低聚果糖生产工艺
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低聚果糖低聚果糖,又称果寡糖或蔗果低聚糖,分子式(G-F-Fn,n=1,2,3,其中G为葡萄糖,F为果糖)。
是由1-3个果糖基通过β-1,2糖苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖,蔗果四糖和蔗果五糖等一组低聚糖的总称。
其广泛存在于香蕉,大蒜,蜂蜜,洋葱等食物之中。
一、理化性质1.甜度和味质:纯度为50%~60%的低聚果糖的甜度约为蔗糖的60%,纯度为95%的低聚果糖甜度约仅为蔗糖的30%,且较蔗糖甜味清爽,味道纯净,不带任何后味。
1,热值:体内测量的低聚果糖热值仅为1.5Kcal/g,热值极低。
2,粘度:在0~70°C范围内,低聚果糖的粘度随温度上升而下降,食品加工时容易操作。
3,水份活性:低聚果糖的水份活性与蔗糖相当。
4,保湿性:低聚果糖的保湿性与山梨醇、饴糖相似。
适用于保湿时间长的食品,以保证食品的货架期。
5,热稳定性:低聚果糖在120°C中性条件下,稳定性与蔗糖相近。
6,其他加工特性溶解性、非着色性、赋形性、耐碱性、抗老化性等优。
二、生理特性经过研究证实,低聚果糖具有多项生理特性:1.双向调节体内为生态平衡:促进双歧杆菌的迅速增殖,抑制外源致病菌和肠内腐败细菌的繁殖,减少肠内毒素的污染。
2.润肠通便:促进肠道蠕动、清除肠道垃圾,防止便秘、腹泻,改善肠胃功能。
减少有毒代谢产物,保护肝脏。
3.调节血脂:降低血清胆固醇。
改善脂质代谢,改善高血压、动脉硬化、心血管疾病。
4.促进人体内维生素B族合成:提高机体新陈代谢水平,增强免疫力和抗病力。
5.促进矿物质吸收:能促进食物中钙、铁、锌等矿物质及蛋白质的消化吸收,改善营养不良,促进发育及预防骨质疏松症。
另外还有预防龋齿,防止肥胖等功效。
三、低聚果糖的安全性1982年,日本明治制果公司中央研究所对低聚果糖的安全性进行了急性毒理试验,亚急性毒理试验,下痢试验等试验结果表明,低聚果糖作为食品及食品配料具有安全性。
后来其一研究小组通过甲基化,气液色谱法(GLC),气相色谱-质谱(联用)法(GC-MS)和核磁共振(NMR)分析得出了微生物果糖转移酶生产的低聚果糖GF1,GF2,GF3的化学结构式,并明确了其作用机理。
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低聚果糖一类产品的生产流程英文回答:Oligofructose production process.Oligofructose is a collective term for fructooligosaccharides, or FOS, which are natural carbohydrates composed of a chain of fructose molecules with a glucose molecule at one end. They are foundnaturally in some plants, such as chicory root, Jerusalem artichoke, and bananas. Oligofructose can also be produced industrially using an enzymatic process.Step 1: Preparation of the substrate.The first step in the production of oligofructose is to prepare the substrate. This usually involves extracting the fructan from the plant material. Fructan is a type of carbohydrate that is made up of a chain of fructose molecules. The most common source of fructan foroligofructose production is chicory root.Step 2: Enzymatic hydrolysis of the fructan.Once