果葡糖浆的特性发展及生产现状
河 北 科 技 大 学 学 报
第20卷 第2期JOU RNAL O F H EBE IUN I V ER S IT Y O F V o l.20 N o.2总第49期 1999年SC IEN CE AND T ECHNOLO GY Sum49 1999
果葡糖浆的特性、发展及生产现状牟德华 李 艳 杨树森 李英朝3 贾 宁3 胡会丽33
河北科技大学生物科学与工程系 石家庄 050018
摘 要 介绍了果葡糖浆的种类、基本特性、果葡糖浆的生产技术发展过程以及目前我国果葡糖浆的生产现状。
关键词 果葡糖浆;特性;生产技术
《中国图书资料分类法》分类号 T S245.4
Characteristics and D evelopm en t of F ructo se Co rn
Syrup sn and Its P resen t P roducti on Conditi on
M ou D ehua L i Yan Yang Shu sen L i Y ingchao J ia N ing H u H u ili
D epartm en t of B i o logical Science and Engineering,
H ebei U n iversity of Science and T echno logy,Sh ijiazhuang,050018
Abstract T he varieties,basic characteristics of fructo se co rn syrup sn,and the developm en t p rocess of fructo se co rn syrup sn in p roducti on techno logy and the p resen t p roducti on conditi on in ou r coun try are repo rted.
Key words fructo se co rn syrup sn;characteristics;p roducti on techno logy
1 果葡糖浆的物理特性和甜味特性
果葡糖浆(F ructo se co rn syrup s)也称高果糖浆或异构糖浆,它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中的一部分葡萄糖异构成果糖。
果葡糖浆按其生产发展和产品组分质量分数(w)的不同划分为3代,第1代果葡糖浆称为葡果糖浆,简称42糖,其糖分组成中w(果糖)为42%(以干基计),w(葡萄糖)为50%,w(低聚糖)为5%,其质量分数为71%,甜度约等于蔗糖;第2代果葡糖浆称为果葡糖浆,简称55糖,其糖分组成为w(果糖)为55%,w(葡萄糖)为40%,w(低聚糖)为5%,其质量分数为77%,甜度约为蔗糖的1.1倍;第3代果葡糖浆称为高果糖浆,简称90糖,其糖分组成为w(果糖)为90%,w (葡萄糖)为7%,w(低聚糖)为3%,其质量分数为80%,甜度为蔗糖的1.4倍。
收稿日期:1998211211;修回日期:1999204212;责任编辑:张 军
3工作单位:石家庄市华荣制药厂
33工作单位:河北制药集团
87河北科技大学学报 1999年
果葡糖浆无色无嗅,常温下流动性好,使用方便,在饮料生产和食品加工中可以部分甚至全部取代蔗糖,而且,较其更具有淳厚的风味,应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。果葡糖浆的优点,主要来自于其成分组成中的果糖,并随果糖含量的增加更为明显。果糖服用后,在人体小肠内吸收速度慢,而在肝脏中代谢快,代谢中对胰岛素依赖小,故不会引起血糖升高,这对糖尿病患者有利。在医药上,吡喃果糖可加快乙醇的代谢作用,可用于治疗乙醇中毒。静脉注射500 mL质量分数为40%的果糖溶液可达效果。美国果糖液也有取代葡萄糖大输液的迹象。此外它在食品工业中还有以下优点:
1)甜度高。果糖的甜度为蔗糖的1.5倍,并且具有两种分子构型:Α型和Β型,Α型果糖的甜度是Β型果糖的3倍,低温时部分Β型果糖转化为Α型果糖,而使甜度增加。根据这一特性,果葡糖浆最适合于清凉饮料和冷饮食品的生产。
2)风味好。果葡糖浆的主要成分和性质接近于天然果汁和蜜蜂,具有蜂蜜和水果清香。味感方面,味觉甜度比蔗糖浓,且有清凉感,用于果汁饮料生产时,可以突出原果香味。此外,果葡糖浆和蔗糖混合使用可使甜味丰满,风味更好。
3)保湿性好。果糖为无定形单糖,吸湿性大,具有良好的保水分能力和耐干燥能力,这一特性可使面点保持新鲜松软,从而延长了产品货架期。
4)渗透压大。果葡糖浆的主要成分是单糖,其渗透压高于双糖(如蔗糖),用于蜜饯、果脯生产时可以缩短糖渍时间。高渗透压还可以抑制微生物生长,从而具有防腐保鲜作用。
5)热量低。果糖的甜度高,发热量低,食用后增加脂肪少,适于怕热及肥胖的人饮用。
6)营养丰富。单糖可直接进入血液为人体吸收,因而较快参与新陈代谢。在生产以加快恢复肌体功能、消除疲劳为特点的食品中已成为难以取代的糖源。
虽然有以上诸多优点,但42糖在低温贮运时会出现结晶,不利于使用。建议贮运温度:42糖在21～32℃(普通型),41～46℃(高浓度);55糖为24～30℃(普通型),18～30℃(高浓度)。另外,国内生产的果葡糖浆价格较高,此外还有一些其他方面的原因,也抑制了果葡糖浆的生产和应用,但相信随着人们健康观念的进步和生产水平的提高,果葡糖浆会日益为人们所接受。
2 果葡糖浆的研究进展
第1代果葡糖浆的研制生产以淀粉为原料,将淀粉水解得到葡萄糖浆,葡萄糖经强碱(如N aO H,KO H)在pH值为10条件下处理可部分转化成果糖,而得到w(果糖)为15%～20%的果葡糖浆。1957年美国玉米产品公司的M arshau和Koo r开始研究用异构酶使葡萄糖异构成果糖并取得进展;1964年我国发现链霉菌异构酶的存在;1965年日本微生物工业研究所高崎义幸发现了适用于工业化生产的异构酶;后来美国克林顿玉米公司引进该技术,并于1967年开始以玉米为原料生产果葡糖浆,1969年研究出w(果糖)为42%的果葡糖浆,即第1代果葡糖浆。1972年固定化异构酶的出现使生产成本大大下降。又由于1976年世界蔗糖价格的上涨,使42糖迅速发展并趋于成熟,目前先进国家的果葡糖浆生产已采用三酶法(全酶法)生产工艺。
由于42糖果糖含量不高,其医疗和保健价值并不能得到充分发挥,同时又由于葡萄糖在低温贮运时易结晶析出,所以从20世纪60年代开始人们就着手研制第2代、第3代果葡糖浆。1976年55糖首先在美国出现,到1980年左右形成了大型工业化生产,其生产一般是通过42糖进行组分分离从而提高果糖的含量。分离方法有冷却结晶分离、硼酸盐分离、氧化2葡萄糖酸钙分离、果糖钙沉淀分离、有机萃取分离、分子筛吸附分离、离子交换树脂吸附分离等。具体方法主要
有利用阳离子络合改变平衡的硼酸盐法、锗酸盐法;利用微生物发酵及酶作用的转化法(根据所选择的菌种及转化酶不同,可分别转化成葡萄糖酸、乙醇和柠檬酸、葡聚糖);利用物理化学分离法的果糖2钙复盐结晶法、分子筛或离子交换树脂吸附分离法、有机萃取分离法、结晶法制取二代果葡糖浆也是一种物理方法。
我国第1代果葡糖浆的研究工作始于20世纪60年代。70年代出现过一次果葡糖浆热,全国有20多处建厂,但由于条件不具备而纷纷下马,只有1976年蚌埠果糖厂年产1000t 生产线效果较好,1981年其引进美国道尔公司年产万t 生产线,1984年试车但由于各种原因产量没有达到设计能力。但我国果葡糖浆生产及应用不能快速发展的主要原因是所需原料淀粉的价格偏高,导致果葡糖浆的价格比蔗糖高,从而饮料及食品厂不愿用果葡糖浆为糖源。1985年我国果葡糖浆为1.55万t ,1986年由于粮食涨幅较大,淀粉的价格上升,又使果葡糖浆成本增加,价格上升,但蔗糖价格未变,抑制了果葡糖浆的生产,总产量不超过5000t 。1987年由于世界市场蔗糖价格上涨,国内甘蔗种植面积减少且减产,导致蔗糖产量下降,同时国家又在政策上扶持果葡糖浆,而建立了一些年产万t 的果葡糖浆厂,同时对果葡糖浆生产技术又有了进一步的完善,如1986年国家科委“六五”攻关项目“高纯果葡糖浆研究和应用”通过中试鉴定并且采用先进的模拟移动床吸附分离技术进行高纯果糖的研制取得成功,1987年以玉米为原料直接生产果糖获得成功,其工艺如下:
玉米破碎—→玉米粉调浆—→液化—→过滤—→糖化—→脱色—→离子交换—→蒸发—→异构化—→离子交换—→蒸发—→成品到1988年果葡糖浆产量为1万t ,近几年,国内市场42糖价格较低,而55糖和90糖价格较高,果葡糖浆在食品行业应用较少,而在发达国家果葡糖浆已占食品用糖的很大比例,我们应逐步完善其生产工艺降低成本。
