淀粉糖生产技术5.ppt
第8节 功能性低聚糖,本节概要：,一、低聚异麦芽糖二、低聚龙胆糖三、海藻糖,生产工艺,性质和应用,一、低聚异麦芽糖,介绍葡萄糖的链接键至少有一个-1.6键，聚合度（G数）在25的一类低聚糖。分子式！,一、低聚异麦芽糖,（一）低聚异麦芽糖的生产工艺1.生产工艺2.主要技术要点（二）低聚异麦芽糖的性质和应用1.性质2.应用,（一）低聚异麦芽糖的生产工艺,1.生产工艺精制糖浆（葡、麦等糖）转苷（-葡萄糖转苷酶）灭酶精制干燥成品（含异麦芽糖、异麦芽三/四/五糖等）,2.主要技术要点转苷：-葡萄糖转苷酶，能将G与G之间以-1.6糖苷键连接。55。精制：包括过滤、脱色、离子交换等步骤的处理其要点同前。,（二）低聚异麦芽糖的性质和应用,1.性质成分组成潘糖，3糖，由1个-1.6键连接，1个-1.4键连接；异麦芽三糖，3糖，由2个-1.6键连接；,主要成分异麦芽糖 20%异麦芽三糖 8%潘糖 15%其他分支低聚糖 17%.葡萄糖 40%麦芽糖 10%,（二）低聚异麦芽糖的性质和应用,1.性质甜度52（蔗糖100），甜度低，味质口感好；粘度与蔗糖相近；耐热、耐酸性极佳；具有保湿性，使水分不易蒸发；具有一定的着色性；抗龋齿性甚佳，不易被蛀牙病原菌-变异链球菌发酵，产酸少，牙齿不易腐蚀；.,（二）低聚异麦芽糖的性质和应用,2.应用低聚异麦芽糖有许多优良的性质和保健生理功能，适合代替部分蔗糖，添加到各种饮料、食品中。例如：饮料：碳酸、豆奶、果汁、蔬菜汁、茶、营养、酒精等；乳制品：牛乳、调味乳、发酵乳、乳酸菌饮料，以及各种奶粉；糖果：各种软糖、硬糖、牛皮糖、巧克力等；甜点心：布丁、凝胶食品等；冷饮品：各式雪糕、冰棒、冰淇淋等；焙烤食品：面包、蛋糕等；此外，还可作为畜肉加工品、水产制品、果酱油、蜂蜜加工品等的配料。,二、低聚龙胆糖,龙胆二糖、龙胆三糖、龙胆四糖等；葡萄糖以-1.6键连接的低聚糖；是高效的双歧杆菌增殖因子。（一）低聚龙胆糖的生产工艺（二）低聚龙胆糖的性质和应用,（一）低聚龙胆糖的生产工艺,酶法生产技术-葡萄糖苷酶（苦杏酶）葡萄糖浆液（浓度40%左右）-葡萄糖苷酶催化缩合（固定化、40左右、pH7.0左右）精制合成低聚龙胆糖混合糖浆,（二）低聚龙胆糖的性质和应用,1.性质具有柔和的提神苦味；口味且在口腔中滞留；吸湿性强；低聚龙胆糖是低热、低甜物质，难被人体消化酶所分解。,（二）低聚龙胆糖的性质和应用,2.应用有柔和提神苦味、在口腔中滞留用于糖果、饮料、冷饮中可使其甜味更纯；吸湿性强可以保持各类食品中的水分，防止淀粉类食品的老化，延长货架期；利用低热、低甜物质难被人体消化酶所分解，因而可以促进双歧杆菌的生长，从而起到改善结肠状况的作用。巧克力、糖果等。,三、海藻糖,（一）果葡糖浆的发展与现状,1.果葡糖浆的发展历史果葡糖浆：成分主要为果糖和葡萄糖。以淀粉为原料，经-淀粉酶液化、糖化酶糖化、脱色、过滤、离子交换精制后，再用固定化异构酶将一部分G转化成F而得的一种混合糖浆。又称高果玉米糖浆（High Fructose Corn Syrups 简称HFCS）,（一）果葡糖浆的发展与现状,1.果葡糖浆的发展历史发展历史果糖自然界中最甜的一种糖，在蜂蜜中含量最为丰富，缺少原料没有含量较高的农作物。