the substrate has been prepared, it is subjectedto enzymatic hydrolysis. This is a process in which enzymes are used to break down the fructan into smaller molecules. The most common enzyme used for this purpose is fructanase. The hydrolysis process is carried out in a reactor, and the temperature and pH of the reaction are carefully controlled.Step 3: Purification and isolation of the oligofructose.Once the hydrolysis is complete, the oligofructose is purified and isolated. This is typically done using a combination of filtration and chromatography. The oligofructose is then concentrated and dried to produce a powder.Step 4: Quality control.The final step in the production of oligofructose isquality control. This involves testing the oligofructose to ensure that it meets the desired specifications. The oligofructose is typically tested for its purity, sweetness, and other properties.中文回答:低聚果糖生产工艺。
低聚果糖生产工艺流程《低聚果糖生产工艺流程,原来如此有趣!》嘿,朋友们!今天咱来聊聊低聚果糖生产工艺流程,这可是个相当有意思的事儿嘞!想象一下,那些小小的低聚果糖呀,就像是一群小精灵,得经过一道道奇妙的关卡,才能蹦跶到我们面前。
首先呢,得有原料吧。
就好像厨师做菜得有菜呀,这原料就是一切的开始。
然后这些原料就被送进了一个大“魔法箱”里,开始了它们的变身之旅。
在这个“魔法箱”里啊,各种奇妙的反应就开始啦!就像是变魔术一样,原料们在这里被搅呀、拌呀,发生着一系列我们看不见但超级神奇的变化。
这过程就好像是它们在里面开派对,热热闹闹地就把自己给变成了低聚果糖。
接着呢,这些小精灵们就得被好好地“打扮”一下啦。
经过一系列的过滤、提纯啥的,把那些不乖的杂质都给赶跑咯,让咱们的低聚果糖变得干干净净、清清爽爽的。
诶,你说这像不像我们出门前得好好梳洗打扮一番呀?把自己收拾得整洁漂亮了,才能出门见人嘛!等它们都准备好了,就顺着一条“金光大道”来到了最后的包装环节。
这可不能马虎呀,得给它们穿上漂亮的“衣服”,让它们能舒舒服服地到达我们消费者的手中。
整个低聚果糖生产工艺流程,就像是一部超级有趣的大电影!每一个步骤都那么有意思,让人忍不住想:哇,原来这些小家伙是这么来的呀!说真的,以前我可从来没仔细想过这些东西呢。
现在了解了之后,真觉得这工艺简直太神奇啦!而且呀,每次吃低聚果糖的时候,我都会想象它们在那个“魔法箱”里欢快跳舞的样子,感觉特别有意思。
所以呀,朋友们,以后再看到低聚果糖,可别只是把它当成普通的甜味剂啦,想想它背后这一系列有趣的生产工艺流程,是不是瞬间觉得它变得高大上起来了呢?哈哈!总之呀,低聚果糖生产工艺流程真的是让我大开眼界,也让我更加明白,生活中的每一样东西都来之不易,都有着它独特的故事呢!。
低聚果糖原料
低聚果糖是一种新型的低甜度功能性寡糖,是由麦芽糊精、蔗糖、果糖等多种单糖分
子通过水解反应形成的,它具有多种保健作用,受到了广泛的关注。
低聚果糖的原料主要是淀粉和蔗糖等,其中淀粉是一种广泛存在于植物体内的多糖,
它是植物体内主要的储藏能量的形式。
淀粉分子由许多葡萄糖分子组成,通过淀粉酶的作用,淀粉分子可以被分解成葡萄糖单元。