3 果葡糖浆的生产
果葡糖浆以葡萄糖浆为直接原料,葡萄糖浆由淀粉水解得到。淀粉在较高温度下,由Α2淀粉酶使其液化水解,调至合适的pH 值和温度,控制D E 值在10～20时,在Β2淀粉酶作用下生成葡萄糖浆。淀粉质原料如:玉米、大米、甘薯和马铃薯均可做用于高果糖浆的生产,葡萄糖在暗色产色链霉菌、白色链霉菌、乳酸杆菌等微生物产生的一种葡萄糖异构酶作用下可转化为果糖(左旋)。据报道,美国采用基因重组方法将葡萄糖异构酶的基因转入糖化酶中,可以大大地方便生产,从而促进果葡糖浆工业的发展。
现在许多研究者提倡把菊芋(又称洋姜)作为一种生产果糖的原料,Yam azak i 等人使用如下方法制备高果糖浆,即通过压榨先把菊根糖从菊芋块茎中提取出来,溶液通过Dow ex 88阳离子交换树脂,在pH 值为2.5,100℃下通过螺旋形波管进行水解,15m in 后完成,过滤后产品再用粒状活性炭脱色,通过Dow ex 60离子交换树脂中和至pH 值为6.5～7.0。再经过蒸发和反渗透,浓缩w (果糖)为40%～70%的固形物。另据报道,有人利用反应罐与旋转式膜滤机组成的反应2膜分离装置提取葡草块茎中的果糖,可实现果糖的连续化生产,且易于控制。
3.1 以淀粉为原料制果葡糖浆的工艺流程
97 第2期 牟德华等 果葡糖浆的特性、发展及生产现状
淀粉乳(w(固形物)为35%～40%)耐热Α2
淀粉酶
pH值为6.0～6.5
喷射液化(120℃,20～30s)
耐热Α2
淀粉酶
96～100℃,30m in
液化液(D E值为12～18)
葡萄糖
淀粉酶pH值为3.8～4.5,60℃,48～72h
液化液(D E值为96～98)
↓
脱色过滤,离子交换
↓
真空浓缩至35%～45%
M g2+↓pH值为7.8～8.2
异构酶柱,61℃
↓pH值为4.0～4.5
脱色,离子交换,净化
↓
浓缩
↓
成品
(w(固形物)75%,w(果糖)42%,w(葡萄糖)52%)3.2 果葡糖浆生产的工艺控制
3.2.1 淀粉的液化 淀粉液化的目的是要降低淀粉糊化液粘度,制备供糖化酶作用的良好底物,淀粉液化酶为Α2淀粉酶。Α2淀粉酶可以从淀粉分子内部任意水解Α21,4键,使粘度下降,碘反应迅速消失;它不能水解支链淀粉的Α21,6键,水解终产物为麦芽糖,低聚糖,含Α2 1,6键的糊精。
由于Α2淀粉酶操作对糖化液的D E 值及过滤难易有极大的影响,液化D E 值太低则粘度高而不易操作,且容易老化而对糖化不利,D E值应为15～20。此时对碘呈浅紫红色反应,谷物淀粉(如玉米淀粉)往往生成聚合度30～40的不溶性团粒,使糖的收率降低,因此常采用高温液化,使不溶性粒子分解,而一般Α2淀粉确定最适温度仅为70℃,在80℃以上时很不稳定,为了提高淀粉酶耐热性,常向淀粉乳中添加Ca2+和N aC l。
关于淀粉液化的新技术中,有研究者直接运用直热式薄膜热交换原理,在喷咀上开多环蒸气孔的特殊结构,制成体积小、效率高的连续淀粉液化喷射器,用于酶法制糖,液化均匀,糖化液D E值
高达97%以上,纯度高,颜色浅。还有使用酶酸法制葡萄糖浆,原料淀粉先经Α2淀粉酶液化,再过滤,萃取糊精液,糊精液则由强酸性阳离子交换树脂交换吸附除去其中的无机盐和含氮胶体,同时使糊精获得氢离子而呈酸性,继续升温至130℃,经酸法糖化到规定D E值。
3.2.2 糖化 将糖化液泵入装有中速搅拌器的保温罐中,加工业盐酸或硫酸调pH值至
4.0,加入糖化酶,反应温度为60～62℃,时间为48h,D E值达95以上即为糖化终点,常压煮沸灭酶。本工艺不单比传统酸法生产或单纯酶法工艺降低了成本,而且对淀粉原料的要求低。
3.2.3 脱色过滤 糖化液颜色较深,必须用活性炭脱色,活性炭量为糖化液干物质量的1～1.5%,在80～85℃,pH值
4.5～
5.0条件下维持30m in左右,用板框压滤机过滤,糖化液透光率要求95%以上(560nm)。
3.2.4 离子交换 离子交换的目的是除去离子型金属杂质(如Cu2+,Fe2+)以及某些呈色离子,交换系统按阳→阴→阳→阴进行,交换时阳树脂(739)pH值由2上升到4为交换终点;阴树脂(701)pH值由7降到4为交换终点。同时,由于固定化异构酶的活性可以被Co2+,M n2+,M g2+等激活,而受Cu2+,Fe2+等抑制,因此应保证糖浆中Co2+,M g2+的浓度,并可以添加适量M gSO4?7H2O。
08河北科技大学学报 1999年
传统工艺处理离子交换转型再生的方法,阳离子为N a +型,阴离子为C l -型。当糖浆进行离子交换时,通过树脂柱交换后,不能有效地去除糖浆中C l -,而采用一种新的离子交换树脂换型的方法将得到阳离子为H +型,阴离子为O H -型,处理糖浆可使C l -浓度明显降低。
3.2.5 真空浓缩 离子交换后的糖浆在真空度0.08M Pa (600mm H g )下浓缩,温度60℃左右,最终要求质量分数达到40%～42%。
3.2.6 异构酶的选择与制备 葡萄糖异构酶多数通过微生物深层发酵获得。我国曾研究应用的产葡萄糖异构酶菌种有:玫瑰红链霉菌336,嗜热放线菌M 1033,玫瑰暗黄链霉菌Kc 2575,米苏里游动放线菌A c 28122,米苏里游动放线菌,N o .16。这些菌种所产的异构酶有胞外的,也有胞内的,而工业上所用的葡萄糖异构酶实际上都是木糖异构酶,是由节杆菌、链霉菌、凝结芽孢杆菌、游动放线菌以及黄杆菌所产生的。大多数是胞内酶,除节杆菌、游动放线菌外几乎都需木糖的诱导,还需要Co 2+,M g 2+的稳定与活化,最适温度为70～80℃,最适pH 值为7～8,是热稳定性很好的酶。
3.2.7 酶的固定化 酶的固定化可以提高酶的使用效率。不仅酶类,活菌也可以进行固定化。固定化酶的制法有:
1)将含酶细胞加热后以壳聚糖处理及戊二醛交联的方法而制成固定化细胞,也可将细胞包埋在醋酸纤维或蛋白质中,再交联而固定。
2)将细胞中异构酶提取后,稍加净化,再用多孔氧化铝或阴离子交换树脂吸附而固定。3)用聚丙烯酰胺凝胶包埋葡萄糖异构酶,或以二醋酸纤维包埋异构酶的放线菌而得到固定化酶。
3.2.8 异构化 葡萄糖和果糖同是单糖,二者互为同分异构体。葡萄糖为醛己糖,果糖为酮己糖。葡萄糖异构酶的立体专一性能作用于Α2D 2吡喃葡萄糖,使Α2D 2吡喃葡萄糖的椅式结构上的C 12O 键和C 22H 键打开,并且C 1和C 2羟基以顺式掩蔽起来,形成酶2葡萄糖复合物,然后分出酶,使形成果糖。
葡萄糖的异构化在装有固定化异构酶的柱或反应器中进行,糖液从塔底(或塔顶)流入,异构化酶由顶部(或底部)流出,流入糖化液质量分数为40%～42%,用N aO H 溶液调节pH 值至
8.4,62℃,每公斤糖化液加M gSO 40.05g 。1kg 固定化酶生产能力转化底物葡萄糖为2000～4000kg 。美国M illes 公司用戊二醛交联树枝状黄杆菌作固定酶生产能力达8000kg ,而O p 2tis w eetis 生产能力则为22000kg 。
在连续反应过程中,酶活力逐渐降低,需要相应降低进料速度以保持一定的转化率,当酶活力降低到原来的25%时,则需要更换新酶。由于果葡糖浆的优点主要来自于其中的果糖,并且第2和第3代果葡糖浆的价格要比第1代果葡糖浆的价格高许多,所以应尽量使异构化反应趋向于果糖,从而提高葡萄糖的转化率。
葡萄糖异构酶反应平衡常数约接近1。虽然提高温度可使反应平衡稍稍移向果糖,但对酶的稳定性不利,所以人们把注意力集中于阳阴离子络合以及从反应体系中分离出果糖,而促使反应的进行等方法上。如:加入硼酸盐、Ca (O H )2、
阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、无机分子筛和冷冻结晶等方法。另外还有微生物发酵及酶转化法等。
4 小 结
我国的果葡糖浆业起步较晚,虽有了初步的发展,但仍落后于世界先进国家水平。果葡糖浆1
8 第2期 牟德华等 果葡糖浆的特性、发展及生产现状
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产品仍主要为42糖,其在低温贮藏时会产生结晶现象。目前果葡糖浆结晶形成的原因还不清楚,故建议提高贮藏温度,或在使用前加温,以消除结晶。同时由于价格和营养观念的影响,导致果葡糖浆并未被广大消费者所认识和接受。国内果葡糖浆的价格较高,主要是由于淀粉价格高和加工费用高所致,因此无法与蔗糖相竞争,相信随着淀粉加工技术的发展和人们观念的改变,果葡糖浆业会在中国蓬勃发展的。
