[发明专利]利用菊苣进行水解生产果糖的工艺

摘要

本发明涉及提供一种利用菊苣提取的菊粉进行水解生产果糖的工艺，该工艺技术路线简洁、合理、易控制、生产效率高、生产成本低，同时可根据需要选择得到多样化产品，如酸水解生产高果糖浆、菊粉酶进行不完全水解生产菊苣糖混合物(即菊苣原生素PPE)、菊粉内切酶发酵生产低聚果糖和菊粉外切酶发酵生产超高果糖浆。本发明生产工艺得到的产品纯度好、浓度高、质量好。

主权项

1.一种菊苣进行水解生产果糖的工艺，其特征在于，采用菊苣中的菊粉生产菊苣原生素或超高果糖浆或低聚糖或高果糖浆，包括下列步骤：生产菊苣原生素或超高果糖浆或低聚糖的菊粉提取：将快速清洗后菊苣根粉碎加水浸泡，水温10℃-45℃，时间为20-30min；或将干燥片根粉碎加水浸泡，水温30℃-95℃；时间为20-60min，然后加热至75℃-100℃浸提，时间为40min，进行三次逆流浸提，一次洗渣工序后，得到粗水提取液；用于制备原生素的菊粉保留原渣；生产高果糖浆的菊粉提取：将快速清洗后菊苣根粉碎加水浸泡，水温10℃-45℃，时间为20-30min；或将干燥片根粉碎加水浸泡，水温30℃-95℃；时间为20-60min，然用酸调其PH至3.0-6.5之间，在30-75℃条件下，放置2个小时，然后过滤并调节PH至3.0-4.5，得到水解原料；所述的菊苣原生素的制备按下述步骤进行：(1)发酵：将得到的粗水提取液，在酶反应器中菊粉酶直接水解，利用菊粉内切酶调节发酵液在PH3.0-6.6、温度40-70℃、糖度25％、时间2-20小时，即可得到完全水解或部分水解的低聚果糖溶液；(2)灭酶：将上述含渣的低聚果糖溶液送到杀菌罐中杀菌，杀菌的目的杀死料液中的任一细菌并使酶变性，加热温度80℃～110℃，时间5-15min，或选择更高温度瞬时杀菌，使蛋白质凝固，过后立即冷却；(3)磨粉：将灭酶后的原料进行磨碎处理，得到糊状溶液；(4)喷雾干燥：得到糊状溶液通过喷雾干燥、鼓风干燥、冷冻升华干燥得到粉末状产品，即为菊苣原生素。所述超高果糖浆或低聚糖的制备按下述步骤进行：(1)石灰乳处理：对富含菊粉的粗水提取液冷却至40-50℃，在粗水提取液加入石灰乳试剂，并将PH值调至13.5，然后通入二氧化碳气体，使菊粉粗提取液中的蛋白质、果胶以及非糖分胶体迅速沉淀，并通过减压过滤、板框压滤机或离心机将沉淀杂质与滤液分离，得到精制的菊粉提取液；(2)灭酶处理：将富含菊粉的提取液送致杀菌罐中杀菌并使酶变性，凝固蛋白质，加热温度90℃以上，110℃以下，时间5-15min，或选择更高温度瞬时杀菌，使蛋白质凝固，过后立即冷却；(3)膜滤法除去菌体、水溶性蛋白、色素和其它的不溶物：选孔径在0.05-0.2μm或孔径在0.05-0.1μm的中空纤维无机超滤膜，完全除去菌体、凝固和水溶性蛋白、胶体、色素和其它的不溶物，得到澄清的富含菊粉的水提取液；(4)大孔吸附树脂脱色：将经过上述处理的富含菊粉的水提取液通过大孔吸附树脂，收集水洗脱液，得到经过脱色的菊粉溶液；(5)电渗析离子交换膜处理：用孔径为0.001～0.01的电渗析离子交换膜脱除菊粉溶液中的无机、有机离子，得到精制菊粉溶液；(6)对上述得到精制菊粉溶液采用菊粉内切酶水解或菊粉外切酶水解即可得到高纯度的低聚果糖或含有果糖为92％、葡萄糖小于3％的超高果糖浆。所述高果糖浆的制备按下述步骤进行：(1)酸水解：将得到的水解原料放在水解反应器中，PH值在3-6之间，温度120℃～160℃，时间1-10min，得到水解产物；(2)高果糖浆的脱色、脱盐：水解产物首先离子交换凝胶色谱法过滤除去灰分，然后两次离子交换树脂法除蛋白：先用强的酸性阳离子交换树脂在大于70℃的条件下洗脱，然后再经过弱酸性阳离子交换树脂，通过二次离子交换，溶液中蛋白质减少50％，二聚物由4.4％降到2.9％，糖类占可溶物质12％；最后通过活性炭式炭床除色素；(3)收集固体：在减压情况下，50-100℃浓缩，或100-120℃常压浓缩，时间不超过1小时，然后冷冻升华干燥即可得到高果糖浆。