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用离子交换法制备高纯度果糖的研究[发布时间： 2005年10月8日 作者：黄祥斌，于淑娟，高大维 来源：中国甜菜糖业 浏览次数： 76] 摘要：讨论了离子交换法制备高纯度果糖的工艺条件，并介绍了用蔗糖制备果糖的工艺流程。关键词：果糖；功能特性；离子交换；工艺条件1 前言游离果糖广泛存在于各种果汁和蜂蜜中，苹果和西红柿汁中含量很高，为若干低聚糖的组成部分。如菊科植物菊芋(俗称洋姜)含有多聚果糖，称为“菊糖”。许多丛草植物中也含有这种物质。游离态的果糖以较稳定的六环结构存在，非游离态的果糖总以五环结构存在。果糖的甜度虽然是蔗糖的1.5倍，但由于人体吸收果糖不依赖于胰岛素．不致血糖增加，所以果糖是糖尿病患者及低血糖病人理想的营养甜味剂。果糖在体内的细胞键合力强，进人体内不经消化就可以吸收，其速度位居糖类之首，饮用果糖可立刻恢复体力，消除疲劳。果糖乃是运动员饮料的必需甜味剂。现代医学表明，双歧杆菌是有益的厌氧性固有菌群，是人体“健康卫士”，双歧杆菌越多，人体健康状况越佳。而果糖是双歧杆菌增长因子。能促进体内双歧杆菌的繁殖，调整肠道内的微生物群，增加有益菌的比例。从而防病抗病，延年益寿。而且果糖并不易为龋齿病菌所利用，不会引起龋齿，能为酵母直接利用，是大脑唯一利用的糖类，具有很强的保湿性能。基于上述优点，果糖在医药、营养食品和保健食品上具有广阔的应用前景。但现行生产方法难以制成结晶产品。因此研究行之有效的果糖制备方法是十分有意义的。2 实验2．1 材料与设备2．1.1 材料蔗糖、盐酸、10％再生剂(自配，含离子) 、阳离子树脂。2．1．2 设备交换柱(带夹套)、超级恒温水浴、蠕动泵。2．2 工艺条件的确定糖液转化的速度取决于溶液条件，特别是溶液的pH值和温度。转化速度与溶液中的氢离子浓度成正比，pH每下降1.0，转化度增加1O倍。温度每上升1O ，转化速度增加3倍。可见低pH值和高温蔗糖转化越快。但8O 以上的产物明显带有红以至褐色，而80 以下呈黄色。低pH值会腐蚀设备，发现pH3以上腐蚀性不大。很明显，转化时间越长，蔗糖转化越彻底。考虑经济效益及三者关系，一般选用8O 、pH3—4和5O分钟。盐酸转化力最强+远强于醋酸、乳酸、磷酸等，故选用盐酸做转化剂。3 工艺流程选用大孔强酸树脂l00m1．树脂床直径2.5cm．高17cm．流速100ml／50min。用温度80l0％再生液浸泡转为Xn+型，再用80无离子水洗涤去除树脂上多余Xn+，至洗水无Xn+，然后把制备好的转化糖液引入树脂柱中．果糖便可吸附于Xn+型阳离子树脂上，从而分离出果糖盐，再用无离子水洗脱便可得到高果糖溶液。精制与洗脱过程中。交换柱夹套中水的温度保持80 。4 结果与讨论可知，摄初收集的溶液中果糖占总糖含量约为33％～78％．表明有少量葡萄糖杂质，可以再次交换分离。以后收集的洗脱液果糖占总糖含量高达86.5％ 以上，可直接加热制备高纯度结晶果糖。5 结论(1)在用树脂分离果糖以前，必需用无离子水洗涤去除树脂上的多余Xn+，至洗水无Xn+，以确保果糖充分吸附，而不成多余果糖盐沉淀流失。(2)果葡糖浆通过Xn+离子交换树脂．果糖吸附于树脂上，通过液中果糖含量少，此时如果再次用树脂精制则果糖更少．可使果糖和葡萄糖彻底分离，从而提高果糖结晶纯度。由于果糖与葡萄糖的结构和性质十分相似．用一般方法难以分离提纯。而Xn+型色谱分离法无疑为我们制备高纯度果糖晶体开辟了新途径。(3)为节省交换时问，低浓度果糖浆可不返回交换柱再次精制，与高浓度果糖浆一起直接加热结晶。参考文献：[1]张力田 碳水化合暂轻工韭出版社．1988：15[2]李勇,低聚糖的生理功效的研究进展,中国动物营养．1997，(4)；23—25．[3]蒋世琼,果糖的应用特性及其生产工艺．四川食品与发酵.97(2)：11—12．[4]大连轻工业学院,甜菜制糖工艺学．轻工业出版社1982．221 窗体底端