甘蔗最终糖蜜制备高果糖浆的工艺研究

发布时间：2020-04-27 08:19

【摘要】：甘蔗最终糖蜜是制糖行业的主要副产物,本身也是很好的糖质原料,甘蔗糖厂多以其发酵生产酒精,降低了糖蜜的经济价值和市场适应能力。因此,需要开发新的甘蔗最终糖蜜的高值化利用方式,提高传统制糖行业的经济效益。本研究通过膜分离、离子交换、固体酸水解和酶法结合的方式,由甘蔗最终糖蜜制备高果糖浆,以期为甘蔗最终糖蜜的高值化利用提供新的参考。研究工作如下:(1)针对传统制糖工业对糖蜜分析方法的不足,分别建立了更适用于本研究的Roe比色法、3,5-二硝基水杨酸法和间苯二酚法用于糖蜜中蔗糖、还原糖和果糖的测定。并对所用糖蜜的其它理化指标也进行了测定,为后续的清净实验提供参考。(2)采用膜法对糖蜜进行清净处理,研究发现:经5倍稀释后再微滤的除浊率最好(99.2%)。8 kDa超滤膜的超滤效果最佳,最佳跨膜压力为0.16 MPa,最佳操作时间为70 min,对应的总糖损失率仅3.6%。四种经验模型对超滤过程的膜通量变化情况的拟合结果显示滤饼形成模型拟合效果最好(R2=0.97926)。(3)采用离子交换树脂进一步清净,研究结果显示:选择HZ016-D202树脂组,当两者体积比为1:1,进料量50mL,进料流速1.5BV/h时可获得最好的脱盐脱色效果。清净后的样品电导率显著降低。紫外可见光谱和粒度分析表明样品的吸光度大大降低,且其中的大分子杂质(100～1000 nm)已基本去除。(4)将处理后的糖蜜进行浓缩,研究利用强酸型树脂进行固体酸水解,将其中蔗糖转化为还原糖,制得转化糖浆,并对其反应条件进行了研究;以蔗糖转化率和还原糖得率为指标,通过单因素及正交实验得出最佳工艺参数为:树脂添加量4 mL(10 mL糖液),温度80℃,反应时间30 min。酸水解后的样品中果糖和葡萄糖含量分别为14.5%和30.8%。(5)采用葡萄糖异构酶处理转换糖浆经异构化反应制得初级高果糖浆。以果糖含量为评价指标,单因素实验确定了反应条件范围和最重要的影响因素,再通过响应面实验进一步优化,结果表明,酶法异构的最佳工艺参数为:反应温度60℃,加酶量1.41%,反应时间18.3 h,得到样品果糖含量为33.8%。(6)通过真空浓缩制备了精制高果糖浆。对其分析结果表明,其各项理化指标都基本达到GB/T20882-2007的要求。最后,以加工100t甘蔗最终糖蜜为例,对本工艺的经济效益进行了初步估算和分析,结果表明,具有较好的经济效益和发展前景,可为甘蔗最终糖蜜的高值化利用和二次创业提供参考。
【图文】：

标准曲线,还原量,标准曲线,还原糖含量

经过加上述配好的氢氧化钠溶液（Ｏ．ｌｍＬ），混匀，水浴（１０ｍｉｎ，１００°Ｃ），，冷却，逡逑力口邋１邋ｍＬ和３邋ｍＬ上述配好的间苯二酚溶液和盐酸，混匀，水浴（８邋ｍｉｎ，邋８０°Ｃ）和冷却处理后，逡逑测吸光度（Ａ＝５００ｎｍ），参比为蒸馏水［１３］。图２－１为绘制的标准曲线。逡逑０．７邋ｊ逦逡逑0．６邋－逡逑０．５邋－逡逑广－逡逑Ｋ邋０邋３邋＂逦＞＝０．００１６ｘ＾０．０７２逡逑0．２邋．逦Ｒ：＝0．９９９８逡逑０．１邋－逡逑０．０邋Ｉ逦１逦１逦１逦ｉ逦１逦１逦１逦逡逑０逦５０逦１００逦１５０逦２００逦２５０逦３００逦３５０逦４００逡逑Ｃｏｎｔｃｍ邋－ｊｉｇ逡逑图２－１蔗糖标准曲线逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｔａｎｄａ

标准曲线,果糖,标准曲线,标准溶液

ｇ／ｍＬ果糖标准溶液。逡逑二酸试剂：称取５．００邋ｇ间苯二酌于烧杯中，加适量０邋ｍＬ容量瓶中，充分摇匀后转入棕色试剂瓶中于４°Ｃ２０．０邋ｍＬ溶液，并加入５０．０邋ｍＬ蒸馏水、５０．０邋ｍＬ浓作逡逑、０．３、０．５、０．７、０．９、１．１、１．３、１．５邋ｍＬ邋的上述邋０．５邋ｍｇ色管中，各加入蒸馏水１．４、１．２、１．０、０．８、０．６、０．４果糖浓度分别是邋８．３３、２５．００、４１．６７、５８．３３、７５．００、别吸取１．５邋ｍＬ上述果糖标准溶液和４．５邋ｍＬ间苯二蒸馏水代替果糖标准溶液作为空白对照。混匀后于沸ｎ，混勾，测吸光度（Ａ＝４７３邋ｎｍ），图２－３即为相应的１．８邋逦逡逑
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS249.3

【参考文献】