参 考 文 献
1 徐定邦1制备果糖和蔗糖的发酵和生化方法1食品与发酵工业,1984(1):55～61
2 金泽龙1国内外果葡糖浆生产现状与前景分析1食品工业,1996(6):10～12
3 张延东1简析果葡糖浆的生产、发展、性质及其应用前景1山东食品发酵,1990(2):31～34
4 Pennep W D.著1美国UO P公司生产果糖甜味剂新技术1田荣华译1江苏食品与发酵,1987(2):15～19
5 刘建军1新型糖源——高果糖浆1杭州食品科技,1989(2):1～6
6 袁 清1Α2淀粉酶产生菌的选育1杭州食品科技,1994(2):6～10
7 邵晨,黄小凤1现代酶工程及其在食品加工中的应用1江苏食品与发酵,1995(3):32～35
8 鲍元兴1精制糖浆离交技术探讨1食品工业,1994(6):14～15
9 董红威编著1淀粉深加工新技术1成都:四川科学技术出版社,1988.94～113
作者简介:牟德华,男,1960年出生,副教授。
果葡糖浆生产工艺综述
果葡糖浆生产工艺综述 宋俊梅徐京凯 （山东轻工业学院济南250353） 摘要：：主要介绍了果葡糖浆及其用途和生产工艺过程、异构化条件、系统及生产运行要点等，通过分析认为，正确的工艺设计、精准的工艺控制、熟练的系统操作和科学的工艺管理是保证高效生产果葡糖浆的关键，并就这些关键因素做了相关阐述。 关键词：果糖，果葡糖浆，异构酶，异构化，工艺控制，生产工艺 1 果葡糖浆的物理特性和甜味特性 果葡糖浆( Fructose corn syrups) 也称高果糖浆或异构糖浆, 它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用, 将其中的一部分葡萄糖异构成果糖。 果葡糖浆按其生产发展和产品组分质量分数( w ) 的不同划分为3 代, 第1 代果葡糖浆称为葡果糖浆, 简称42 糖, 其糖分组成中w ( 果糖) 为42% ( 以干基计) , w ( 葡萄糖) 为50% , w ( 低聚 糖) 为5% , 其质量分数为71%, 甜度约等于蔗糖; 第2 代果葡糖浆称为果葡糖浆, 简称55 糖, 其糖分组成为w ( 果糖) 为55% , w ( 葡萄糖) 为40% , w ( 低聚糖) 为5% , 其质量分数为77%, 甜度约为蔗糖的1. 1 倍; 第3 代果葡糖浆称为高果糖浆, 简称90 糖, 其糖分组成为w ( 果糖) 为90%, w( 葡萄糖) 为7% , w ( 低聚糖) 为3% , 其质量分数为80% , 甜度为蔗糖的1. 4 倍。 果葡糖浆无色无嗅, 常温下流动性好, 使用方便, 在饮料生产和食品加工中可以部分甚至全部取代蔗糖, 而且, 较其更具有淳厚的风味, 应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。果葡糖浆的优点, 主要来自于其成分组成中的果糖, 并随果糖含量的增加更为明显。果糖服用后, 在人体小肠内吸收速度慢, 而在肝脏中代谢快, 代谢中对胰岛素依赖小, 故不会引起血糖升高, 这对糖尿病患者有利。在医药上, 吡喃果糖可加快乙醇的代谢作用, 可用于治疗乙醇中毒。静脉注射500mL 质量分数为40%的果糖溶液可达效果。美国果糖液也有取代葡萄糖大输液的迹象。此外它在食品工业中还有以下优点: 1) 甜度高。果糖的甜度为蔗糖的1. 5 倍, 并且具有两种分子构型: 型和型, 型果糖的甜度是型果糖的3 倍, 低温时部分型果糖转化为型果糖, 而使甜度增加。根据这一特性, 果葡糖浆最适合于清凉饮料和冷饮食品的生产。 2) 风味好。果葡糖浆的主要成分和性质接近于天然果汁和蜜蜂, 具有蜂蜜和水果清香。味感方面, 味觉甜度比蔗糖浓, 且有清凉感, 用于果汁饮料生产时, 可以突出原果香味。此外, 果葡糖浆和蔗糖混合使用可使甜味丰满, 风味更好。3) 保湿性好。果糖为无定形单糖, 吸湿性大, 具有良好的保水分能力和耐干燥能力, 这一特性可使面点保持新鲜松软, 从而延长了产品货架期。 4) 渗透压大。果葡糖浆的主要成分是单糖, 其渗透压高于双糖( 如蔗糖) , 用于蜜饯、果脯生产时可以缩短糖渍时间。高渗透压还可以抑制微生物生长, 从而具有防腐保鲜作用。 5) 热量低。果糖的甜度高, 发热量低, 食用后增加脂肪少, 适于怕热及肥胖的人饮用。 6) 营养丰富。单糖可直接进入血液为人体吸收, 因而较快参与新陈代谢。在生产以加快恢复肌体功能、消除疲劳为特点的食品中已成为难以取代的糖源。虽然
乙酸酐综述
文献综述 前言 本人的毕业设计为《2万t/a醋酸酐生产工艺设计》，目前来看，全球醋酐的生产和消费量为330万吨。其中亚洲早已是醋酐生产能力最大的地区[1]。而就中国而言，国内乙酸酐行业存在的问题是行业整体水平较低、生产规模小、合成技术落后、开工率偏低,从发展趋势看，醋酐市场的发展潜力巨大，为满足我国国内市场的消费与需要[2]，醋酸酐的生产必将成为今后炙手可热的发展趋势。因此本文的叙述对今后国内外醋酐的发展具有一定的意义。 本文根据目前国内外学者对乙酸酐的合成生产的研究成果，借鉴他们的成功经验，将其进行整理总结，并在其发展趋势，现有缺陷，选择原因等加以个人想法。所取文献给与本文有很大的参考价值。本文主要查阅进几年有关乙酸酐生产技术及前景的文献期刊。
醋酸酐是一种重要的有机化工原料，其蒸气与空气形成爆炸性混合物遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂可发生反应健康危害吸入后对有刺激作用引起咳嗽、胸痛、呼吸困难。眼直接接触可致灼伤蒸气对眼有刺激性。皮肤接触可引起灼伤[3]。主要用于制造醋酸纤维素、醋酸纤维漆、醋酸塑料、不燃性电影胶片、香烟过滤嘴和塑料制品等。此外在医药上可用于制备合霉素、地巴唑、阿斯匹林等；在染料工业中用于生产分散深蓝HGL、分散大红S- SWEL、分散黄棕S- 2REC 等；在香料工业中用于生产香豆素、乙酸龙脑酯、葵子麝香、乙酸柏木酯、乙酸松香酯、乙酸苯乙酯、乙酸香叶酯等。此外，醋酸酐还可用于制备漂白剂、乙酰化剂、脱水剂和聚合反应的引发剂等，用途十分广泛[4]。 1 醋酸酐的生产技术进展 目前，工业化的醋酐生产方法主要有醋酸热裂解法、乙醛氧化法和醋酸甲酯羰基合成法3 种[5]。 1.1醋酸裂解法 醋酸裂解法又称乙烯酮法, 是以醋酸为原料,磷酸铝为催化剂或乙酸甲酯在高温下反应制得乙酸酐。整个工艺过程分两步进行, 首先是气相醋酸裂解生成乙烯酮, 然后醋酸和乙烯酮经吸收生产粗酐,经精馏提纯制得成品乙酸酐。 该法的最大缺点是生产工艺流程复杂、副反应多、能耗大, 但由于技术成熟、生产的安全性高、对在醋酸裂解部分醋酸的质量要求并不高、可以使用其它装置和本身回收的醋酸, 因此在国外早期建设的装置应用该法, 目前我国仍普遍采用。 其中醋酸裂解的产物乙烯酮是一种重要的中间体, 它可以用于生产农药、食品防腐剂等, 这种产物在羰基化的工艺中不会出现, 因此, 该工艺的裂解部分是很有生命力的[3、6]。其反应流程如下： 1.2乙醛氧化法 乙醛氧化法分两步反应完成，首先乙烯在PdCl、CuCI催化剂的作用下，在温度为100～150℃、压力为0．3MPa的条下反应氧化生成乙醛；乙醛在醋酸锰
果葡糖浆特性
CAS：201-55-7 名称：麦芽糖醇简介果葡糖浆是一种完全可以替代蔗糖的产品，并与蔗糖一样可广泛应用在食品及饮料行业，特别是在饮料行业中的应用，其风味与口感要优于蔗糖。蔗糖价格的上涨，使得果葡糖浆在食品、饮料等工业中的应用尽显优势。果葡糖浆的甜度接近于同浓度的蔗糖，风味有点类似天然果汁，由于果糖的存在，具有清香、爽口的感觉。另一方面果葡糖浆在40℃以下时具有冷甜特性，甜度随温度的降低而升高。果葡糖浆完全替代蔗糖，其甜度约相当于同浓度蔗糖的90%，部分替代蔗糖时，由于果糖、葡萄糖与蔗糖甜味的协同增效，总甜度仍与同浓度的蔗糖相同。在食品、饮料等中以果葡糖浆替代蔗糖，不仅技术上可行，而且可凸显果葡糖浆清香、爽口的特性。随着中国2000年糖业政策的调整，蔗糖价格开始上涨，果葡糖浆代替蔗糖应用于食品中的性价比优势逐渐显露出来，国内一些大的淀粉糖企业开始果葡糖浆的生产，果葡糖浆在中国发展的迎来了一次难得的机遇。生产果葡糖浆不受地区和季节限制，设备比较简单，投资费用较低。特性（一）甜味甜味包括甜度和风味二个方面，前者是指甜味强度的高低，后者是指甜味的可口性，作为甜味剂，甜度应是最根本的性质。甜味剂的甜味评价是主受专门训练的人员通过感觉器官的感觉评价而确定的，通常用蔗糖作对比，我们规定蔗糖的甜度为100，那么果糖的甜度为150，果葡糖浆42糖的甜度为90－100，而结晶葡萄糖、麦芽糖和葡萄糖（DE值42）的甜度分别为75、60、50，在进行甜度比较时，我们把各种糖类配成15%浓度的糖溶液，所说果葡糖浆的甜度与蔗糖相同，是指这种情况下的干基甜度比。