碎米制備高果糖漿的工藝研究

許飛

摘 要：本文通過以碎米作為主要的原料來制備高果糖漿的工藝，對碎米葡萄糖制取果葡萄葉以及其他的果糖的工藝進行優化和改進。僅供參考。

關鍵詞：碎米；高果糖漿；異構化；果糖

中圖分類號：TS24 文獻標識碼：A

在大米加工的過程中就形成一定量的碎米，經過相應的檢驗和研究，碎米中的淀粉量較高，可以經過加工產生更多的糖類。其中高果糖中的果糖含量和其價值成正比，而且，在代謝的過程中不需要胰島素，速度相對較慢。不會導致人體出現高血糖會這是發胖的現象，同時還可以對蔗糖的供應量進行補充。現如今，在一些西方發達的國家，對于高果糖的利用率相對較高，促進了人們的身體健康。在我國，對這種高果糖的實驗和研究也逐漸增多，形成了加大的加工基地。因此，本實驗主要針對碎米制備高果糖的工藝進行研究和介紹，旨在提高高果糖的糖含量和相應的純度，進而提高碎米的價值量。

1材料與方法

1.1材料與試劑

在整個試驗中，所用到材料和試劑相對較為簡單，主要是雜交稻的副產品：碎米。這種碎米是純天然的，無任何雜質。葡萄糖異構酶，強酸性陽離子交換樹脂，另外還有葡萄糖、果糖、氫氧化鈉以及氯化鈣等等。這些材料的純度都很高，而且是從正規的生產廠家中獲得。

1.2儀器與設備

自動旋轉儀，手持糖量計，數字酸度計，高效液相色譜儀，層析柱等等。

1.3方法

（1）高果糖漿制備工藝流程

這一流程相對較為簡單，容易操作，主要是由碎米制備相應的碎米葡萄糖，然后將葡萄糖異構酶異構化，形成一定的果葡糖液，然后經過滅酶處理，進行鈣型樹脂離子交換，進行洗脫液環節，將其脫色，然后進行過濾處理，最后進行濃縮，制備出高果糖漿的樣本。

（2）操作要點以及工藝優化

第一，操作要點。操作要點主要可以分成三個部分來進行分析，首先是碎米葡萄糖的制備工作。碎米要經過多次篩選，要在90℃的環境下進行，同時要將酸堿綜合指數控制在標準的范圍內，然后加入耐高溫的淀粉酶，在保證液料比的比例狀態下，進行液化。然后控制好糖化酶的加酶量，過濾工作要將pH值控制在3.5左右，配制成質量分數在20%的溶液。樹脂處理：在實驗之前要將樹脂浸泡在氫氧化鈉和鹽酸溶液中半個小時左右。將蒸餾水的酸堿值進行中和，使其達到中性，裝柱之后用氯化鈣的溶液進行過柱。對于多余的鈣離子要沖洗去除，轉變樹脂為鈣型。洗脫液脫色：要在其中加入活性炭，將其放置在水浴鍋中，要將水浴鍋的溫度控制在60℃的范圍內。然后在其中進行脫色處理。

第二，異構化工藝的優化。從理論上來看，葡萄糖的異構是可逆反應的一種，當這種反應實現平衡的時候，可以獲得比例相等的果糖和葡萄糖。在實驗之前要以果糖的含量作為相應的指標，采用正交試驗的方式，選擇科學合理的工藝條件。為了保證實驗結果的準確性，要將實驗進行兩次以上，然后對相應的數據取平均值，需要注意的是，要保證初始的實驗條件的穩定性，保證碎米葡萄糖的加酶量、酸堿中和指數為7、發生反應的溫度為60℃，反應時間不能少于30h，在進行后續反應的過程中，要將優化值帶入其中。

第三，分離條件的優化。在進行葡萄糖和果糖相互交換的過程中，需要采用鈣型離子的形式來進行，并且將洗脫液的果糖的相應含量作為評價指標，同樣要控制溫度以及糖液體積，包括洗脫液的流速和進料量等等，選擇最佳的工藝條件。

1.4相關指標的檢測與計算

采用菲林試劑法來對還原糖含量進行測定，用手持糖量計對總糖含量進行測定。其中，要對旋光度以及酸堿中和指數等因素進行測定。其中果糖含量和旋光度與直接的關系。應用對高果糖漿中的果糖量進行測定，主要采用的方法是液相色譜分析法，采用高效的檢測器以及蒸發光檢測器來進行測量。

2結果與分析

2.1異構化工藝的優化

加酶量對異構化效果會產生嚴重的影響，如圖1所示。

從圖1中可知，加酶量和異構化成正比，果糖的含量也是不斷變化的，先增大，然后趨于穩定，在一個臨界狀態時，果糖的含量最高。在酶的飽和度達到一定的標準時，用量的增加對于異構效果的影響程度也會逐漸減弱，所以，在實際的應用過程中，需要從經濟的角度入手，采用合適的加酶量。

2.2酸堿中和指數對于異構化的效果也產生了嚴重的影響，通常情況下，弱堿的條件下，異構化效果最佳，其中當pH值達到7.5時，酶的活性最高，果糖的含量也最大，但是如果pH值逐漸增大，果糖的含量就開始下降。如果酸堿值處于堿性的狀態，則酶的活性降低。所以，最終最佳的方案：將pH值控制在為7.5。

2.3反應溫度對于異構化效果也會產生較大的影響，溫度也存在著臨界的狀態，在溫度達到70℃時，果糖的含量較高，如果溫度過低，酶的活性度也逐漸降低，無法達到最佳的狀態。所以，正交實驗的進行通常要溫度控制在50℃、60℃以及70℃的狀態下。

3碎米葡萄糖異構化制備果葡糖液的最佳工藝條件

異構酶加酶量9mg/g碎米葡萄糖、pH7.5、反應溫度70℃、反應時間35h。此時旋光度法測得果糖含量為39.9%。樹脂法分離果葡糖液制備高果糖漿的最佳條件：分離溫度70℃、糖液體積分數20%、洗脫液流速4mL/min、進料量40mL。通過高效液相色譜測得最優條件下果糖含量為89.6%。

我國目前的生產技術，大米加工過程中的碎米率較高。高果糖漿是一種優良的天然甜味劑，利用價值低廉的碎米生產制備高果糖漿，既以開發碎米的附加值，又為壯大我國的淀粉糖業貢獻力量。

參考文獻

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