低聚果糖的制备过程中,淀粉通过酶法水解,得
到低聚糖和葡萄糖,再通过分离纯化和精制等多道工艺,得到低聚果糖。
低聚果糖的另一种主要原料是蔗糖,蔗糖是一种重要的糖类,也是一种广泛存在于自
然界的产物,在人们的生活中有着广泛的应用。
蔗糖是由葡萄糖和果糖通过缩合反应形成
的二糖,它可以通过酸解、酶解等方式分解成单糖。
低聚果糖的主要原料淀粉和蔗糖,具有丰富的资源和广泛的来源。
其中淀粉可以从多
种植物中提取,如玉米、小麦、马铃薯等,这些植物储藏作物,富含淀粉,并且产量大,
适合进行规模化生产。
而蔗糖则来源于蔗糖蔗或甜菜,这两种作物产量高,可以全年进行
生产。
综合来看,低聚果糖的原料丰富多样,多种原料的选择也使得其生产成本下降。
同时,低聚果糖的制备工艺简单,不需要高压高温等极端条件,容易实现工业化生产,具有广泛
的市场前景。
3:上海市自然科学基金项目,项目编号94EF14042【作者简介】唐军,女,1966年10月生,1987年毕业于无锡轻工业学院发酵专业,1997年于华东理工大学获生物化工硕士学位。
现为华东理工大学生物化工学院在读博士生。
【收稿日期】1999-02-08低聚果糖的性能及发酵法生产新工艺3唐 军 张海涛华东理工大学生物化工学院 上海 200237 摘要 介绍了新型功能性食品———低聚果糖的理化与生理特性,提出了发酵法生产低聚果糖的新工艺,为低聚果糖的工业化生产提供了切实可行的路线。
关键词 低聚果糖 性能 发酵法 工艺条件1 引 言传统甜味剂———食糖(蔗糖)属高糖高热量物质,食用后易生龋齿,糖尿病和高血压患者不宜食用。
随着人们保健意识的不断增强,国外食品工业中食糖的使用正逐步减少;与此同时,新型糖源不断被开发并生产应用。
而我国食品工业中食糖的使用还占有相当的比重。
因此寻求开发代替食糖的功能性甜味剂已成为目前国内亟待解决的课题。
低聚果糖(简称FOS )是普遍存在于香蕉、大麦、大蒜、洋葱、黑麦、马铃薯、洋姜、小麦等中的一种糖类,很早就作为人类和动物的食物源〔1〕。
低聚果糖又称寡果糖或蔗果三糖族低聚糖,分子式为GF -F n (n =1~3,G 为葡萄糖,F 为果糖,GF 为蔗糖)。
植物中低聚果糖的存在形式多种多样,但工业发酵制取的低聚果糖则几乎都是直链状,是以β-1,2键结合的L -蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖及其混合物。
它是利用微生物或植物中具有果糖基转移活性的酶作用于蔗糖而得到,反应过程如下:GF (蔗糖)酶→G (葡萄糖)+F (果糖)+GF 2(蔗果三糖)+GF 3(蔗果四糖)+GF 4(蔗果五糖)2 低聚果糖的理化特性211 p H 热稳定性当环境p H 为中性时,低聚果糖在120℃条件下仍非常稳定,在酸性(p H =3)条件下,温度达到70℃以上,极易分解,稳定性明显降低。
212 甜 度纯度为55%~65%的低聚果糖,甜度约为蔗糖的60%;纯度为96%的低聚果糖,甜度约为蔗糖的30%,且较蔗糖甜味清爽。
低聚异麦芽糖低聚果糖低聚半乳糖【文章标题:低聚异麦芽糖、低聚果糖与低聚半乳糖:深度解析与应用探讨】引言在当今充斥着各种甜味剂和食品添加剂的食品市场中,人们对于健康和天然的追求趋于明显。
而低聚异麦芽糖、低聚果糖和低聚半乳糖,作为近年来备受关注的天然甜味剂,因其下降血糖指数、预防龋齿等健康益处而备受瞩目。
本文将深入解析这三种天然甜味剂的来源、特点、生产工艺以及应用前景,帮助读者更好地理解和运用它们。
一、低聚异麦芽糖:竹蔗提取的天然甜味剂1. 低聚异麦芽糖的定义与来源低聚异麦芽糖是一种天然甜味剂,可从竹蔗提取而得。
其主要成分为异麦芽糖与异麦芽糖三糖。
2. 低聚异麦芽糖的特点与功效(1)低聚异麦芽糖具有低热值、高甜度的特点,对人体血糖影响较小。
(2)低聚异麦芽糖具有调节肠道菌群、促进钙的吸收等益生功能。
3. 低聚异麦芽糖的生产工艺与应用前景低聚异麦芽糖的生产工艺主要包括提取、分离、浓缩和精制等步骤。
由于其天然与健康的特性,低聚异麦芽糖在食品、保健品、医药等领域中具有广阔的应用前景。
二、低聚果糖:天然甜味剂中的安全选择1. 低聚果糖的定义与来源低聚果糖可由水果或蔬菜中提取而得,如菊糖、甜菜糖等。
其主要成分为果糖与果糖三糖。
2. 低聚果糖的特点与功效(1)低聚果糖具有天然、低热值、高甜度等特点,适合糖尿病人群或健康追求者食用。