一般人们喜爱的甜度为10%－25%之间的糖液浓度。果葡糖浆的最大优点在于含量相当数量（42%－90%）的果糖，因而在甜味特性上与其他甜味剂共同使用，具有优越的协同增效作用，可改善食品与饮料的口感，减少苦味和怪味。果葡糖浆与蔗糖结合使用，可使其甜度增加20%－30%，而且甜味丰满、风味更好。果葡糖浆与甜蜜素、糖精等也有增效作用。果糖与糖精以同等甜度比例混合时，甜味增效最为明显，而且可以掩饰糖精带来的苦味。含3.5%果糖及0.0136%糖精的饮料与含10%蔗糖的饮料甜味特性等效。果葡糖浆的主要成分和性质接近于天然果汁，具有水果清香，味感方面，味觉甜度比蔗糖浓，且有清凉感，因为水果汁中的糖分主要也是果糖和葡萄糖。例如葡萄汁的浓度为19.13%，干物质中的96.86%为糖，糖分组成中果糖为40.98%，葡萄糖为35.86%，另有蔗糖和麦芽糖。（二）果糖的冷甜特性：果糖的甜度与温度有很大关系，40℃以下时温度越低，果糖甜度越高，最高可达蔗糖的1.73倍；冷甜的原因是果糖具有两种分子构型；α型和β型，α型果糖的甜度是β型果糖的3倍，低温时部分β型果糖转化为α型果糖，而使甜度增加。由于这一特性。果葡糖浆适用于清凉饮料和其它冷饮食品，如：碳酸饮料、果汁饮料、运动饮料、冰棒、冰淇淋等。（三）果糖溶解度高：果糖溶解度为糖类中最高，当温度为20℃、30℃、40℃、50℃时，果糖溶解度分别为蔗糖的1.88倍、2.0倍、2.3倍、3.1倍。葡萄糖溶解度比蔗糖低，果糖葡萄糖溶解度随温度上升的速度比蔗糖快。果酱、蜜饯类食品是利用糖的保存性质，这需要糖具有高的溶解度，糖浓度在70%以上时才能抑制酵母，霉菌生长，单独使用蔗糖达不到这种要求，而果葡糖浆能达到。果糖含量42%的果葡糖浆浓度则可达77%。（四）果糖抗结晶性好：果糖较蔗糖难于结晶，应用在某些食品上可以表现出抗结晶性。（五）果糖保湿性好：果糖为无定形单糖，很容易从空气中吸收水份，带有半分子和一分子的结晶水，吸湿性大，具有良好的保水分能力和耐干燥能力，这一特性可使糕点保持新鲜松软，从而延长了产品货架期。（六）果葡糖浆渗透压大：物质的浓度差造成渗透压力。糖的渗透压力与物质的分子大小有关，即与分子量有关，分子量小的物质渗透压大于分子量大的物质。果葡糖浆的主要成分是单糖，分子量小，其渗透压高与双糖（如蔗糖），用于蜜饯、果脯生产时可以缩短糖渍时间。高渗透压还可以抑制微生物生长，从而具有防腐保鲜作用，所以果葡糖浆用于食品保藏，比蔗糖更为有利。（七）果葡糖浆发酵性能好：果葡糖浆用于酵母发酵的食品加工方面优于蔗糖。酵母菌能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖发酵，但葡萄糖和果糖属于单糖，能被酵母直接利用，发酵速度快，在面包和利用酵母的糕点生产中，能产气多，食品疏松。（八）果葡糖浆抗龋齿性好：果糖不是口腔微生物的合适底物，口腔中的细菌对果糖的发酵性差，这利于保护牙齿珐琅质，不易造成龋齿。（九）化学稳定性：果糖和葡萄糖具有还原性（使某些物质的分子还原），化学稳定性较蔗糖差，果糖比葡萄糖更易受热分解，发生褐变着色反应即美拉德反应。美拉德反应产生的有色物质具有特殊风味；生产面包烘干食品时，可以获得美观的焦黄色表层和焦糖风味。蔗糖在酸性条件下会发生水解反应，转化成果糖和葡萄糖，工业上称为转化糖。碳酸饮料的酸度在PH2.5－5之间，加进去的蔗糖在25℃
果葡糖浆食品安全分析
证据6：果葡糖浆用于水果（梨）罐头的风险分析报告 证据4.2 果葡糖浆：生产厂家：合肥锦糖业有限公司 果葡糖浆生产工艺流程： 大米收购→去杂→大米仓→浸泡罐→粗破→胚芽分离→针磨→纤维分离→蛋白分离→淀粉洗涤→液化→糖化→板框过滤→离子交换→预浓缩→异构化→离子交换→成浓缩→成品 化学危害过敏原分析：浸泡罐有加0.25%左右亚硫酸水以确保脱胚，液化液过滤性好。造成成品二氧化硫残留。果葡糖浆中二氧化硫指标GBT 20882-2007 果葡糖浆中卫生指标、GB2760规定二氧化硫残留量≤0.2g/kg,，厂家提供的国家农业标准化与监测中心（安徽）的检验报告二氧化硫残留量：未检出。梨配汤中总重量600KG，加30—70KG的果葡糖浆，按添加最大量计算。配汤中二氧化硫残留量≤0.2x70/600g/kg(=0.02333 g/kg),，配汤工艺控制汤温90--100℃。二氧化硫残留量还会高温挥发而减少。罐头汤按国标一般占固形物的45%，罐头经杀菌后汤与固形物平衡渗透。罐头中二氧化硫残留量≤0.02333 g/kgx0.45(=0.01). 即理论上计算罐头中二氧化硫残留量≤0.01g/kg(10PPm) .梨罐头委托荷泽商检的检测报告二氧化硫残留量：7.93mg/kg。氧化硫残留量＞10mg/kg就是过敏原。 得出结论：汤中总重量600KG，加30—70KG的果葡糖浆，不会导
证据6、证据4.2 致成品二氧化硫残留量达到10mg/kg，果葡糖浆在梨罐头的辅料不是过敏原。 化学危害转基因分析：合肥锦糖业有限公司生产果葡糖浆的原料是大米。大米来源于当地肥东县种植的水稻。水稻种子国豪国香8号，新强8号由肥东县农业局种子公司提供出售的。并有东县农业局种子公司出具的水稻种子国豪国香8号，新强8号非转基因证明。 结论：果葡糖浆不含转基因成分。 微生物污染分析：致病菌通过签订协议，向供方提出产品规范要求得到控制。 化学危害农残分析：农残通过供方调查，供方提供检验结果（每年1次）得到控制 综合以上几点，果葡糖浆在梨罐头配汤中添加最大量不超过11.7%不存在食品安全风险。 曹县同发食品有限公司 高辉煌 2012-5-12
制备果葡糖浆
实训三固定化酵母细胞制备果葡糖浆 一、实训目的 1. 掌握酵母细胞固定化的方法。 2. 掌握蔗糖酶催化制备果葡糖浆的原理及还原糖的定性检测法。 3. 掌握固定化细胞与固定化酶的催化特点。 二、果葡糖浆制备原理 酵母细胞中富含蔗糖酶，蔗糖酶能将蔗糖转化成果糖和葡萄糖，葡萄糖和果糖 同为六碳单糖，分子式为C 6H 12 O 6 ，但化学结构不同，前者为醛糖，后者为酮糖。 斐林试剂是新配制的Cu(OH) 2 溶液，它在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红 色的Cu 2 O沉淀，可用于鉴定可溶性还原糖的存在。 三、仪器和试剂 仪器： 三角瓶（1）、注射器（1）、试管（2）、水浴锅。 试剂： 1、海藻酸钠50克； 2、活性酵母100克； 3、 10％蔗糖液：称取100克蔗糖用水定容至1000毫升； 4. 斐林甲、乙液：各50ml。 5、4％氯化钙溶液（180克氯化钙溶于4320克水中） 四、实训步骤 l、称取海藻酸钠0.5克加入50毫升水中，微火加热溶解后冷却到30℃左右，将预先准备好的0.5克活性酵母的悬液加入混匀。 然后用注射器吸取，让其慢慢滴入4％氯化钙溶液中（150毫升），制成直径2 －3毫米的球形固定化酵母。刚形成的凝胶珠应在CaCl 2 溶液中浸泡一段时间，以便形成稳定的结构。 将此固定化酵母装入三角瓶中，加入10％的蔗糖液30毫升。经固定化酵母水解30~40分钟，其成分为葡萄糖和果糖的混合液。
2、蔗糖酶的检测 吸取斐林甲、乙液各1毫升于干燥试管中，加入水解液1毫升，沸水中保温，观察颜色反应。有氧化亚铜沉淀的则说明蔗糖已被水解，管中有蔗糖酶的存在。空白以10％蔗糖液做对照，其它同上。 斐林试剂： 斐林试剂甲：NaOH溶液，其浓度为0.1g/ml。 斐林试剂乙：CuSO4溶液，其浓度为0.05g/ml。 溶液，它在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红斐林试剂是新配制的Cu(OH) 2 色的Cu O沉淀，可用于鉴定可溶性还原糖的存在。用斐林试剂鉴定可溶性还原 2 糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色（沉淀）。 思考题： 1、细胞和酶的固定化有哪些方法？本实训中固定化酵母细胞属何种方法？ 2、有哪些方法可以终止酶的催化反应？ 3、固定化细胞催化有何特点？
醋酐生产工艺文献综述
文献综述 前言 本文根据目前国外学者对醋酐合成工段工艺设计的研究成果，借鉴他们的成功经验，在此基础上，查阅了大量资料，并吸取其它醋酐生产厂家的经验，力求使各工艺条件达到理想操作状态，整个生产过程达到最优化，为醋酐装置的工艺设计提供参考。本文主要查阅近几年有关醋酐工艺设计的文献期刊。 本文主要从简介、性质、生产方法和比较、应用、市场发展及预测等方面对醋酐进行了详细的论述。
