固体酸水解菊粉制备高果糖浆的研究

固体酸水解菊粉制备高果糖浆的研究

※工艺技术食品科学

2008, Vol. 29, No. 05187

固体酸水解菊粉制备高果糖浆的研究

赵国群，张 桂

(河北科技大学生物科学与工程学院，河 北 石家庄 050018)

摘 要：以强酸性阳离子交换树脂作为固体酸催化水解菊粉，然后经真空浓缩制备出质量良好的高果糖浆。菊粉水解的适宜条件为：选用D061强酸性阳离子交换树脂作为固体酸，固体酸与菊粉溶液(20%)比例为1:3，在75℃下水解120 min。此条件下，菊粉水解率达92.1%。菊粉溶液的脱盐是成功实现连续固体酸水解的关键工艺之一。关键词：菊粉；水解；固体酸；高果糖浆

Study on Production of High Fructose Syrup from Inulin with Solid Acid Catalysis

ZHAO Guo-qun，ZHANG Gui

(College of Bioscience and Biotechnology, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China )Abstract： Inulin hydrolysis catalyzed with strong acidic cation resins as solid acid was studied. A high fructose syrup withhigh quality was obtained after being vacuum concentrated. The optimal conditions for inulin hydrolysis are: D061 stronglyacidic cation resin as solid acid, the ratio of solid acid to inulin solution (20%) 1:3, hydrolysis temperature 75 ℃ and hydrolysisthe key technologiestime 120 min. Hydrolysis rate of inulin with this method is 92.1%. Desalting from inulin solution is one of for continuous inulin hydrolysis with solid acid.

Key words：inulin；hydrolysis；solid acid；high fructose syrup

中图分类号：TS245.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)05-0187-03

菊粉，又名菊糖，是由D-果糖经β(1→2) 糖苷键连接而成的链状多糖，末端常含有一个葡萄糖基[1]。菊粉在无机酸或菊粉酶的作用下可水解成为高果糖浆。无机酸法制备的糖浆色泽深、风味差，已逐渐被淘汰。与无机酸法相比，酶法制备的糖浆色泽浅，风味好，果糖含量可高达73.4%，但也存在工艺复杂、生产成本高的缺点[2]。因此，以菊粉为原料来制备高果糖浆一直未实现工业化生产。

固体酸即固态的酸，常见的有沸石、强酸性阳离子交换树脂、人造固体酸等。固体酸克服液体酸反应的缺点，具有可反复使用、设备腐蚀性小，操作简单，生产成本低、环境污染小等优点[3-5]。Abaseaeed A E[6]利用LZM8沸石在流态化床反应器中选择性进行菊粉水解，获得了高质量的果糖糖浆。白姝[7]采用大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂水解菊芋，也制备出高果糖浆。但是，由于菊粉溶液中的阳离子与树脂上的氢离子发生交换，使溶液的pH值大大降低，树脂(固体酸)不能反复使用，因而限制了此法的工业应用。本实验使用强酸性阳离子交换树脂作为固体酸，研究影响菊粉固体酸水解的各种因素。

11.1

材料与方法

材料、试剂与仪器

菊粉由湖北天门海力菊糖科技发展有限公司生产，

纯度为97.0%。

D071阳离子交换树脂、D301R阴离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂(固体酸。D072型：乳白色，1.2mm球状颗粒；D061型：深褐色，1.0mm球状颗粒；732型：乳白色，1.2mm球状颗粒) 南开大学化工厂。

HH-2 数显型恒温水浴锅 江苏金坛市富华电器有限公司；ZFG-85A 旋转真空蒸发器 上海安亭电子仪器厂；VIS-7220型分光光度计 北京北分天普仪器技术有限公司；离子交换柱(Φ45×800mm玻璃柱) 自制。1.21.2.1

方法

脱盐菊粉溶液的制备

用去离子水将菊粉配制成浓度为20%的溶液，然后分别连续通过D071阳离子交换柱和D301R阴离子交换柱，制得20%脱盐菊粉溶液。1.2.2

菊粉的固体酸水解

将已活化的强酸性离子交换树脂和20%脱盐菊粉溶

收稿日期：2007-03-08

作者简介：赵国群(1963-)，男，副教授，博士，研究方向为生物催化技术。E-mail：gqzhao18@126.com

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