一種非合成低聚果糖的製備方法
2023-09-13 04:25:10 1
一種非合成低聚果糖的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種非合成低聚果糖的製備方法，由以下步驟製備而成：1）將菊粉溶液進行酶解，將酶解產物進行過濾，得濾液；2）將濾液進行脫色處理；3）將脫色處理後的濾液進行絮凝處理；4）絮凝過濾後，用離子交換樹脂脫鹽，進行除雜、脫味純化；5）將上述產物進行蒸發濃縮、噴霧乾燥，製得低聚果糖；該非合成低聚果糖的製備方法利用菊粉內切酶之部分水解作用生成果糖聚合度為2～9的低聚果糖，含量可高達95％～97％，同蔗糖轉化法相比，本發明具有工藝簡單、副產物少、轉化率高等優點。
【專利說明】一種非合成低聚果糖的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低聚果糖的製備方法，屬於食品加工領域，具體涉及一種非合成低聚果糖的製備方法。
【背景技術】
[0002]低聚果糖是一種功能性低聚糖，其甜度可達蔗糖的0.6倍，既保持了蔗糖的純正香甜口味，又比蔗糖清爽，並具有類似脂肪的香味和爽口的滑膩感。低聚果糖是一種水溶性膳食纖維，在大腸內被細菌發酵生成L 一乳酸，可以溶解鈣、鐵、鋅等礦物質，促進人體對礦物質的吸收；是具有調節腸道菌群、增殖雙歧桿菌，調節血脂，提高免疫力，抗齲齒等保健功能的新型甜味劑，已應用於乳製品、乳酸菌飲料、固體飲料、糖果、餅乾、麵包、果凍、冷飲、保健品等多生產領域。
[0003]目前，低聚果糖的工業化生產方法主要是以蔗糖為原料製造的，在濃度50%~60%, pH5.5、60°C條件下經微生物的果糖基轉移酶的作用轉化而成的，這種方法的缺點是:其反應副產物一葡萄糖一是酶的抑制劑，反應進行不徹底，混臺物中含有大量葡萄糖和蔗糖，轉化率低，低聚果糖只佔總量的55%~60%，終產物需精製除雜，工藝複雜、生產成本聞。
[0004]因此，如何 對低聚果糖的製備工藝進行改進，成為人們亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]鑑於此，本發明的目的在於提供一種非合成低聚果糖的製備方法，以至少解決以往製備低聚果糖方法中存在的轉化率低、工藝複雜、生產成本高等問題。
[0006]本發明提供的技術方案為:一種非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，由以下步驟製備而成:
1)將菊粉溶液進行酶解，將酶解產物進行過濾，得濾液；
2)將濾液進行脫色處理；
3)將脫色處理後的濾液進行絮凝處理；
4)絮凝過濾後，用離子交換樹脂脫鹽，進行除雜、脫味純化；
5)將上述產物進行蒸發濃縮、噴霧乾燥，製得低聚果糖。
[0007]優選，所述步驟I)中菊粉溶液的濃度為4(T60wt%。
[0008]進一步優選，所述步驟I)中的酶為內切菊粉酶，其來源可以是微生物或植物。內切菊粉酶從菊粉分子內部隨機切斷糖苷鍵，水解的主要產物是聚合度2~9的低聚果糖，酶解反應的溫度為50~65°C，反應時間為18~22h。
[0009]進一步優選，所述酶解反應的溫度為55~59°C，反應時間為20h。
[0010]進一步優選，所述步驟2)中脫色處理具體為:在濾液中添加活性炭，且活性炭的添加量為反應物總量的0.1~5wt%。
[0011]進一步優選，所述通過添加活性炭進行脫色處理具體為:在溫度為40~90°C條件下保溫2~65min。
[0012]進一步優選，所述步驟3)中絮凝處理具體為:加入反應物總量0.05~0.2wt%的PAM絮凝劑，攪拌狀態下在45~75°C下反應2~65min ;經過濾，使產生的絮狀沉澱與液體分離。PAM產生的絮凝物尺寸較大，更利於提高沉降和過濾的速度。
[0013]進一步優選，所述步驟4)中脫鹽處理具體為:所述步驟4)中離子交換樹脂脫鹽處理具體為:讓物料依次通過陽-陰-陽-陰四個樹脂濾床進行脫鹽，且控制其流速為I~5BV/h，初始進料溫度為40~75°C。
[0014]進一步優選，所述步驟5)中處理具體為:所述步驟5)中蒸發濃縮和噴霧乾燥具體過程為:蒸發濃縮是在60~90°C蒸發罐中反應30~90min，期間保持真空度在500毫米汞柱以上，至物料含水量小於18% ;隨後進行噴霧乾燥處理，進口溫度控制在120~160°C，乾燥至水分小於5%。
[0015]本發明提供的非 合成低聚果糖的製備方法，利用菊粉內切酶之部分水解作用生成果糖聚合度為2~9的低聚果糖，含量可高達95 %~97 %，同蔗糖轉化法相比，本發明具有工藝簡單、副產物少、轉化率高等優點。
【具體實施方式】
[0016]下面以具體實施方案對本發明進行進一步的解釋，但並不用於限制本發明。
[0017]為了解決以往低聚果糖的製備方法中存在的轉化率低、工藝複雜、生產成本高等問題，本發明提供了一種非合成低聚果糖的製備方法，具體由以下步驟製備而成:
1)將菊粉溶液經內切菊粉酶水解，將酶解產物進行過濾，得濾液；
2)將濾液用活性炭進行脫色處理；
3)脫色後，用PAM絮凝劑進行絮凝處理；
4)通過離子交換樹脂進行脫鹽，進一步除雜、脫味，純化低聚果糖；
5)將上述產物進行蒸發濃縮、噴霧乾燥，製得低聚果糖。