一、产品简介 1.1.1 产品性质 醋酐又名醋酸酐、乙酐，分子式C 4H 6 O 3 ，相对密度1.080，熔点-73℃，沸点139℃。折 光率1.3904，闪点54℃，自燃点 400℃。常温下是一种有强烈的乙酸气味的无色透明液体，具有吸湿性，可溶于氯仿和乙醚并可缓慢地溶于水形成乙酸，与乙醇作用生成乙酸乙酯。醋酐是一种有毒化学药品，半数致死量约为（大鼠，经口）1780mg/kg；质量浓度为0. 36 mg/m3时即可对眼产生刺激，0. 18 mg/m3时就能改变人的脑电图像，还能引起细胞组织蛋白质变质；其蒸气刺激性更强,极易烧伤皮肤及眼睛,如经常接触会引起皮炎和慢性结膜炎[1]。 1.1.2 产品用途 醋酐的化学性质非常活泼，可用作酯化剂，与乙醇反应生成乙酸乙酯；在水中缓慢水解成醋酸，在热水中分解成醋酸；也可用作酰化剂、硝化或者磺化的脱水剂等[1]。 醋酐是最重要的精细化工原料之一，目前主要用作醋酸纤维素、香烟过滤嘴、胶卷和胶片、纺织用醋酸纤维和赛璐珞塑料等，其次是用于医药、染料、香料和有机合成中的乙酰化剂。醋酐还有许多未开发或者刚开发出来的应用领域，如洗涤剂、炸药、液晶显示器等，尤其在液晶显示器方面市场前景较广[1]。 未来醋酐的消费重点在医药、燃料、农药和二醋酸纤维素，二者占总消费量的75%以上。醋酐在医药方面主要用做合成药物中间体的乙酰化剂和脱水剂。在染料领域中主要用于分散染料的生产，少量用于活性染料、还原染料等。农药行业中醋酐主要用于乙酰甲胺磷、三氯杀虫酯、霜脲氰、氟磺胺草醚、吡嘧磺隆等的生产，还可用于三酸甘油酯、氯乙酸和聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)等的生产。除上述用途外，醋酐最大的应用在于生产醋酸纤维素，尤其是醋酸纤维素经抽丝加工成香烟过滤咀是目前醋酐最大的应用，截至2008年国香烟过滤嘴仍主要依赖进口，因此醋酸纤维素市场将成为未来国醋酐最大的潜在市场[2.,3]。 二、醋酐的生产方法和比较 1.3 产品生产方法 文献记载醋酐的工业化生产方法主要有三种：乙醛氧化法、乙烯酮法、甲醇羰基化法。其中甲醇羰基化法以其流程短、质量好、消耗低、三废少等优势正逐渐取代另外两种方法。
最新果葡糖浆的特性
果葡糖浆的特性 果葡糖浆又称高果糖浆（High fructose syrup）或异构糖浆，它是酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用，将其中一部分葡萄糖异构成果糖，由葡萄糖和果糖组成的一种混合糖糖浆。它无色无异味，在常温下透明且流动性好，使用方便。随着蔗糖价格不断攀升，国内市场上的果葡糖浆需求不断增加，同时质量要求也不断提高，应用领域更加广泛，它的特性如下： 甜味特性 作为一种甜味剂，果葡糖浆在乳制品生产上扮演了重要的角色。果葡糖浆的甜度接近于相同浓度的蔗糖，风味跟天然果汁相似，内含的果糖能赋予产品芳香、清爽的感觉。此外，果葡糖浆在40℃以下具有冷甜特性，产品的甜度会随温度的下降而提高。果葡糖浆也能完全替代蔗糖，其甜度约为相同浓度蔗糖的90%，部分替代蔗糖时，由于果糖、葡萄糖与蔗糖甜味的协同增效，总甜度仍与相同浓度的蔗糖无异。 优良的发酵性 细菌在繁殖过程中可使用的最快捷和直接的碳源为单糖（葡萄糖、果糖等），由于细菌一般不能直接使用二糖以上的碳源，故它们需要通过代谢产生的特异性酶，将二糖以上的碳水化合物分解为单糖，才能直接使用这些能量，减慢了细菌繁殖的速度。然而，果葡糖浆中95%以上的组分为葡萄糖和果糖，故此拥有优良的发酵性，在发酵中代替部分蔗糖或其他二糖以上的碳水化合物，能缩短发酵周期，提高发酵效率。 化学稳定性 果糖和葡萄糖微酸性条件下均比较稳定，葡萄糖在pH3.0时最稳定，果糖在pH3.3时最稳定，而果葡糖浆产品的pH值一般介乎3.5～5.0。蔗糖长时间在酸性环境下会产生分解，导致产品的pH值进一步降低，严重影响产品风味。因此，利用果葡糖浆替代部分蔗糖应用
酶法生产果葡糖浆的发展
第7卷第3期2001年9月 冷饮与速冻食品工业 Beverage&Fast Frozen Food Industry Vol.7No.3 Sep.,2001 文章编号:1007-0818(2001)03-0039-03 酶法生产果葡糖浆的发展 刘佐才,X侯平然 (北京理工大学化工与材料学院,北京100081) 摘要简述了酶法用于生产果葡糖浆先后经历的四个重要发展阶段:酶法取代酸法水解淀粉、葡萄糖酶法异构化为果糖、酶固定化技术和色谱分离技术;并分析了每一个阶段对促进果葡糖浆生产的重要意义。最后展望了酶法技术生产果葡糖浆的发展趋势。 关键词酶;果葡糖浆;高果糖浆;葡萄糖异构酶;酶固定化技术;色谱分离 Abstr act This paper briefly reviews t he four significantly developing stages,i.e.subst itution of amylase for sulfuric acid to hydrolyze star ch,isomerizat ion of glucose to fructose by glucose isomerase,enzyme immobilization,and chro2 matogram separation,which the industrial pr oduction of fructose-glucose syrup by using enzyme techniques has expe2 rienced successively.Further mor e,the gr eat advantages of any progr ess are clarified in detail.Finally,it looks ahead t he prospects of the enzyme techniques in the future. Keywords enzyme;fr ucto se-glucose syrup;high fructose syrup;glucose isomerase;enzyme immobilization;chro2 matogram separation 0前言 果葡糖浆是最近20多年发展起来的新型甜味剂,它以淀粉为原料,是用A-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶水解成葡萄糖后,通过葡萄糖异构酶的异构化反应,制成一种含有果糖与葡萄糖的混合糖浆。第一代果葡糖浆简称42糖,其成分组成为果糖42%(干基),葡萄糖53% (干基),低聚糖5%(干基),质量分数为70%~72%,储存温度为35~40e,甜度与蔗糖相当。第二代果葡糖浆也叫高果糖浆,简称55糖,其糖分组成为果糖55%,葡萄糖40%,低聚糖5%,质量分数为76%~78%,储存温度为25~30e,甜度约为蔗糖的1.1倍。第三代果葡糖浆也叫高纯度果糖浆,简称90糖,其糖分组成为果糖90%,葡萄糖7%,低聚糖3%,质量分数为79%~ 80%,储存温度为18~25e,甜度为蔗糖的1.4倍。由于这些产品具有甜度高、热量低、风味好,有医疗保健作用及具有良好的食品加工性能等优点,因此,在食品饮料工业和医疗卫生事业中有着日益广泛的应用。目前在美、日等国,果葡糖浆已成为重要的甜味剂之一,并且其生产发展势头强劲。而果葡糖浆突飞猛进的发展,得益于在它的生产过程中采用了酶法技术。可以毫不夸张地说,酶法技术无论过去、现在、还是将来,都是果葡糖浆生产发展的强劲动力。酶是活细胞产生的一种生物催化剂,能促进化学反应的发生,作用较专一,按一定的方式有秩序地进行,条件温和,本身不起变化,可以重复利用。生物界的一切物质,都有催化它的形成和分解的酶类存在。而工业用酶是从自然界选取菌种,经纯化、培育制成的酶制剂。酶的催化作用自古以来就被人类应用于日常生活。 酶法用于生产果葡糖浆先后经历了4个重要的发展阶段。 1酶法取代酸法水解淀粉 酸法水解淀粉最早始于西方,1811年化学家Kir2 choff(柯尔乔夫)在德国添加硫酸于马铃薯淀粉乳以制胶粘剂时[1],错误地多加了酸,得到了具有甜味的糖浆,这是淀粉制糖的开始。此后,淀粉水解制糖发展缓慢,直至20世纪20年代初,美国开始较大规模地用酸法技术制取葡萄糖和果糖浆等,酸法水解淀粉才开始快 X收稿日期:2001-05-07;修订日期:2001-06-01. 作者简介:刘佐才(1946年生),男,湖南湘乡人,副教授,主要从事应用化学的分析与研究.
