一种非合成低聚果糖的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种非合成低聚果糖的制备方法，由以下步骤制备而成：1）将菊粉溶液进行酶解，将酶解产物进行过滤，得滤液；2）将滤液进行脱色处理；3）将脱色处理后的滤液进行絮凝处理；4）絮凝过滤后，用离子交换树脂脱盐，进行除杂、脱味纯化；5）将上述产物进行蒸发浓缩、喷雾干燥，制得低聚果糖；该非合成低聚果糖的制备方法利用菊粉内切酶之部分水解作用生成果糖聚合度为2～9的低聚果糖，含量可高达95％～97％，同蔗糖转化法相比，本发明具有工艺简单、副产物少、转化率高等优点。
【专利说明】一种非合成低聚果糖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低聚果糖的制备方法，属于食品加工领域，具体涉及一种非合成低聚果糖的制备方法。
【背景技术】
[0002]低聚果糖是一种功能性低聚糖，其甜度可达蔗糖的0.6倍，既保持了蔗糖的纯正香甜口味，又比蔗糖清爽，并具有类似脂肪的香味和爽口的滑腻感。低聚果糖是一种水溶性膳食纤维，在大肠内被细菌发酵生成L 一乳酸，可以溶解钙、铁、锌等矿物质，促进人体对矿物质的吸收；是具有调节肠道菌群、增殖双歧杆菌，调节血脂，提高免疫力，抗龋齿等保健功能的新型甜味剂，已应用于乳制品、乳酸菌饮料、固体饮料、糖果、饼干、面包、果冻、冷饮、保健品等多生产领域。
[0003]目前，低聚果糖的工业化生产方法主要是以蔗糖为原料制造的，在浓度50%~60%, pH5.5、60°C条件下经微生物的果糖基转移酶的作用转化而成的，这种方法的缺点是:其反应副产物一葡萄糖一是酶的抑制剂，反应进行不彻底，混台物中含有大量葡萄糖和蔗糖，转化率低，低聚果糖只占总量的55%~60%，终产物需精制除杂，工艺复杂、生产成本闻。
[0004]因此，如何 对低聚果糖的制备工艺进行改进，成为人们亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]鉴于此，本发明的目的在于提供一种非合成低聚果糖的制备方法，以至少解决以往制备低聚果糖方法中存在的转化率低、工艺复杂、生产成本高等问题。
[0006]本发明提供的技术方案为:一种非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而成:
1)将菊粉溶液进行酶解，将酶解产物进行过滤，得滤液；
2)将滤液进行脱色处理；
3)将脱色处理后的滤液进行絮凝处理；
4)絮凝过滤后，用离子交换树脂脱盐，进行除杂、脱味纯化；
5)将上述产物进行蒸发浓缩、喷雾干燥，制得低聚果糖。
[0007]优选，所述步骤I)中菊粉溶液的浓度为4(T60wt%。
[0008]进一步优选，所述步骤I)中的酶为内切菊粉酶，其来源可以是微生物或植物。内切菊粉酶从菊粉分子内部随机切断糖苷键，水解的主要产物是聚合度2~9的低聚果糖，酶解反应的温度为50~65°C，反应时间为18~22h。
[0009]进一步优选，所述酶解反应的温度为55~59°C，反应时间为20h。
[0010]进一步优选，所述步骤2)中脱色处理具体为:在滤液中添加活性炭，且活性炭的添加量为反应物总量的0.1~5wt%。
[0011]进一步优选，所述通过添加活性炭进行脱色处理具体为:在温度为40~90°C条件下保温2~65min。
[0012]进一步优选，所述步骤3)中絮凝处理具体为:加入反应物总量0.05~0.2wt%的PAM絮凝剂，搅拌状态下在45~75°C下反应2~65min ;经过滤，使产生的絮状沉淀与液体分离。PAM产生的絮凝物尺寸较大，更利于提高沉降和过滤的速度。
[0013]进一步优选，所述步骤4)中脱盐处理具体为:所述步骤4)中离子交换树脂脱盐处理具体为:让物料依次通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床进行脱盐，且控制其流速为I~5BV/h，初始进料温度为40~75°C。
[0014]进一步优选，所述步骤5)中处理具体为:所述步骤5)中蒸发浓缩和喷雾干燥具体过程为:蒸发浓缩是在60~90°C蒸发罐中反应30~90min，期间保持真空度在500毫米汞柱以上，至物料含水量小于18% ;随后进行喷雾干燥处理，进口温度控制在120~160°C，干燥至水分小于5%。
[0015]本发明提供的非 合成低聚果糖的制备方法，利用菊粉内切酶之部分水解作用生成果糖聚合度为2~9的低聚果糖，含量可高达95 %~97 %，同蔗糖转化法相比，本发明具有工艺简单、副产物少、转化率高等优点。
【具体实施方式】
[0016]下面以具体实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不用于限制本发明。
[0017]为了解决以往低聚果糖的制备方法中存在的转化率低、工艺复杂、生产成本高等问题，本发明提供了一种非合成低聚果糖的制备方法，具体由以下步骤制备而成:
1)将菊粉溶液经内切菊粉酶水解，将酶解产物进行过滤，得滤液；
2)将滤液用活性炭进行脱色处理；
3)脱色后，用PAM絮凝剂进行絮凝处理；
4)通过离子交换树脂进行脱盐，进一步除杂、脱味，纯化低聚果糖；
5)将上述产物进行蒸发浓缩、喷雾干燥，制得低聚果糖。