(2)低聚果糖具有调节肠道菌群、增强钙的吸收等益生功能。
3. 低聚果糖的生产工艺与应用前景低聚果糖的生产工艺主要包括提取、纯化、结晶等步骤。
由于其安全、天然的特性,低聚果糖在食品、保健品、婴幼儿配方奶粉等领域具有广泛的应用前景。
三、低聚半乳糖:独特的功能糖1. 低聚半乳糖的定义与来源低聚半乳糖是由乳糖经酶法水解而得到的混合物。
其主要成分为半乳糖与半乳糖二糖。
2. 低聚半乳糖的特点与功效(1)低聚半乳糖具有天然、低热值、高甜度等特点,对血糖影响较小。
(2)低聚半乳糖具有乳酸菌增殖、促进钙吸收等益生功能。
低聚果糖生产工艺低聚果糖是一种人工合成的寡糖,由葡萄糖和果糖通过化学反应得到。
低聚果糖具有多种生理活性,如预防龋齿、增强免疫力、调节肠道菌群等。
以下介绍低聚果糖的生产工艺。
1. 原料准备:低聚果糖的主要原料是葡萄糖和果糖。
葡萄糖可以通过玉米淀粉水解得到,果糖可以通过果汁或者其他水果中提取得到。
这两种原料都需要经过精细处理,去除杂质,确保质量纯净。
2. 双糖化反应:葡萄糖和果糖经过双糖化反应,生成低聚果糖。
双糖化反应采用酸碱催化反应,需要控制反应的温度和pH值。
通常采用酶促反应的方法,添加专门的双糖化酶,可以提高反应效率和纯度。
3. 反应停止:当反应到达一定程度后,需要停止反应以获得合适的低聚果糖含量。
停止反应可以通过调节温度或添加抑制剂等方法,以保证产物的质量。
4. 过滤和分离:经过反应停止后,产生的反应液需要进行过滤和分离。
过滤可以去除残留的固体杂质,分离可以将低聚果糖与其他组分分开。
常用的分离方法有膜分离、离心机分离等。
5. 精制和干燥:经过过滤和分离后,得到的低聚果糖需要进行精制,去除杂质,提高产品的纯度。
精制可以采用离子交换树脂、吸附树脂等方法。
精制后的低聚果糖需要进行干燥,以提高产品的稳定性和保存性。
6. 包装和储存:最后,经过精制和干燥的低聚果糖需要进行包装和储存。
包装可以采用密封包装,以防止湿气和氧气的侵入。
储存需要在阴凉、干燥、无异味的环境中进行,可以延长产品的保质期。
综上所述,低聚果糖的生产工艺包括原料准备、双糖化反应、反应停止、过滤和分离、精制和干燥、包装和储存等步骤。
这些步骤需要严格控制温度、pH值和反应时间等参数,以确保产品的质量和稳定性。
洋姜(菊芋)
洋姜学名:菊芋Helianthus tuberosus L.。
属菊科向日葵属一年生草本植物。
菊芋以地下块茎供食。
菊芋的块茎中含丰富的菊糖,为果糖多聚物质,对糖尿病有一定的辅助疗效。
栽培粗放,有发展前景。
近年研究发现:每100克块茎中含水分79.8克,粗蛋白0.1克,脂肪0.1克,碳水化合物16.6克,粗纤维0.6克,灰分2.8克,钙49毫克,磷119毫克,铁8.4毫克,维生素b10.13毫克,维生素b20.06毫克,尼克酸0.6毫克,维生素c 6毫克,并含丰富的菊糖、多缩戊糖、淀粉等物质,洋姜对血糖具有双向调节作用,即一方面可使糖尿病患者血糖降低,另一方面又能使低血糖病人血糖升高。
研究显示,洋姜中含有一种与人类胰腺里内生胰岛素结构非常近似的物质,当尿中出现尿糖时,食用洋姜可以控制尿糖,说明有降低血糖作用。
当人出现低血糖时,食用洋姜后同样能够得到缓解.
来源
菊粉, 又名菊糖, 作为植物能量的储存方式之一, 在自然界的分布十分广泛, 超过三万种植物中可以找到其含量并为它们的能量储备。
某些细菌和真菌中也含有菊粉, 但主要来源是植物,一些常见植物中菊粉含量如表1所示:
表1植物中菊粉含量(湿重)
植物名称菊粉含量(%)
小麦1~4
洋葱2~6
韭菜3~10
天冬10~15
菊苣13~18
菊芋14~17
大蒜9~16
香蕉0.3~0.7
蒲公英12~15
婆罗门参4~11
大丽花15~20
菊粉及低聚果糖的主要特性
(1)调节肠胃功能
(2)提高免疫力
(3)排毒养颜
(4)改善脂质代谢
(5)促进矿物质吸收
(6)有利于维生素合成
(7)防止龋齿
(8)适宜于糖尿病人食用
产品
菊粉(粉剂)、低聚果糖(糖浆及粉剂)、高纯度果糖(糖浆)。
以洋姜为原料酶法生产低聚果糖的生产工艺如下:
洋姜块基→菊粉→酶解(边反应边分离)→脱色→脱盐→浓缩→低聚果糖对双歧菌的激活作用(Biffidus Promoter)
低聚果糖被认为是我们饮食中最有效的双歧杆菌生长活性剂。
