，用酸碱调节pH至7.5～8.0，根据要求加入一定量葡萄糖异构酶，在60℃(±2℃)水浴温度下，异构化反应一定时间，结束异构化，测定果糖含量。
由于Ca2+对葡萄糖异构酶具有抑制作用，而Mg2+对该酶具有激活作用，同时添加足量Mg2+可以防止Ca2+的阻碍作用，所以为了使糖液中影响异构酶活力的Ca2+浓度＜1ppm，异构前须加入硫酸镁，使糖液中Mg2+浓度达0.01mol/L。
由于Co2+具有增强该酶耐酸耐热的作用，所以异构前可加入氯化钴，使糖液中Co2+浓度达0.001mol/L。
由于异构酶容易被氧化，所以异构前需加入亚硫酸钠，使糖液中SO2浓度达100 ppm以上，以保持异构酶处在还原性环境中，从而延长酶活性。
1.2.2.3 灭酶异构化结束后，80℃下灭酶20min。
1.2.2.4 脱色经异构化反应、灭酶过程结束后糖液，立即将其温度冷却至50℃以下，调节pH为4.0～4.5，加入3%(占糖液质量)303糖用粉末活性炭，50℃间歇搅拌30min，对糖液进行吸附脱色。
脱色结束后，经抽滤将活性炭与糖液分离，此时得到的糖液若尚有颜色未完全除去，则将在离子交换过程中进一步脱去。
1.2.2.5 精滤将初步脱色后的糖液用硅藻土进行精滤。
于布氏漏斗中放一张滤纸，将调制好的硅藻土均匀地铺上一层，再缓慢倒入糖液，进行抽滤除杂。
其中硅藻土调制方法为：添加比例为1:1的粗型硅藻土和细型硅藻土，加少量蒸馏水搅拌混匀。
1.2.2.6 离子交换（1）树脂预处理阳离子树脂选择732阳离子交换树脂、D101大孔吸附树脂、DM11大孔吸附树脂三种树脂按1:1:1比例混合使用，阴离子树脂采用201X7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
两种树脂的处理方法为：先用2BV(倍树脂体积)的10%(W/W)NaCl溶液浸泡18～20h以上，倒掉食盐水，用清水洗至树脂不呈黄色为止；接着用2BV的5%(W/W)HCl溶液浸泡2～4h以上，放掉酸液，用清水洗至排出液为中性或接近中性为止；最后用2BV的2%～4%(W/W)NaOH溶液浸泡2～4h以上，放尽碱液，用清水洗至排出液为中性或接近中性为止。
（2）装柱将处理好的树脂与水混匀倒入离子交换柱中，填至柱体积的4/5即可，填平后拧紧柱盖，按阳-阴-阳-阴顺序串联，用去离子水冲洗2BV同时排尽柱内气泡。
（3）树脂交换将脱色、精滤后糖液通过蠕动泵送至离子交换柱内进行脱盐提纯及脱色。
糖液以1.5L/h(即10rpm)的流速流经阳-阴-阳-阴离子交换柱，至检测糖液电导率＜20μS/cm为止。
1.2.2.7 真空蒸发浓缩精制糖液在60℃温度下进行真空蒸发浓缩，浓缩至固形物含量为50%，透光率达90%以上，即为果葡糖浆。
1.2.3 分析方法1.2.3.1 果糖含量的测定：采用间苯二酚比色法[13,14]测定。
（1）间苯二酚试剂配制方法称取间苯二酚2.50g，用蒸馏水溶解，摇匀，定容至500mL，使之成为浓度为5mg/mL的间苯二酚溶液(显色剂)，作为贮备液备用(置于棕色试剂瓶中4℃贮存)。
临用时量取上述溶液(5mg/mL)20.00mL，加入蒸馏水50.0mL、浓HCl 50.0mL混匀。
（2）果糖标准曲线绘制称取D-果糖0.10g，加蒸馏水溶解并加入0.15mL浓HCl，搅匀后转入100mL容量瓶，摇匀，定容，使之成为1mg/mL果糖溶液。
量取上述果糖溶液(1mg/mL)50mL，用蒸馏水定容至100mL，使之成为0.5mg/mL果糖标准溶液。
将该果糖溶液(0.5mg/mL)作为母液，按一定浓度关系进行稀释，得到8.33-125μg/mL的果糖浓度梯度，即如表1所示顺序加入各种试剂可得。