酶的固定化生产果葡糖浆
基本格式： 例如：实验三柠檬酸发酵 1. 实验目的 2. 实验原理 3. 实验装置与流程 4. 实验步骤及方法 5. 实验数据处理 6. 实验报告 7. 结果与讨论 8. 主要符号说明 9. 参考文献 10. 预习与思考 注：以上格式根据不同实验要求，可以删减或增加。 四、几点说明 1参考文献一般不要早于1995年。 2每一个实验的字数原则上控制在1000~3000字范围内。为使本书成为精品，不刻意分配字数，一切从需要出发。 3专业名称和物料名称等专业词汇以手册和国标为准。 4篇末署名例：XXX大学XXX XXXX@XXXXX。 5以提高学生的实践能力，启发创新性思维为目标。本次修订计划在原第一版编者之外，邀请熟悉所列题目，具有科学研究和技术开发经验的教师和企业人员撰稿。本书部分实验方法用于教学实验，部分用于学生的毕业论文的实验和课外科研活动，也作为科学研究和技术开发的参考。本书主要面向生物工程专业本科生，兼顾研究生、技术职业学院学生，教师和企业技术人员。 所有参加人员自然为本教材编委会委员。
实验48 酶连续反应操作技术（酶的固定化生产果葡糖浆） 1、实验目的 掌握包埋法制备固定化酶的技术，学习果糖含量的测定方法，了解填充床固定化酶反应柱连续生产果葡糖浆的工艺。 2、实验原理 蔗糖在生产、生活中有着广泛的应用，为补充蔗糖来源的不足，人们利用微生物酶将淀粉水解获得葡萄糖，但葡萄糖的甜度不及蔗糖，利用葡萄糖异构酶把葡萄糖异构成果糖，则可解决这一问题。葡萄糖异构化反应平衡时，可将40～50%的葡萄糖转化为果糖。人们将这种葡萄糖与果糖混合的糖浆称为果葡糖浆或高果糖浆。 固定化酶，就是把游离的水溶性酶，限制或固定于某一局部的空间或固体载体上，使其保持活性并可反复利用的方法。固定化酶技术解决了游离的溶液酶，在反应过程中会随着产品一起流失，影响产品的质量；反应后分离困难，无法重复使用；对热、强酸、强碱和有机溶剂等均不够稳定等缺点，保持了催化效率高、稳定性强等优点，自20世纪60年代末，日本田边制药公司将固定化氨基酰化酶用于氨基酸生产以来，固定化技术已在生化工程及酶工程领域中成为各国学者的研究热点。常用的固定化酶的方法主要有：载体结合法、交联法和包埋法。 包埋法是将酶（细胞）包在凝胶微小格子内，或是将酶（细胞）包裹在半透性聚合物膜内的固定化方法。包埋法是制备固定化细胞最常用的方法，此法的优点是：酶分子本身不参加格子的形成，大多数酶都可用该法固定化，且方法较为简便；酶分子仅仅是被包埋起来而未受到化学作用，故活力较高。可用于包埋的聚合物有：胶原、卡拉胶、海藻酸钙、聚丙烯酰胺凝胶等，其中海藻酸钙包埋法应用较为广泛。海藻酸钠为天然高分子多糖，具有固化、成形方便、对微生物毒性小等优点。利用海藻酸钠固定化酶操作简便、安全、成本低廉。本实验采用海藻酸钙包埋法，以葡萄糖异构酶为材料连续生产果葡糖浆。 3.实验仪器及材料 （1）实验仪器 10mL注射器、恒流泵、烧杯、烧瓶、玻璃夹套柱、磁力搅拌器、超级恒温水浴、分光光度计。 （2）实验材料 葡萄糖异构酶、40%葡萄糖溶液、4%海藻酸钠溶液、0.05mol/LCaCl2溶液、pH7.8磷酸缓冲液、无菌生理盐水、MgSO4·7H2O、1.5%半胱氨酸盐酸溶液、0.12%咔唑无水乙醇溶液、69%（v/v）硫酸溶液、50μg/mL标准果糖溶液。 4.实验流程 40%葡萄糖溶液固定化酶颗粒4℃过夜 生理盐水清洗装柱60℃收集反应液咔唑比色法 计算果糖含量计算葡萄糖转化率
醋酐工艺流程说明
4.2.2 醋酐工艺流程说明 4.2.2.1 流程概述 本装置以醋酸为原料经裂解、吸收、蒸馏、回收工序，制得醋酐产品。 a) 醋酸裂解工序 醋酸裂解工序流程示意图见图4.2-1。 b) 乙烯酮吸收工序 乙烯酮吸收工序流程示意图见图4.2-2。 ①乙烯酮的吸收 由裂解炉产生的乙烯酮气体和废气首先进入第一吸收塔（T-201）底部，与塔顶部喷淋的醋酸，醋酐的混合液逆向接触，使大部分乙烯酮被吸收生成醋酐，塔底出来的粗醋酐浓度为85wt%，进入粗醋酐贮罐中。
图4.2-1 醋酸裂解工艺流程示意图
第一吸收塔吸收液从粗醋酸酐罐(V-301)下部用第一吸收塔循环液泵(P-201)与来自第二吸收塔底部的循环液一起打入第一吸收塔循环冷却器经工业冷却带走反应热后进入第一吸收塔顶部。 第一吸收塔操作真空度：640mmHg；操作温度：35～40℃。 在第一吸收塔中未被吸收的乙烯酮气体，连同废气从塔顶出来进入第二吸收塔底部，与从塔顶喷淋下来的吸收液逆向接触，在第二吸收塔中，乙烯酮气体几乎全部被吸收掉，生成的粗醋酐及醋酸混合液与第一吸收塔循环液合并，同时取出一部分作为循环液进入第二吸收塔循环液泵(P-202)作循环吸收液用。 来自蒸馏系统吸收的醋酸与来自醋酸高位槽(V-401)的冰醋酸根据第一吸收塔排出的粗醋酐的浓度加入到第二吸收塔循环液中。循环液泵打入第二吸收塔冷却器(E-202)用工业水冷却到25℃左右进入第二吸收塔顶部作喷淋吸收液用。 ②尾气洗涤 由第二吸收塔顶部出来的尾气在洗涤塔(T-203)中用循环洗涤液贮槽(V-201)中的水洗涤其中的醋酸蒸汽。洗涤液用循环泵(P-203)输送经冷却器用冷冻盐水冷却后进入洗涤塔。洗涤液循环使用，当稀醋酸浓度提高到20%后，将此醋酸用循环液泵打至稀醋酸回收工序稀醋酸贮槽。 由洗涤塔顶出来的尾气，再经尾气洗涤塔用水洗涤，然后，进入水环真空泵，分离罐，经液封槽进入裂化炉作燃料之用。 尾气洗涤塔的废水经液封槽放入下水，控制废水含酸小于0.09wt%操作温度20℃。 裂化、吸收系统所需要的真空度，全部由水环真空泵(P-204)提供。
果糖生产工艺
果糖生产工艺 生产工艺2010-01-22 15:59:13阅读415评论14 字号：大中 小订阅 生产果糖的方法是用淀粉做原料，淀粉水解后经固定化葡萄 糖异构酶转化为糖，其中含有42%的果糖和58%的葡萄糖，这种混合物称为果葡糖浆或高果糖浆。 一、葡萄糖和果糖异构化反应 葡萄糖为醛己糖，果糖为酮己糖，二者互分同分异构体，在 一定条件下可以相互转化。 1、碱性异构化反应 在碱性条件下，葡萄糖通过1、2烯二醇生成果糖、D、甘露糖，由于碱异构化达到反应平衡点所需时间长，转化率较低，糖的分解反应显著，还原糖损失过多，产生有色物质和酸性物质， 影响颜色和味道，精致较困难，故在工业上未曾使用。 通过碱性异构化反应，葡萄糖转化成果糖的转化率一般约达2127%，糖分损失约1015%,采用较高的反应温度，较短的反应时间和较高的糖浓度，碱性催化效果有一定的提高，异构转化率可达到3335%,糖分损失为23%,在碱性催化剂中以氢氧化钠的催化效果较好。 2、葡萄糖异构酶反应 葡萄糖在异构酶作用下可转变成果糖的，但这种催化反应是