广泛的研究已经证明摄入适量的低聚果糖会大大增加(5到10倍以上)肠道内有益双歧杆菌的数量,同时可以使有害细菌减少,同时达到润肠通便的效果。
这是因为低聚果糖能促进双歧杆菌的代谢,提高其活性,并抑制有害菌繁殖。
生产技术
以洋姜为原料经酶部分水解再经纯化精制处理获得。
项目建设条件
主要设备:发酵、过滤、分离、浓缩设备等。
主要能源:水:50m3/h;电:总装机容量600kw;汽:4T/h锅炉
建筑面积:主车间面积500~800M2,辅助库房和办公用房。
生产定员:依设备自动化程度不同需35~50人。
建设规模
拟建设规模年产500吨,总投资400万元。
经济效益分析
生产成本为7000元/吨,销售价格9500~10000元/吨,利税2500~3000元/吨。
酶解菊粉生产低聚果糖
工艺流程
菊芋根清洗切片或磨碎灭酶温水浸提(pH值为8-10)或榨汁
分离清液局部酶解低聚果糖溶液脱色浓缩干燥成品
主要的操作
粗酶液的制备
培养基(k/l)菊糖10,(NH
4)
2
HPO
4
8,KC10.5,MgSO
4
·7H
2
O 0.5,FeSO
4
·7H
2
O
0.03,玉米浆15,pH值7.0。
50ml置于250ml三角瓶中后灭菌。
菌种从土壤中分离的一种菌株№,65
培养方法:45℃、120rpm培养60h。
酶液分离将上述培养后的菌液离心得清液,再经渗透、膜分离(30 000Da),获得粗酶液。
酶活测定将菊粉溶于0.1M醋酸缓冲液(pH值5.5))制成浓度为2%的溶液,取该溶液2ml,加入粗酶液0.5ml并用缓冲液稀释至5.0ml,55℃反应60min后,于100℃、10min灭酶,生成的还原糖数量用3、5-二硝基水杨酸比色法测定。
酶单位定义为:在上述条件下6 每分钟催化菊糖水解生成1μmol还原糖的酶量。
低聚果糖的制备
菊芋根的汁或干粉都可直接作为原料使用,粗酶液的使用量为15U/g-25U/g 菊粉。
酶水解反应在带搅拌的反应器内进行,如将菊芋粉慢慢地投入到反应器内,在不断搅拌中,同时喷淋60℃的热水与粗酶液的混合液,最后加入55℃温水以使反应体系内水含量为60%。
然后在55℃条件下反应20h-25h,水解产物经浓缩、干燥即得产品,产物中FOC含量达70%以上。
若以纯菊糖为原料并对其酶解粗产物进行分离处理,则所得产物中FOS含量可达95%以上。
低聚果糖,又称果寡糖或蔗果低聚糖,分子式
(G-F-Fn,n=1,2,3,其中G为葡萄糖,F为果糖)。
是由1-3个果糖基通过β-1,2糖苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖,蔗果四糖和蔗果五糖等一组低聚糖的总称。
其广泛存在于香蕉,大蒜,蜂蜜,洋葱等食物之中利用专利保存菌株出芽短梗霉Aureobasidium pullulans FW9901(CGMCC0436)发酵生产果糖基转移酶,利用该酶催化蔗糖特异性合成高纯度低聚果糖(FOS)聚果糖的生产自从1950年,Bacon等人在研究酵母转化酶时,发现此酶具有转化生成蔗果低聚糖的功能后,人们开始对低聚果糖的工业化生产进行了深入地研究。
目前,在低聚果糖的生产中主要采用三种工艺方
法:
1,酶解法:
以菊粉为原料,通过控制酶的水解度水解生成的果寡糖混合物,此法生成的低聚果糖链较长。
2,深层液体发酵法
以50%-60%蔗糖溶液为底物,直接运用黑曲霉发酵产生的β-呋喃果糖苷酶转化生成低聚果糖液。
3,固定化酶法生产
其实此法和发酵法机理一样,其首先运用海藻酸钠和氯化钙等试剂将黑曲霉孢子固定化做成颗粒,即为固定化酶。
将此酶按比例投入50%蔗糖溶液中反应
,然后过滤分离,将酶与糖液分开,固定化酶可反复使用。
可以看出,在上述工艺方法中,都受到了酶促反应平衡理论的影响,这也就使得反应产物中低聚果糖含量不能达到较高水平。
事实上,在一次性转化中一
般仅能达到50G型低聚果糖产品的组分要求。
在国内,由于低聚果糖产业起步较晚,生产技术也相对落后,高纯度低聚果糖的生产工艺还在摸索起步阶段。
为了提高低聚果糖的纯度,人们不断地寻求有效的方法,有的从酶促反应的角度出发,在发酵产
物中通过降低副产物葡萄糖的含量,促使反应向产物方向进行的方法来提高低聚果糖的含量,但是效果并不太理想。
另外新技术的应用特别是色谱技术和膜分离技术等分离方法的应用为生产高纯度低聚果糖带来了曙光,但却由于成本高,效率低,技术不成熟或分离不彻底等原因一直没有在国内工业上普及开来。