[0018]本發明中製備非合成低聚果糖的方法，以菊粉為原料，利用內切菊粉酶法來生產低聚果糖，其中，步驟I)中將菊粉溶液進行酶解，內切菊粉酶從菊粉分子內部隨機切斷糖苷鍵，生成聚合度為2~9的低聚果糖，經過超濾膜過濾，將少量葡萄糖和果糖過濾掉，留下有效成分聚合度為2~9的低聚果糖；步驟2)中利用活性炭的吸附作用，去除掉大部分色素物質；步驟3)中用PAM進行絮凝處理，通過其高分子鏈上的帶電基團，以吸附架橋和電中和方式，與蛋白質果膠等發生分子間作用，將溶液中粗離子聚集在一起，從而實現快速沉降；步驟4)中用離子交換樹脂進行脫鹽，進一步除雜、脫味、純化低聚果糖；步驟5)將反應產物先進行蒸發濃縮，去除其中的大部分水分，再進行噴霧乾燥，最終製得高純度低聚果糖。
[0019]為了提高步驟I)中酶解的效果，菊粉溶液的濃度為40~60wt%，所述酶解過程中的催化酶為內切菊粉酶。相較於外切菊粉酶的從菊粉分子的非還原末端順次切下果糖分子並最終將其水解成果糖和葡萄糖，內切菊粉酶的作用機理是從菊粉分子內部隨機切斷糖苷鍵，產物主要為聚合度2~9的低聚果糖。
[0020]為了去除菊粉酶解後的色素，步驟2)進行了脫色處理，防止脫色處理過程中向過濾液中引入其他雜物，優選物理脫色方法，即在濾液中加入活性炭，通過活性炭的超大比表面積的吸附能力，將濾液中的色素吸附到活性炭中，實現脫色的目的。[0021]為了達到步驟4)中用離子交換樹脂脫鹽的最佳效果，在之前添加了步驟3)中用PAM絮凝劑的環節，其中，PAM絮凝劑化學名稱聚丙烯醯胺，為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，可商購。PAM高分子鏈上的帶電基團以吸附架橋和電中和方式，與蛋白質果膠等發生分子間作用，將溶液中粗離子聚集在一起，從而實現快速沉降；
步驟4)中的離子交換樹脂為大孔型離子交換樹脂，通過此環節進行脫鹽處理，進一步除雜、脫味，純化低聚果糖。物料依次通過陽-陰-陽-陰四個樹脂濾床，控制其流速為I~5BV/h，初始進料溫度為40~75°C。
[0022]步驟5)中蒸發濃縮和噴霧乾燥優選的具體過程為:蒸發濃縮是在60~90°C蒸發罐中反應30~90min，期間保持真空度在500毫米汞柱以上，至物料含水量小於18% ;隨後進行噴霧乾燥處理，進口溫度控制在120~160°C,乾燥至水分小於5%。
[0023]實施例1
使用上述方法以菊粉為原料製得非合成低聚果糖，該非合成低聚果糖的感官指標具體見表1。
[0024]表1
【權利要求】
1.一種非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，由以下步驟製備而成: 1)將菊粉溶液進行酶解，將酶解產物進行過濾，得濾液； 2)將濾液進行脫色處理； 3)將脫色處理後的濾液進行絮凝處理； 4)絮凝過濾後，用離子交換樹脂脫鹽，進行除雜、脫味純化； 5)將上述產物進行蒸發濃縮、噴霧乾燥，製得低聚果糖。
2.按照權利要求1所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於:所述步驟I)中菊粉溶液的濃度為40~60被％。
3.按照權利要求1所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於:所述步驟I)酶解過程中的酶為內切菊粉酶，且酶解反應的溫度為50~65°C，反應時間為18~22h。
4.按照權利要求3所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於:所述酶解反應的溫度為55~59°C，反應時間為20h。
5.按照權利要求1所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，所述步驟2)中脫色處理具體為:在濾液中添加活性炭，且活性炭的添加量為反應物總量的0.1~5wt%。
6.按照權利要 求5所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，所述通過添加活性炭進行脫色處理具體為:在溫度為40~90°C條件下保溫2~65min。
7.按照權利要求1所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，所述步驟3)中絮凝處理具體為:加入反應物總量0.05~0.2wt%的PAM絮凝劑，攪拌狀態下在溫度為45~75°C下反應2~65min,沉降後過濾。
8.按照權利要求1所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，所述步驟4)中離子交換樹脂脫鹽處理具體為:讓物料依次通過陽-陰-陽-陰四個樹脂濾床進行脫鹽，且控制其流速為I~5BV/h，初始進料溫度為40~75°C。
9.按照權利要求1所述非合成低聚果糖的製備方法，其特徵在於，所述步驟5)中蒸發濃縮和噴霧乾燥具體過程為:蒸發濃縮是在60~90°C蒸發罐中反應30~90min，期間保持真空度在500毫米汞柱以上，至物料含水量小於18% ;隨後進行噴霧乾燥處理，進口溫度控制在120~160°C，乾燥至水分小於5%。
【文檔編號】C12P19/00GK103981236SQ201410217925
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】汪義鈞 申請人:佐源集團有限公司