以前，工业上未能大量生产。近30年，果葡糖浆发展较快。,发展历史,1957,美国人发现假单孢杆菌酶能催化葡萄糖发生异构化反应转变成果糖；成本高，转化率低，未用工业生产。1965,日本人高崎义辛分离出白色链霉菌，并利用低廉的农副产品（麸皮/稻杆/麦杆等做C源）发酵产酶，酶的得率高，故异构酶的生产成本大大降低；奠定基础。1966,日本首先实现了酶法工业化生产果葡糖浆，此工艺被美国的Clinton玉米加工公司购买；1967年，美国进行工业化生产，但F含量仅为14%，较低。1968,异构酶固定化技术，F含量提至42，甜度=蔗。1972,采用固定化异构酶连续生产工艺，成本大大下降。1978,采用色谱分离技术，把F-42糖浆中的G和F分离，得F含量90以上的糖液。促进淀粉制糖工业发展。,发展历史,技术较先进的国家：日、美、法和德；中国目前虽然已经工业化生产，但生产能力和产量均不大，产品多为F42果葡糖浆，较单一。,（一）果葡糖浆的发展与现状,2.果葡糖浆的现状及前景美国果葡糖浆最大的生产国，品种F-55、F-90、F-42，年消费量900万吨，食品业广泛应用。1981年，美国的两乐公司将其产品中的蔗糖全部改用F-55糖浆，使果葡糖浆的需求量猛增。1984年起，美国在食品和饮料生产中，用果葡糖浆替代蔗糖，使果葡糖浆的生产和消费量超过了蔗糖。,（一）果葡糖浆的发展与现状,2.果葡糖浆的现状及前景日本居第二位品种F-55、F-90、F-42，年消费量250万吨食品业广泛应用；生产原料成本较高，果葡糖浆价格较贵；为保护了本国的果葡糖浆工业，采取各种手段限制进口；重视,（一）果葡糖浆的发展与现状,2.果葡糖浆的现状及前景中国差距大甘蔗种植面积缩减，时有受灾，蔗糖产量不稳；国家对淀粉糖行业有政策扶持，但技术、设备均落后依仗进口；食品、饮料生产中对果葡糖浆的需求也是逐年增大；突破技术、设备障碍，提高果葡糖浆产品质量,（一）果葡糖浆的发展与现状,2.果葡糖浆的现状及前景前景特性好甜味接近天然水果汁，风味好；可替代蔗糖；应用范围涉及日用化工、食品、饮料、医药等各行业；需求量大，很有发展潜力。成本低以玉米淀粉为原料当前国内，蔗糖每吨6600元，果葡糖浆F-42每吨3300元。产量稳甘蔗时有受灾，玉米年产量较稳。,（二）果葡糖浆的种类与成分组成,1.果葡糖浆的种类 果糖含量有F-42、F-55和F-90三种糖浆工业产品。“F”表示果糖，数字表示果糖占干物质的百分率（质量分数）。,F42,（二）果葡糖浆的种类与成分组成,2.果葡糖浆的成分组成 单位：质量分数%,淀粉糖中国轻工业出版社.张力田.2007.P319,二、果葡糖浆的生产,（一）生产工艺流程 以淀粉为原料，经-淀粉酶液化、糖化酶糖化、脱色、过滤、离子交换精制后，再用固定化异构酶将一部分G转化成F。,果葡糖浆生产的工艺流程图,淀粉乳,液化,淀粉浓度30%40%,液化液,糖化,糖化酶60pH4.04.5,糖化液,G，含有色/不溶/无机物等杂质,脱色过滤,异构化,精制糖浆G97%,60，pH7.5葡萄糖异构酶镁离子,离子交换,离子交换,F-42HFCS,色谱分离,F-90HFCS,混合F-55HFCS,二、果葡糖浆的生产,（二）生产中的主要技术手段 1.