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《齐鲁工业大学》 2014年
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果糖结晶工艺优化研究

姜峰  
【摘要】:果糖作为最有应用前景的单糖,有可能在不久的未来成为占据甜味剂市场的最有潜力者,由于其独特的性能,已经得到了专业人员及大众的普遍关注。但目前结晶果糖的生产技术还不成熟,还有关键性的技术问题没有解决。我们希望能够通过研究涉及到果糖结晶生产的一些重要技术关键点为生产提供意见。 我们研究了果葡糖液中,果糖与葡萄糖的分离有关的单因素以及正交试验。根据正交试验结果分析得知:在采用Ca2+型离子交换柱进行果葡糖液分离时,柱温70℃时分离效果最佳。最佳的洗脱速度为0.6BV/h,分离效果最好的糖浆浓度为20%,每次分离的糖液体积为0.02BV。在这些条件下,分离得到的洗脱液中,果糖的含量达到了93.8%。我们认为在此条件下,果糖与葡萄糖的分离效果最佳。 对不同浓度的乙醇对果糖结晶的影响和果糖在纯水以及乙醇比水为1:4的溶液中的介稳区宽度进行研究。检测结果显示随着乙醇浓度的增大,果糖的溶解度也随之下降,并且溶液的黏度下降,这样更有利于晶体的形成,但这可能会造成产量的降低。在含有乙醇的溶液中,果糖的超溶解曲线明显比水溶液中的有所下降,造成了果糖在乙醇溶液中介稳区变窄的现象。 我们研究了两种表面活性剂对果糖结晶的影响,研究结果显示,表面活性剂可对果糖液黏度和结晶过程中的晶体颗粒的均匀度都有所改善。在我们检测的两种表面活性剂中(S-570和Span60),同时添加50mg/kg时,两种表面活性剂分别能使黏度下降18%和10%。并且,添加表面活性剂之后的晶体比没有添加表面活性剂的晶体外观更美观,形成的晶体大小一致。 在对糖液中的低聚糖酶解实验研究中发现,酶解会明显降低糖液的黏度,但随着酶解时间的增加,糖液的色值会增大。综合分析,当普鲁蓝酶的添加量为253ASPU/kg,糖化酶为176GAU/kg,pH=4.0,温度为55℃,果糖浆浓度为60%时,进行酶解20h,能达到最佳的效果。 最后对果糖结晶过程中所涉及到的料液比,糖浆浓度,温差,结晶时间对果糖结晶过程造成的影响,根据这些单因素实验结果进行正交试验分析,由于结晶同时设计到果糖的纯度和得率两个方面,因此,我们同时对这两个方面分别进行正交实验分析。由果糖纯度正交分析结果显示以浓度为80%的糖浆为原液,以1:14的料液比例为基础,在温度变化65-5℃,经过84h的结晶后,得到的纯度高达96.01%的结晶果糖;然而果糖得率正交分析结果显示当糖浆浓度为80%,料液比1:14,温度变换控制在60-5℃,经过84h结晶后,计算果糖的得率为86.83%。从两者的最佳工艺条件可以看出果糖纯度和得率的最佳组合不一致,总和分析果糖纯度与果糖得率的利害关系,并且为了避免在结晶过程中,高温给果糖造成的不可逆转的破坏,我们以果糖浓度为80%的糖浆为原料,料液比为1:14,控制结晶温度变化在60-5℃条件下,结晶84h。检测最终的结晶果糖纯度达到95.23%。
【学位授予单位】:齐鲁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TQ281

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【参考文献】
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