碎米制备高果糖浆的工艺研究

许　飞（吉林省石油化工设计研究院，吉林 长春 130000）

碎米制备高果糖浆的工艺研究

许飞
（吉林省石油化工设计研究院，吉林 长春 130000）

摘要：本文通过以碎米作为主要的原料来制备高果糖浆的工艺，对碎米葡萄糖制取果葡萄叶以及其他的果糖的工艺进行优化和改进。仅供参考。

关键词：碎米；高果糖浆；异构化；果糖

在大米加工的过程中就形成一定量的碎米，经过相应的检验和研究，碎米中的淀粉量较高，可以经过加工产生更多的糖类。其中高果糖中的果糖含量和其价值成正比，而且，在代谢的过程中不需要胰岛素，速度相对较慢。不会导致人体出现高血糖会这是发胖的现象，同时还可以对蔗糖的供应量进行补充。现如今，在一些西方发达的国家，对于高果糖的利用率相对较高，促进了人们的身体健康。在我国，对这种高果糖的实验和研究也逐渐增多，形成了加大的加工基地。因此，本实验主要针对碎米制备高果糖的工艺进行研究和介绍，旨在提高高果糖的糖含量和相应的纯度，进而提高碎米的价值量。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

在整个试验中，所用到材料和试剂相对较为简单，主要是杂交稻的副产品：碎米。这种碎米是纯天然的，无任何杂质。葡萄糖异构酶，强酸性阳离子交换树脂，另外还有葡萄糖、果糖、氢氧化钠以及氯化钙等等。这些材料的纯度都很高，而且是从正规的生产厂家中获得。

1.2仪器与设备

自动旋转仪，手持糖量计，数字酸度计，高效液相色谱仪，层析柱等等。

1.3方法

（1）高果糖浆制备工艺流程

这一流程相对较为简单，容易操作，主要是由碎米制备相应的碎米葡萄糖，然后将葡萄糖异构酶异构化，形成一定的果葡糖液，然后经过灭酶处理，进行钙型树脂离子交换，进行洗脱液环节，将其脱色，然后进行过滤处理，最后进行浓缩，制备出高果糖浆的样本。

（2）操作要点以及工艺优化

第一，操作要点。操作要点主要可以分成三个部分来进行分析，首先是碎米葡萄糖的制备工作。碎米要经过多次筛选，要在90℃的环境下进行，同时要将酸碱综合指数控制在标准的范围内，然后加入耐高温的淀粉酶，在保证液料比的比例状态下，进行液化。然后控制好糖化酶的加酶量，过滤工作要将pH值控制在3.5左右，配制成质量分数在20%的溶液。树脂处理：在实验之前要将树脂浸泡在氢氧化钠和盐酸溶液中半个小时左右。将蒸馏水的酸碱值进行中和，使其达到中性，装柱之后用氯化钙的溶液进行过柱。对于多余的钙离子要冲洗去除，转变树脂为钙型。洗脱液脱色：要在其中加入活性炭，将其放置在水浴锅中，要将水浴锅的温度控制在60℃的范围内。然后在其中进行脱色处理。

第二，异构化工艺的优化。从理论上来看，葡萄糖的异构是可逆反应的一种，当这种反应实现平衡的时候，可以获得比例相等的果糖和葡萄糖。在实验之前要以果糖的含量作为相应的指标，采用正交试验的方式，选择科学合理的工艺条件。为了保证实验结果的准确性，要将实验进行两次以上，然后对相应的数据取平均值，需要注意的是，要保证初始的实验条件的稳定性，保证碎米葡萄糖的加酶量、酸碱中和指数为7、发生反应的温度为60℃，反应时间不能少于30h，在进行后续反应的过程中，要将优化值带入其中。

第三，分离条件的优化。在进行葡萄糖和果糖相互交换的过程中，需要采用钙型离子的形式来进行，并且将洗脱液的果糖的相应含量作为评价指标，同样要控制温度以及糖液体积，包括洗脱液的流速和进料量等等，选择最佳的工艺条件。

1.4相关指标的检测与计算

采用菲林试剂法来对还原糖含量进行测定，用手持糖量计对总糖含量进行测定。其中，要对旋光度以及酸碱中和指数等因素进行测定。其中果糖含量和旋光度与直接的关系。应用对高果糖浆中的果糖量进行测定，主要采用的方法是液相色谱分析法，采用高效的检测器以及蒸发光检测器来进行测量。

2　结果与分析

2.1异构化工艺的优化

加酶量对异构化效果会产生严重的影响，如图1所示。

从图1中可知，加酶量和异构化成正比，果糖的含量也是不断变化的，先增大，然后趋于稳定，在一个临界状态时，果糖的含量最高。在酶的饱和度达到一定的标准时，用量的增加对于异构效果的影响程度也会逐渐减弱，所以，在实际的应用过程中，需要从经济的角度入手，采用合适的加酶量。

图1　

2.2酸碱中和指数对于异构化的效果也产生了严重的影响，通常情况下，弱碱的条件下，异构化效果最佳，其中当pH值达到7.5时，酶的活性最高，果糖的含量也最大，但是如果pH值逐渐增大，果糖的含量就开始下降。如果酸碱值处于碱性的状态，则酶的活性降低。所以，最终最佳的方案：将pH值控制在为7.5。

2.3反应温度对于异构化效果也会产生较大的影响，温度也存在着临界的状态，在温度达到70℃时，果糖的含量较高，如果温度过低，酶的活性度也逐渐降低，无法达到最佳的状态。所以，正交实验的进行通常要温度控制在50℃、60℃以及70℃的状态下。

3　碎米葡萄糖异构化制备果葡糖液的最佳工艺条件

异构酶加酶量9mg/g碎米葡萄糖、pH7.5、反应温度70℃、反应时间35h。此时旋光度法测得果糖含量为39.9%。树脂法分离果葡糖液制备高果糖浆的最佳条件：分离温度70℃、糖液体积分数20%、洗脱液流速4mL/min、进料量40mL。通过高效液相色谱测得最优条件下果糖含量为89.6%。

我国目前的生产技术，大米加工过程中的碎米率较高。高果糖浆是一种优良的天然甜味剂，利用价值低廉的碎米生产制备高果糖浆，既以开发碎米的附加值，又为壮大我国的淀粉糖业贡献力量。

参考文献

[1]郭瑞东．高果糖浆新旧国家标准及国际标准对比[J]．食品工业，2005（06）：46-47．

[2]张乐兴，林象联．我国高果糖浆的发展现状[J]．广州食品工业科技，2008（07）：48-49．

中图分类号：TS24

文献标识码：A