由菊芋生产高果糖浆的研究

论文摘要

本文以菊芋为原料,首先对几种不同种类的原料进行了成分分析,主要比较其菊粉含量的差别,最后确定菊粉含量最高的红皮菊芋为实验原料。采用热水浸提法提取菊芋中的菊粉得到菊芋粗提液,通过单因素和正交实验优化提取工艺,研究料液比、温度、时间以及提取次数对提取效果的影响,确定最佳提取条件为料液比为1：20,提取温度90℃,提取时间20min,提取两次；在菊芋粗提液中加入石灰乳来达到除蛋白和果胶等杂质的目的,最佳脱蛋白工艺条件为加石灰乳调节pH为11,80℃下保温50min。然后对菊芋提取液进行水解,采用酸解和酶解两种方法。利用磷酸进行酸解,通过单因素和正交实验,考察水解温度、时间、pH对水解效果的影响,确定酸解最优工艺组合为水解温度90℃,时间70min, pH为1.5；利用诺维信菊糖酶进行酶解,研究溶液pH、温度、酶添加量、底物浓度对酶解率影响,确定最适酶解条件为pH5,温度50℃,菊粉酶添加量0.39U/g菊粉～0.52U/g菊粉,底物浓度为15%,该条件下,酶解率达到95%。水解后得到的果葡糖浆需要脱色,采用活性炭和大孔吸附树脂脱色。以脱色率和糖损失率为指标,在单因素实验的基础上确定活性炭脱色的最佳工艺条件为在60℃下保温20min,添加量为9%（w/v）,可以达到较好的效果；还比较了6种树脂的脱色效果,最终选择S-8树脂。将脱色后的糖浆先后过001×7阳离子树脂柱和S-8阴离子树脂柱来除去阴离子和阳离子,还有糖浆中的灰分、有机杂质和有色物质等。将001×7强酸阳离子树脂转化为Ca2+型,然后装填在带夹套的柱子中,将脱色脱盐后的糖浆过此树脂柱来分离果糖和葡萄糖、蔗糖,柱温70℃,糖浆浓度15%,上柱量0.025BV,以蒸馏水洗脱,流速0.375BV/h,收集果糖含量高的流出液,合并浓缩,得到高果糖浆,其中果糖的含量达到90.5%。最终高果糖浆的得率在50%（果糖和葡萄糖质量/菊芋粉质量）左右。参照有关国家标准,对高果糖浆的主要质量指标如pH,可溶性固形物含量等进行了检测,结果是符合标准的相关规定的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 菊芋
• 1.1.1 菊芋资源的现状
• 1.1.2 介绍菊芋的开发前景
• 1.2 菊粉概况
• 1.2.1 菊粉的性质
• 1.2.2 菊粉的功能性
• 1.2.3 菊粉的生产工艺
• 1.2.4 菊粉在食品工业中的应用和发展前景
• 1.3 菊粉酶
• 1.3.1 菊粉酶的生产现状和发展前景
• 1.4 果糖
• 1.4.1 果糖的理化性质
• 1.4.2 果糖的功能特性
• 1.4.3 果糖的应用
• 1.4.4 果糖的生产现状
• 1.4.5 糖浆的脱色
• 1.4.6 果糖与葡萄糖的分离技术
• 1.4.7 果糖结晶技术概况
• 1.5 本课题研究目的和研究内容
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究的主要内容
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 原料及试剂
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 不同种类菊芋的成分测定
• 2.2.2 菊芋热浸提工艺优化实验
• 2.2.3 菊芋浸提液的水解工艺优化实验
• 2.2.4 菊芋浸提液酶解条件的优化
• 2.2.5 菊芋粗提液的除蛋白实验
• 2.2.6 活性炭脱色工艺
• 2.2.7 树脂脱色
• 2.2.8 糖浆的精制
• 2.2.9 高果糖浆的质量指标测定
• 3 结果和讨论
• 3.1 原料成分分析
• 3.1.1 不同品种原料的成分
• 3.1.2 苯酚硫酸法标准曲线
• 3.1.3 DNS法标准曲线
• 3.1.4 液相法测菊粉含量色谱图
• 3.2 菊芋热回流提取工艺优化实验结果
• 3.2.1 单因素实验
• 3.2.2 菊芋热回流提取的正交实验结果及分析
• 3.3 菊芋水解工艺优化实验结果
• 3.3.1 单因素实验
• 3.3.2 水解条件的正交实验结果及分析
• 3.4 菊芋浸提液酶解条件的优化
• 3.4.1 菊粉酶酶活的测定
• 3.4.2 pH对酶解率的影响
• 3.4.3 温度对酶解率的影响
• 3.4.4 酶添加量对酶解率的影响
• 3.4.5 底物浓度对酶解率的影响
• 3.5 菊芋浸提液的脱蛋白实验
• 3.5.1 考马斯亮蓝法标准曲线
• 3.5.2 石灰法除蛋白
• 3.6 活性炭脱色工艺优化
• 3.6.1 酸解糖浆的脱色
• 3.6.2 酶解糖浆的活性炭脱色
• 3.7 树脂脱色
• 3.7.1 不同树脂对酸解糖浆的脱色
• 3.7.2 不同树脂对酶解糖浆的脱色
• 3.8 糖浆的精制
• 3.8.1 糖浆除杂
• 3.8.2 果糖与葡萄糖和蔗糖的分离
• 3.8.3 高果糖浆的成分分析
• 3.8.4 高果糖浆的质量指标测定
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间论文发表情况
• 8 致谢