可逆的，即葡萄糖向也可以向果糖的转变，因此异构酶作用在理 论上可使50%的葡萄糖转为果糖，达到平衡点。 葡萄糖异构酶在较高下可催化果糖发生异构生成阿洛酮糖 和甘露糖，但在7或以下进行，只有微量的产生。对食品应用无影 响。 由于异构化最后阶段反应速度慢，为了抑制和降低糖的分解，减少糖分损失，一般在果糖含量达4243%便终止反应。由葡萄糖向果糖转变的反应是吸热反应，异构化反应温度升高，平衡 点向果糖移动，但超过70 C以上进行反应时，酶易受热活力消失，糖分也会受热分解，产生有色物质，所以实际工业上的反应温度是有一定限制的。 硼酸盐能与果糖生成络和结构，使转化率提高到8090%，且硼酸盐能回收重复使用，可回收率还达不到规模生产的要求，影 响实际应用效果。 二、果葡糖浆生产工艺 在葡萄糖异构酶的催化作用下，葡萄糖液中的一部分转变为果糖，因为它的糖分组成是果糖和葡萄糖的混合糖浆，故称为果 葡糖浆。由玉米淀粉得来的果葡糖浆叫高果玉米糖浆（），从其它淀粉比如大米、木薯、马铃薯、小麦等得到的果葡糖浆称为高果糖浆（）。果葡糖浆有42型（含果糖42%）, 55型（55%）, 90 型 （90%）,分别表示为42、55和90。 42果葡糖浆经色谱分离，可得果糖含量高达90%以上的糖浆
果葡糖浆解惑
果葡糖浆解惑 赵继湘 刘小兵 果葡糖浆或称高果糖浆（美国称玉米高果糖浆HFCS）是甜度与蔗糖相当、风味纯正、营养丰富可以最佳替代蔗糖使用或取代蔗糖使用的新型甜味剂，（有的产品使用果葡糖浆比使用蔗糖有更好的风味或效益）。果葡糖浆自1968年实现工业化生产以来，已成为很多国家的重要的甜味剂品种。美国食糖甜味剂（蔗糖和淀粉糖）消费总量的55%是靠淀粉糖来解决的（2004年人均消费干基淀粉糖35.56公斤），而淀粉糖甜味剂中75%是果葡糖浆（年人均消费干基果葡糖26.94公斤）也就是说果葡糖占食糖（淀粉糖加蔗糖）消费量的42%，因此美国2004年果葡糖浆的总产量达1066.68万吨（去水份后的干基约793万吨），日本、韩国果葡糖浆的产量约85万吨和50万吨，分别占食糖（淀粉糖加蔗糖）消费量的20%和27%。由于欧盟是蔗糖可以自给的国家（美国、日本都是蔗糖进口国），甜味剂以蔗糖为主，果葡糖只占食糖总消费量的2.7%，我国虽然淀粉糖的产量已达420万吨，但果葡糖产量不大，只占食糖总量的 1.5%左右，处于起步阶段。近年由于人民生活水平提高食糖消费量逐年加大，蔗糖（甘蔗糖、甜菜糖）供应已不能满足市场需求，价格也涨幅较大。因此促进了我国果葡糖浆的加快发展。 美国是果葡糖浆生产大国占世界总产量的68%，由于消费量大加上近30年来美国的肥胖症等患者的增加，使人们提出与果葡糖的摄入有关的怀疑。美国玉米加工者协会建立了一个由行业外专家组成的独立科学顾问审查小组，就其影响食品政策、技术和健康安全方面的科学事宜提出意见。玉米加工者协会对玉米高果糖浆的实事求是的信息取得了实际效果，使大家正确认识果葡糖浆的特性，消除对食用果葡糖浆的疑虑，他们印发的一本有科学根据的、对消费者有益的小册子“玉米高果糖浆释疑解惑”内容丰富，今就其主要内容编译如下，以利于我国正在快速发展的果葡糖产业的成长。 1、果葡糖浆是什么 果葡糖浆（高果糖浆）是以玉米淀粉为原料经加水分解为葡萄糖，再经葡萄糖异构化酶转化而成的产品。目前大规模生产的有含果糖42%的糖浆称42-果葡糖浆，含果糖55%的糖浆称55-果葡糖浆，少量面市的有含果糖90%以上的称纯果糖浆，也还有结晶果糖。就其组成来看果葡糖浆基本上等同于蔗糖见下表。 果葡糖浆与蔗糖组成表 42-果葡糖浆 55-果葡糖浆 蔗糖 蜂蜜 果糖% 42 55 50 49 葡萄糖% 53 42 50 43 其它% 5 3 0 5 水分% 29 23 5 18 注：1、以上果糖、葡萄糖等的%是指糖浆除去水份后固形物中的含量。 2、水份%是指商品果葡糖浆中的含水量。 由于果葡糖浆的组成基本上与蔗糖相同，因此甜度也相当，人们经常把它用在食品和饮料中。国外生产的可乐饮料已全部用55-果葡糖浆替代了蔗糖。由于它的其他特性用在早餐面包和谷物食品中，在烘烤后表现出好看的“褐色”，还可以使咀嚼饼和热狗之类的快餐食品表现出很好的柔软口感。果葡糖浆还通过降低水的活性来抑制食品中微生物的生长，并通过调控水分来延长食品的货架寿命，因此使用比较广泛。 55-高果糖浆主要应用于碳酸饮料和软饮料中，42-果葡糖浆主要用于罐装果汁、调味品、焙烤食品、乳制品和其它熟食制品。 2、果葡糖和蔗糖的区别
果葡糖浆生产工艺过程检验及控制
果葡糖浆生产工艺过程检验及控制 果葡糖浆生产工艺： 玉米收购→去杂→玉米仓→浸泡罐→粗破→胚芽分离→针磨→纤维分离→蛋白分离→淀粉洗涤→液化→糖化→板框过滤→离子交换→预浓缩→异构化→离子交换→成浓缩→成品 一、原辅材料质量控制 果葡糖浆的生产质量，很大程度上取决于原辅材料的质量，进厂原辅材料均需按标准进行检验，不合格原料不能进入生产，原辅材料控制及检验方法如下： 二、过程检验及控制 1、去杂 收购的玉米中含有的各种尘芥、有机和无机杂质、石铁等，为了保证安全生产和产品质量，对玉米中的杂质必须清理，在能力范围内去除杂质越多越好。如果杂质含量高，会影响淀粉乳质量，尤其是石、铁清理不干净，会损坏脱胚磨，影响正常生产。
检查内容：品控员要每天检看排石、排铁记录，不定期抽测玉米杂质含量。 2、浸泡 玉米浸泡质量的好坏，将直接影响脱胚及蛋白质分离效果，影响淀粉得率及其质量。为提高淀粉的抽提率及蛋白质的分离效果，浸泡温度、浸泡时间、亚硫酸水中SO2的浓度对玉米浸泡有重要影响。 控制工艺参数： 1）SO2浓度：0.25%～0.35% 2）浸泡温度：50～55℃ 3）浸泡时间：68～70h 浸泡后质量指标： 1）浸后玉米质量：用手指能压碎，胚芽易脱开；水分40%～46%；含可溶物不大于2.5%；胚芽水分约为80%；浸后玉米酸度应控制在100g干物质不超过70～ 90mg0.1mol/L的氢氧化钠为宜。 2）玉米浸出液质量：每吨干玉米应提出500～1000L浸出液，其含量应为6～10°Be，酸度13%以上最好（或控制pH值为3.9～4.1，酸度10%～14%）。 3）过程水SO2浓度：0.025%～0.035%。 SO2浓度控制:设置两个过程水罐，在过程水罐中将SO2浓度调好，再输送到浸泡罐内使用。由于SO2浓度控制不当出现的问题： 浸泡过程中，浸泡水进行循环，在浸泡水进口处充入SO2，并检测含量，发现： ①SO2含量长时间上不去，造成浸后玉米质量差，在进行破碎时，脱胚困难。所得 的淀粉乳进入液化工序进行液化后，液化液过滤性差。 ②②SO2含量远远超标，浸后玉米进入淀粉车间进行加工时，SO2气味浓重，甚至在 车间加大通风后仍不能解决问题，影响正常生产。 检查内容：品控员要每天检查浸泡记录，抽测SO2浓度、浸泡温度。 3、破碎 破碎效果不好，胚芽分离不彻底，将影响液化、糖化效果，所以要控制好玉米破碎程度。 控制工艺参数： 一次破碎：将玉米分成4～6瓣，整粒率≤1%，浆液浓度8～10°Be。
醋酸甲酯羰基合成醋酐的工艺进展
所谓羰基合成醋酐就是指醋酸甲酯与CO进行羰基合成过程。根据羰基合成所处的状态可分为液相法和气相法，反应的起始原料可以是甲醇（直接法），也可以是醋酸甲酯（间接法）。以甲醇为原料生产醋酐有两条路线，一是甲醇与醋酸先酯化，然后醋酸甲酯羰基化生产醋酐；二是醋酸甲酯羰基化生产醋酐，部分醋酐产品与甲醇反应提供原料醋酸甲酯。 液相羰化法依斯曼柯达公司采用反应蒸馏工艺制造醋酐。醋酸（含水量小于0．5％）与甲醇在塔式反应器内进行酯化反应，生成的醋酸甲酯产品直接由塔顶蒸出，用硫酸作催化剂。自羰化工序循环的醋酸进入反应蒸馏塔的上部，新鲜的由塔底部进入，两种反应物料逆向流动，酯化反应蒸发在每块板上进行。由于反应蒸馏在每个塔板上蒸发除去醋酸甲酯，这就大大促进了酯化反应，提高了转化率。原料甲醇和酯化反应生成的水与产物醋酸甲酯形成共沸物，如醋酸甲酯95％与水5％；醋酸甲酯81％与水19％（均为质量分数）。原料醋酸也是萃取剂，又可以把剩余的共沸物中的甲醇反应掉。因此产品很容易提纯。这种反应蒸
