低聚果糖生产工艺

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1、洋姜（菊芋）洋姜学名：菊芋HelianthustuberosusL．。属菊科向日葵属一年生草本植物。菊芋以地下块茎供食。菊芋的块茎中含丰富的菊糖，为果糖多聚物质，对糖尿病有一定的辅助疗效。栽培粗放，有发展前景。近年研究发现：每100克块茎中含水分79.8克，粗蛋白0.1克，脂肪0.1克，碳水化合物16.6克，粗纤维0.6克，灰分2.8克，钙49毫克，磷119毫克，铁8.4毫克，维生素b10.13毫克，维生素b20.06毫克，尼克酸0.6毫克，维生素c6毫克，并含丰富的菊糖、多缩戊糖、淀粉等物质，洋姜对血糖具有双向调节作用，即一方面可使糖尿

2、病患者血糖降低，另一方面又能使低血糖病人血糖升高。研究显示，洋姜中含有一种与人类胰腺里内生胰岛素结构非常近似的物质，当尿中出现尿糖时，食用洋姜可以控制尿糖，说明有降低血糖作用。当人出现低血糖时，食用洋姜后同样能够得到缓解．来源菊粉,又名菊糖,作为植物能量的储存方式之一,在自然界的分布十分广泛,超过三万种植物中可以找到其含量并为它们的能量储备。某些细菌和真菌中也含有菊粉,但主要来源是植物,一些常见植物中菊粉含量如表1所示:表1　植物中菊粉含量(湿重)植物名称菊粉含量(%)小麦1～4洋葱2～6韭菜3～10天冬10～15菊苣13～18菊芋14～

3、17大蒜9～16香蕉0.3～0.7蒲公英12～15婆罗门参4～11大丽花15～20菊粉及低聚果糖的主要特性（1）调节肠胃功能　　（2）提高免疫力　　（3）排毒养颜　　（4）改善脂质代谢　　（5）促进矿物质吸收　　（6）有利于维生素合成　　（7）防止龋齿　　（8）适宜于糖尿病人食用产品　　菊粉（粉剂）、低聚果糖（糖浆及粉剂）、高纯度果糖（糖浆）。　　以洋姜为原料酶法生产低聚果糖的生产工艺如下：洋姜块基→菊粉→酶解（边反应边分离）→脱色→脱盐→浓缩→低聚果糖对双歧菌的激活作用（BiffidusPromoter）低聚果糖被认为是我们饮食中最有效

4、的双歧杆菌生长活性剂。广泛的研究已经证明摄入适量的低聚果糖会大大增加（5到10倍以上）肠道内有益双歧杆菌的数量，同时可以使有害细菌减少，同时达到润肠通便的效果。这是因为低聚果糖能促进双歧杆菌的代谢，提高其活性，并抑制有害菌繁殖。生产技术以洋姜为原料经酶部分水解再经纯化精制处理获得。项目建设条件主要设备：发酵、过滤、分离、浓缩设备等。主要能源：水：50m3/h；电：总装机容量600kw；汽：4T/h锅炉建筑面积：主车间面积500～800M2，辅助库房和办公用房。生产定员：依设备自动化程度不同需35～50人。建设规模拟建设规模年产500吨，总

5、投资400万元。经济效益分析生产成本为7000元/吨，销售价格9500～10000元/吨，利税2500～3000元/吨。酶解菊粉生产低聚果糖工艺流程菊芋根清洗切片或磨碎灭酶温水浸提（pH值为8-10）或榨汁分离清液局部酶解低聚果糖溶液脱色浓缩干燥成品主要的操作粗酶液的制备培养基（k/l）菊糖10，（NH4）2HPO48，KC10.5，MgSO4·7H2O0.5，FeSO4·7H2O0.03，玉米浆15，pH值7.0。50ml置于250ml三角瓶中后灭菌。菌种从土壤中分离的一种菌株№，65培养方法：45℃、120rpm培养60h。酶液分离将

6、上述培养后的菌液离心得清液，再经渗透、膜分离（30000Da），获得粗酶液。酶活测定将菊粉溶于0.1M醋酸缓冲液（pH值5.5））制成浓度为2%的溶液，取该溶液2ml，加入粗酶液0.5ml并用缓冲液稀释至5.0ml，55℃反应60min后，于100℃、10min灭酶，生成的还原糖数量用3、5-二硝基水杨酸比色法测定。酶单位定义为：在上述条件下6每分钟催化菊糖水解生成1μmol还原糖的酶量。低聚果糖的制备菊芋根的汁或干粉都可直接作为原料使用，粗酶液的使用量为15U/g-25U/g菊粉。酶水解反应在带搅拌的反应器内进行，如将菊芋粉慢慢地投入到

7、反应器内，在不断搅拌中，同时喷淋60℃的热水与粗酶液的混合液，最后加入55℃温水以使反应体系内水含量为60%。然后在55℃条件下反应20h-25h，水解产物经浓缩、干燥即得产品，产物中FOC含量达70%以上。若以纯菊糖为原料并对其酶解粗产物进行分离处理，则所得产物中FOS含量可达95%以上。低聚果糖，又称果寡糖或蔗果低聚糖，分子式（G-F-Fn,n=1,2,3,其中G为葡萄糖，F为果糖）。是由1-3个果糖基通过β-1，2糖苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖，蔗果四糖和蔗果五糖等一组低聚糖的总称。其广泛存在于香蕉，大蒜，蜂蜜，洋葱等食物

8、之中利用专利保存菌株出芽短梗霉AureobasidiumpullulansFW9901（CGMCC0436）发酵生产果糖基转移酶，利用该酶催化蔗糖特异性合成高纯度低聚果糖（FOS）聚果糖的生产