[0018]本发明中制备非合成低聚果糖的方法，以菊粉为原料，利用内切菊粉酶法来生产低聚果糖，其中，步骤I)中将菊粉溶液进行酶解，内切菊粉酶从菊粉分子内部随机切断糖苷键，生成聚合度为2~9的低聚果糖，经过超滤膜过滤，将少量葡萄糖和果糖过滤掉，留下有效成分聚合度为2~9的低聚果糖；步骤2)中利用活性炭的吸附作用，去除掉大部分色素物质；步骤3)中用PAM进行絮凝处理，通过其高分子链上的带电基团，以吸附架桥和电中和方式，与蛋白质果胶等发生分子间作用，将溶液中粗离子聚集在一起，从而实现快速沉降；步骤4)中用离子交换树脂进行脱盐，进一步除杂、脱味、纯化低聚果糖；步骤5)将反应产物先进行蒸发浓缩，去除其中的大部分水分，再进行喷雾干燥，最终制得高纯度低聚果糖。
[0019]为了提高步骤I)中酶解的效果，菊粉溶液的浓度为40~60wt%，所述酶解过程中的催化酶为内切菊粉酶。相较于外切菊粉酶的从菊粉分子的非还原末端顺次切下果糖分子并最终将其水解成果糖和葡萄糖，内切菊粉酶的作用机理是从菊粉分子内部随机切断糖苷键，产物主要为聚合度2~9的低聚果糖。
[0020]为了去除菊粉酶解后的色素，步骤2)进行了脱色处理，防止脱色处理过程中向过滤液中引入其他杂物，优选物理脱色方法，即在滤液中加入活性炭，通过活性炭的超大比表面积的吸附能力，将滤液中的色素吸附到活性炭中，实现脱色的目的。[0021]为了达到步骤4)中用离子交换树脂脱盐的最佳效果，在之前添加了步骤3)中用PAM絮凝剂的环节，其中，PAM絮凝剂化学名称聚丙烯酰胺，为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，可商购。PAM高分子链上的带电基团以吸附架桥和电中和方式，与蛋白质果胶等发生分子间作用，将溶液中粗离子聚集在一起，从而实现快速沉降；
步骤4)中的离子交换树脂为大孔型离子交换树脂，通过此环节进行脱盐处理，进一步除杂、脱味，纯化低聚果糖。物料依次通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床，控制其流速为I~5BV/h，初始进料温度为40~75°C。
[0022]步骤5)中蒸发浓缩和喷雾干燥优选的具体过程为:蒸发浓缩是在60~90°C蒸发罐中反应30~90min，期间保持真空度在500毫米汞柱以上，至物料含水量小于18% ;随后进行喷雾干燥处理，进口温度控制在120~160°C,干燥至水分小于5%。
[0023]实施例1
使用上述方法以菊粉为原料制得非合成低聚果糖，该非合成低聚果糖的感官指标具体见表1。
[0024]表1
【权利要求】
1.一种非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而成: 1)将菊粉溶液进行酶解，将酶解产物进行过滤，得滤液； 2)将滤液进行脱色处理； 3)将脱色处理后的滤液进行絮凝处理； 4)絮凝过滤后，用离子交换树脂脱盐，进行除杂、脱味纯化； 5)将上述产物进行蒸发浓缩、喷雾干燥，制得低聚果糖。
2.按照权利要求1所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述步骤I)中菊粉溶液的浓度为40~60被％。
3.按照权利要求1所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述步骤I)酶解过程中的酶为内切菊粉酶，且酶解反应的温度为50~65°C，反应时间为18~22h。
4.按照权利要求3所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于:所述酶解反应的温度为55~59°C，反应时间为20h。
5.按照权利要求1所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中脱色处理具体为:在滤液中添加活性炭，且活性炭的添加量为反应物总量的0.1~5wt%。
6.按照权利要 求5所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述通过添加活性炭进行脱色处理具体为:在温度为40~90°C条件下保温2~65min。
7.按照权利要求1所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中絮凝处理具体为:加入反应物总量0.05~0.2wt%的PAM絮凝剂，搅拌状态下在温度为45~75°C下反应2~65min,沉降后过滤。
8.按照权利要求1所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中离子交换树脂脱盐处理具体为:让物料依次通过阳-阴-阳-阴四个树脂滤床进行脱盐，且控制其流速为I~5BV/h，初始进料温度为40~75°C。
9.按照权利要求1所述非合成低聚果糖的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中蒸发浓缩和喷雾干燥具体过程为:蒸发浓缩是在60~90°C蒸发罐中反应30~90min，期间保持真空度在500毫米汞柱以上，至物料含水量小于18% ;随后进行喷雾干燥处理，进口温度控制在120~160°C，干燥至水分小于5%。
【文档编号】C12P19/00GK103981236SQ201410217925
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】汪义钧 申请人:佐源集团有限公司