一种以水果为原料制备结晶果糖的方法技术

本发明专利技术公开了一种以水果为原料制备结晶果糖的方法。以富含果糖的水果为原料，通过预热处理、酶处理降低原料果汁产生的褐变反应；利用树脂吸附脱色，实现循环利用，降低投资成本，减少环境污染；提出两阶段浓缩脱水方式：第一阶段采用高温蒸发实现快速脱水，第二阶段采用真空冷冻干燥脱水，极大程度消除褐变反应，减少褐色素生成，且能够最大程度保留其原有的水果风味、果香和营养成分。本发明专利技术方法能够加工得到无色或透明度达到90％以上澄清的果糖结晶，解决了常规浓缩果汁或制取果糖带来的加工过程发生褐变反应、不易结晶、设备总体能耗大等问题。大等问题。大等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种以水果为原料制备结晶果糖的方法


[0001]本专利技术涉及果糖制备技术，具体涉及一种利用水果类制备结晶果糖的方法。

技术介绍

[0002]果糖是天然营养型的甜味剂，具有风味好、甜度高、热值低等特点。与此同时，果糖是己酮糖，代谢不受胰岛素制约，可以供糖尿病患者食用等功能特性。果糖以游离状态存在于水果和蜂蜜中，果糖为无色晶体，易用溶于水，熔点为105℃。果糖是所有糖中最甜的一种，它比蔗糖甜1.8倍，广泛用于食品工业，如制糖果、糕点、饮料等。
[0003]工业上果糖生产的主要原料是淀粉和蔗糖等，通过淀粉酶或蔗糖酶将其转化为果糖和葡萄糖。但是淀粉在水解转化时会产生一部分麦芽糖等低聚糖，极大增加了糖浆的粘性，不利于果糖结晶，此外成本较高；蔗糖通过水解后得到果糖和葡萄糖混和液，但使用蔗糖作为原料进行果糖制备，相当于二次成糖，在制备过程中造成能耗高、效率低等问题。除了以上两者工业上常用的原料之外，水果果汁中也含有大量的果糖，如苹果等。鲜苹果中含果糖59g/kg，苹果原汁中含果糖45g/kg。随着我国苹果产量逐年上升，苹果产业的发展呈现多样化，从苹果中提取果糖，将是苹果产业的一个质的突破和果糖产业的一个大的发展。
[0004]目前工业生产果糖普遍采用的流程是：以淀粉、蔗糖为原料，添加淀粉酶或蔗糖酶进行水解得到果糖和葡萄糖混和物，经过色谱柱分离得到90％果糖含量的溶液，再经过蒸发浓缩、降温结晶、分离、洗涤、干燥，最后得到果糖结晶。在使用水果作为原料进行制备果糖的过程中，果汁会受到褐变反应的影响使其生成褐色素，从而影响果糖的品质和观感。为了保证果糖结晶物的品质，通过物理控制和化学控制减少褐变反应的发生。此外，目前的脱水工艺能耗高，现有工艺在果糖浓缩步骤造成热能的大量消耗，并且在果汁脱水的过程中，持续的加热也会导致发生非酶褐变反应。因此，面对以上所提出的问题和缺陷，针对以水果类为原料制备果糖结晶时，有必要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种水果类制备结晶果糖的方法。针对水果类区别于淀粉和蔗糖的制备工艺流程，通过对生产过程中的工艺流程进行优化改进，克服现有果糖制备生产中存在的生产效率低、能耗高等问题。本专利技术以富含果糖的水果为原料，加工无色或透明度达到90％以上澄清的果糖结晶，解决了常规浓缩果汁或制取果糖带来的加工过程发生褐变反应、不易结晶、设备总体能耗大等问题。
[0006]本专利技术提供的一种以水果为原料制备结晶果糖的方法，包括以下步骤：
[0007]1)清洗和预热：清洗原料果，然后进行预热处理；
[0008]2)榨汁：将预热后的原料果进行破碎榨汁，获得原料果浊汁；
[0009]3)一次过滤：对原料果浊汁进行粗过滤，去除大颗粒不溶性物质；
[0010]4)抗褐变：在粗过滤后得到的果汁中加入降低氧化酶活性的抑制剂，反应1～2h，防止过度褐变反应的发生；
[0011]5)酶解：在步骤4)反应后的果汁中加入果胶酶、葡萄糖异构酶、蔗糖酶，充分搅拌均匀，酶解反应2～3h；
[0012]6)二次过滤：对酶解反应后的果汁进行精过滤，得到透光度达到90％以上的澄清果汁；
[0013]7)一次脱水：将二次过滤后的果汁进行高温蒸发浓缩，脱去50
‑
60％的水分；
[0014]8)吸附脱色：利用大孔吸附树脂对果汁中的色素进行吸附处理，使果汁透光度达到90％以上；
[0015]9)二次脱水：将果汁放入真空冷冻干燥室中进行二次脱水，脱水率达到95％以上，得到浓缩果糖糖浆；
[0016]10)果糖结晶：在浓缩果糖糖浆中加入极少量水配置成过饱和溶液，再加入能与水互溶且与果糖不能互溶的低级醇等有机溶剂，充分搅拌均匀，然后进行结晶；
[0017]11)将果糖结晶分离出来并干燥。
[0018]上述步骤1)优选用高压水冲洗原料果，洗去原料果表面的沙土及杂质，拣选去除霉烂变质的原料果；然后将原料果浸泡在温水中进行预热处理，时间大约10