馏技术要比其它类型酯化技术先进合理，国内也有很多单位在研究。在反应区塔盘上的停留时间的选择是很重要的参数，它直接影响到萃取的效率，这些逆流塔盘可以是高效的金属丝网、泡罩塔和逆流的槽式塔盘，均具有较长的停留时间，可达到24h。产品纯度非常之高，转换率也很高，反应产物与反应物分子比较接近化学当量。反应段的温度控制在65～85℃之间、塔的操作压力为大气压，催化剂硫酸浓度为95％～98％ （质量分数），在塔的萃取蒸馏段的底部进入，与醋酸的质量比为0．01，反应物的停留时间随硫酸浓度增加而增加。由于反应物是高腐蚀性的，所以塔的再沸器需要特种材料。反应蒸馏的塔顶冷凝器采用部分冷凝，冷凝液回流进塔，未冷凝的气相醋酸甲酯供给羰基化反应工序。回流比控制在1．5～1．7，回流比超过2．0时转化率会迅速下降。 反应产物与H2／CO物质的量比有密切相关，氢的比例增大，羰化产率也增大。因为H2能使［Rh（CO）2I4］-还原为具有活性的［Rh（CO） I2］-，但过高的H2浓度会增加副产物醋酸乙烯，一般原料CO中含 2 H22％～7％，可以增加催化剂的活性与寿命。在羰化工序中来自酯化工序的醋酸甲酯与等当量的碘甲烷混合进入进料罐中，用泵将催化剂复合物经进料预热器将物料温度升到180℃，然后将此液相物料从反应器（带有搅拌器）上部进入反应器，操作压力2．45MPa，反应气体（主要是CO和少量H2）由循环压缩机打循环，以保持催化剂的活性。反应转换率为75％，选择性大于95％，反应温度以循环的反应液通过废热锅炉来控制。未反应气体通过冷凝后除去冷凝液，由循环压缩机压入反应器内。反应产物经控制后进入带有夹套的闪蒸器中，闪蒸器压力降至
(生产管理知识)淀粉糖的生产工艺和种类
淀粉糖的生产工艺和种类 生产工艺有酸法、酶法、酸酶法三种，不同的工艺，其甜度、胶粘性、增稠性、保潮性、吸湿性、渗透压力、颜色稳定性、焦化性、还原性、发酵性是不同的，不管哪种工艺都是一个复杂的水解过程。淀粉水解过程存在三种主要反应：一是水解为葡萄糖；二是水解成葡萄糖后重新复合成异麦芽糖等复合糖；三是葡萄糖分解生成5-烃甲基糖醛及酸丙酸色素物质。 1.酸法水解。有盐酸、草酸，其中盐酸的水解淀粉能力高，但酸法水解缺乏专一性，同时产生复合反应，温度愈高，复合反应愈多，生成的有色物质多，颜色深，用酸量多，需中和碱量大，因之产生的灰分也多。 2.酶法水解。具有高度的专一性，副产物少，纯度高，糖色浅，因之减少了净化工序和净化剂的用量，与酸法相比，可以转化较高浓度的固形物，提高效率，减少损耗，降低成本，所得母液还可以利用，而且在常温常压下进行，设备工艺都比较简单。 3.酸酶法。投料资度18～20Bx°，为酸法的两倍，节省费用，缩短时间，DE值（糖化率）可达96%，纯度高，糖液色浅，容易结晶析出，用酸量少，仅为酸法的20%，产品质量高。 淀粉糖产品由于是淀粉水解而得，因此，淀粉水解的速度、水解的程度、液化、糖化、净化、结晶、淀粉原料、催化效率以及工艺设备性能等，均能影响淀粉糖液的质量。淀粉品种不同，化学结构不同，对液化亦有不同的影响。淀粉中的蛋白质、脂肪、灰分等杂质均能影响催化效率，降低酸的有效浓度，尤其是淀粉中的含氮物质对热稳定性有明显的影响。硫酸铵受热分解产生氮与羧甲基糠醛作用，能产生大量有色物质，迅速焦化。玉米中的植酸盐要消耗部分酸。总之不管什么液化方法，都存在不溶性淀粉颗粒，这种淀粉颗粒能与脂肪形成络合物，呈螺旋结构，不容易水解，降低了糖化率。
果葡糖浆的特性发展及生产现状
河 北 科 技 大 学 学 报 第20卷 第2期JOU RNAL O F H EBE IUN I V ER S IT Y O F V o l.20 N o.2总第49期 1999年SC IEN CE AND T ECHNOLO GY Sum49 1999 果葡糖浆的特性、发展及生产现状牟德华 李 艳 杨树森 李英朝3 贾 宁3 胡会丽33 河北科技大学生物科学与工程系 石家庄 050018 摘 要 介绍了果葡糖浆的种类、基本特性、果葡糖浆的生产技术发展过程以及目前我国果葡糖浆的生产现状。 关键词 果葡糖浆;特性;生产技术 《中国图书资料分类法》分类号 T S245.4 Characteristics and D evelopm en t of F ructo se Co rn Syrup sn and Its P resen t P roducti on Conditi on M ou D ehua L i Yan Yang Shu sen L i Y ingchao J ia N ing H u H u ili D epartm en t of B i o logical Science and Engineering, H ebei U n iversity of Science and T echno logy,Sh ijiazhuang,050018 Abstract T he varieties,basic characteristics of fructo se co rn syrup sn,and the developm en t p rocess of fructo se co rn syrup sn in p roducti on techno logy and the p resen t p roducti on conditi on in ou r coun try are repo rted. Key words fructo se co rn syrup sn;characteristics;p roducti on techno logy 1 果葡糖浆的物理特性和甜味特性 果葡糖浆(F ructo se co rn syrup s)也称高果糖浆或异构糖浆,它是以酶法糖化淀粉所得的糖化液经葡萄糖异构酶的异构作用,将其中的一部分葡萄糖异构成果糖。 果葡糖浆按其生产发展和产品组分质量分数(w)的不同划分为3代,第1代果葡糖浆称为葡果糖浆,简称42糖,其糖分组成中w(果糖)为42%(以干基计),w(葡萄糖)为50%,w(低聚糖)为5%,其质量分数为71%,甜度约等于蔗糖;第2代果葡糖浆称为果葡糖浆,简称55糖,其糖分组成为w(果糖)为55%,w(葡萄糖)为40%,w(低聚糖)为5%,其质量分数为77%,甜度约为蔗糖的1.1倍;第3代果葡糖浆称为高果糖浆,简称90糖,其糖分组成为w(果糖)为90%,w (葡萄糖)为7%,w(低聚糖)为3%,其质量分数为80%,甜度为蔗糖的1.4倍。 收稿日期:1998211211;修回日期:1999204212;责任编辑:张 军 3工作单位:石家庄市华荣制药厂 33工作单位:河北制药集团