果糖結(jié)晶工藝研究.pdf

1、果糖是最甜的天然營養(yǎng)型甜味劑，具有高甜、冷甜和純正爽口的甜味特征及代謝不依賴胰島素、不會引起血糖過大波動等優(yōu)良的代謝特征。國外的結(jié)晶果糖生產(chǎn)工藝比較成熟，產(chǎn)品質(zhì)量高，但國內(nèi)結(jié)晶果糖生產(chǎn)工藝還比較落后，普遍存在結(jié)晶時(shí)間過長，產(chǎn)品外形、粒徑特征不佳、成本高、產(chǎn)率低等問題。本文以冷卻法結(jié)合添加乙醇的溶析法制備結(jié)晶果糖，大大提高了產(chǎn)率，縮短了結(jié)晶時(shí)間，得到了一條較優(yōu)的果糖結(jié)晶工藝。 首先研究了乙醇--超聲波協(xié)同起晶法制備果糖晶種的工藝，

2、優(yōu)化得到的工藝條件為：果糖漿過飽和度為1.25，乙醇對果糖的添加量為0.4mL/g，超聲波頻極電流為0.3A，超聲處理時(shí)間為1min。協(xié)同起晶法制得的晶種外表完整光潔、大小均勻。 研究了果糖的部分結(jié)晶性能。測定了果糖在不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液中的粘度，并測定了果糖在水中和在20％(v/v)的乙醇溶液中的介穩(wěn)區(qū)寬度，研究了蔗糖酯S-570和斯盤60(Span60)對果糖膏粘度的降低作用和對晶體均勻度的改善作用。S-570對果糖的添加

3、量為50mg/kg可使糖膏粘度下降16.4％；Span60對果糖的添加量為50mg/kg可使糖膏粘度下降9.7％。添加表面活性劑后，果糖晶體的粒徑分布更加均勻。添加Span60的量為100mg/kg時(shí)，可降低變異系數(shù)(CV)達(dá)51.5％。針對果糖漿中存在的少量低聚糖造成過飽和果糖漿粘度較高的問題，優(yōu)化了強(qiáng)效糖化酶降解低聚糖的工藝，降低果糖漿粘度達(dá)26.2％。酶解最佳工藝條件為：酶解時(shí)間20h，普魯藍(lán)酶對低聚糖的添加量為234ASPU/k

4、g，糖化酶對低聚糖的添加量為156GAU/kg，pH=4.0，溫度55℃，果糖漿濃度60％。 在研究果糖結(jié)晶性能的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了果糖冷卻結(jié)晶工藝。優(yōu)化條件為：晶種添加量為2％，初始過飽和度為1.02～1.08，添加乙醇前的降溫速率為0.4℃/h；乙醇對水的添加量為0.2mL/mL(v/v)，Span60對果糖的添加量為100mg/kg，添加乙醇后降溫速率：52℃至46℃為0.28℃/h，46℃至43℃為0.55℃/h，43℃至3

5、5℃為0.8℃/h，35℃至25℃為0.9℃/h。提糖率為56.92％，平均粒徑為221.92μm。 果糖結(jié)晶動力學(xué)研究結(jié)果表明：在本實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶設(shè)備和結(jié)晶條件下，果糖的成核動力學(xué)級數(shù)與生長動力學(xué)級數(shù)之比為2.766，不利于晶體的生長；果糖漿的過飽和度對果糖的生長速率的影響存在臨界值1.160。當(dāng)過飽和度低于此值時(shí)，生長速率隨過飽和度的增加而增加，過飽和度高于此值時(shí)，自發(fā)成核不可控制，生長速率迅速降低；溫度對果糖的生長速率影響規(guī)律