‑
30min。通过预热处理降低原料果中氧化酶的活性，减少酶促褐变反应；同时对原料果表面更进一步的清洗，减少杂质，预热水温控制在40～50℃之间为宜。
[0019]步骤2)对预热之后的原料果进行机械破碎压榨，并对原料果浊汁进行收集。
[0020]步骤3)将原料果浊汁送入粗过滤设备，过滤掉浊汁中的果肉果渣以及其他可见的大颗粒不溶性杂质。所述粗过滤例如采用0.5mm孔径滤网过滤。
[0021]步骤4)加入抗褐变抑制剂，包括0.01～0.1g/kg的酶抑制剂植酸、0.1～1g/kg抗氧化剂谷胱甘肽等降低氧化酶活性，使抗褐变抑制剂均匀分布于果汁溶液中，反应时间为1～2h，防止过度褐变反应的发生。
[0022]步骤5)在果汁中加入0.05～0.2g/kg的果胶酶、2～4mg/kg的葡萄糖异构酶、6～10mg/kg的蔗糖酶等水解酶，充分搅拌均匀，酶解反应时间为2
‑
3h。通过加入水解酶，将果汁中的蔗糖和葡萄糖通过酶解转化为果糖，控制酶解温度为50～54℃。
[0023]步骤6)优选采用孔径为5
‑
10μm滤芯的过滤设备对酶解后的果汁进行精过滤，得到透光度达到90％以上的澄清果汁。该步骤通过微米级孔径的滤网对果汁中的色素和大分子物质进行截留，提高果汁的透明度，控制过滤压力为0.1～0.3MPa。
[0024]步骤7)的一次脱水采用蒸发浓缩的方式：将果汁放入热蒸发脱水装置中脱去50
‑
60％的水分，蒸发温度控制在75～85℃。
[0025]步骤8)利用大孔吸附树脂对果汁的色素进行吸附处理，以提高产品的色值，通过树脂的吸附处理，使果汁透光度达到90％以上。
[0026]步骤9)通过真空冷冻干燥除去果汁中剩余的水分，保持果糖品质，减少酶促褐变和非酶褐变反应。真空冷冻干燥的阶梯变化温度控制在
‑
35～10℃，变化步长为5～10℃，冷冻干燥室压力控制在1.3～13Pa。
[0027]步骤10)在果糖浓缩液加入极少量水配置成过饱和溶液，再加入能与水互溶且与果糖不能互溶的低级醇(C1～C4醇)等有机溶剂，充分搅拌均匀，送入结晶罐进行结晶，并在过饱和糖液中加入少量晶种，结晶时间为12
‑
72h。该步骤通过加入有机溶剂诱导果糖浓缩液中的果糖顺利结晶生长。果糖过饱和溶液与有机溶剂按1:(3～4)的体积比进行配比，控
制结晶时溶液温度在40～60℃。
[0028]步骤11)优选的，先进行一次分离：将混合液中的有机溶剂分离，得到果糖结晶和果糖浓缩液的混合物；然后进行二次分离：将果糖结晶与果糖浓缩液的混合物送入离心分离设备，通过离心得到高纯度的果糖结晶晶粒；将分离得到的果糖结晶晶粒置于热风环境下，用鼓风机干燥，除去果糖结晶表面残留的少部分水分，控制干燥温度在55℃～65℃，得到果糖结晶成品。最后将成品果糖结晶进行无菌封装。
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以水果为原料制备结晶果糖的方法，包括以下步骤：1)清洗和预热：清洗原料果，然后进行预热处理；2)榨汁：将预热后的原料果进行破碎榨汁，获得原料果浊汁；3)一次过滤：对原料果浊汁进行粗过滤，去除大颗粒不溶性物质；4)抗褐变：在粗过滤后得到的果汁中加入降低氧化酶活性的抑制剂，反应1～2h，防止过度褐变反应的发生；5)酶解：在步骤4)反应后的果汁中加入果胶酶、葡萄糖异构酶、蔗糖酶，充分搅拌均匀，酶解反应2～3h；6)二次过滤：对酶解反应后的果汁进行精过滤，得到透光度达到90％以上的澄清果汁；7)一次脱水：将二次过滤后的果汁进行高温蒸发浓缩，脱去50
‑
60％的水分；8)吸附脱色：利用大孔吸附树脂对果汁中的色素进行吸附处理，使果汁透光度达到90％以上；9)二次脱水：将果汁放入真空冷冻干燥室中进行二次脱水，脱水率达到95％以上，得到浓缩果糖糖浆；10)果糖结晶：在浓缩果糖糖浆中加水配置成过饱和溶液，再加入能与水互溶且与果糖不能互溶的有机溶剂，充分搅拌均匀，然后进行结晶；11)将果糖结晶分离出来并干燥。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中将原料果浸泡在40～50℃温水中进行预热处理，时间10
‑
30min。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中所述抑制剂包括酶抑制剂植酸和抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雅晴，张雅萌，
申请(专利权)人：北京斯坦励能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：