过滤板框过滤机2.脱色活性炭，脱色床3.离子交换除去无机物（钙、镁、钠等阳离子，氯离子、硫酸根、硝酸根、碳酸根等阴离子）,二、果葡糖浆的生产,（二）生产中的主要技术手段 4.异构化在异构酶的作用下将G转化成F固定化葡糖糖异构酶柱要求：G95%糖化液浓度40%50%pH 7.58.2T 5462Mg40mg/kg详见教材P145,二、果葡糖浆的生产,（二）生产中的主要技术手段 5.色谱分离钙型强酸性离子交换树脂对F具有较强吸附能力，将F-42型果葡糖浆引入吸附柱，F和G都被吸附，再用无离子水洗脱，洗出液开始流出部分为G，中间部分为F和G混合液，后面流出部分为F。收集不同部分的流出液。,连续离子交换与色谱分离,用无离子水洗脱饱和色谱柱，并分段收集洗脱液，可获得F。,饱和色谱柱,无离子水,F,F+G,G,三、果葡糖浆的特点与应用,（一）果葡糖浆的特点1.甜味性：甜度高F-42型糖浆甜度与蔗糖相当，2.具有甜味增效作用，具有水果清香；3.溶解度高：果糖的溶解度为糖类中最高4.抗结晶性好：果糖难结晶5.保湿性好：易吸潮，持水性好6.发酵性好：F和G都属于单糖，酵母菌能利用7.冰点温度低：适合做冰点8.代谢吸收性好：F代谢不受胰岛素控制。,三、果葡糖浆的特点与应用,（二）果葡糖浆的应用 1.食品美国：果葡糖浆应用比例为74.5%用于饮料，9.3%用于面包，4.2%用于罐头，8.2%用于乳制品，0.5%用于糖果，3.3%用于其它食品饮料碳酸饮料、果汁饮料、茶饮料、运动饮料、乳饮料、果酒、啤酒、香槟等；冷冻食品与饮品冰淇淋、冰棒面包、糕点等利用了它发酵性好、焦化性好、保湿性好等优点；着色、保水；食品中其他方面见表。,食品,三、果葡糖浆的特点与应用,（二）果葡糖浆的应用 2.其他行业烟草制烟丝色泽好医药、保健品药用糖浆，可直接被吸收；药酒；保健品（如针对糖尿病患者的饮品和食品）,应大力发展我国的果葡糖浆工业,1.从我国食品行业对果葡糖浆的需求来看我国软饮料年产量近3000多万吨，年用糖量300多万吨（2007年数据）；但果葡糖浆的使用量还不多，例如占我国软饮料市场40以上的美国两大可乐公司可口可乐和百事可乐，在中国还未使用果葡糖浆；而在美国1981年就全部使用果葡糖浆替代蔗糖。我国每年还有70万吨的露酒、150万吨的冷饮，年用糖量分别在20万吨和30万吨以上。,应大力发展我国的果葡糖浆工业,我国年产90多万吨的糖果、420万吨的焙烤食品、100多万吨的糕点，这些都是果葡糖浆的潜在市场。,应大力发展我国的果葡糖浆工业,2.从食糖消费情况看世界人均消费食糖量21公斤/年，发达国家人均达到6065公斤/年，其中淀粉糖占50%以上。国际糖业组织公布的数据：我国人均食糖消费量不足10公斤/年，远低于世界人均水平。,应大力发展我国的果葡糖浆工业,3.结论在我国发展果葡糖浆工业具有广阔的前景。目前，国内的果葡糖浆产量，远远不能满足当前国内市场日益增加的需求。由于果葡糖浆在国内约有80%以上都用于饮料生产，随着饮料制造迅速发展，预计国内将会形成巨大的消费市场。作为食品饮料基料的新型甜味料果葡糖浆将越来越被人们认可和重视。,
