源于苹果汁的液态果糖生产技术研究

论文摘要

最近十几年,中国一直是世界苹果生产大国,浓缩苹果汁已成为中国出口创汇的重要农产品。中国生产的浓缩苹果汁酸度多在1.8%以下,而国外果汁多在1.8%以上,产品的出口价格难与高酸度的浓缩苹果汁相比,如何安全的提高浓缩苹果汁的酸度是突破这个问题的关键。另外通过分析发现,在质量浓度为70%的浓缩苹果汁中果糖和葡萄糖含量达52%左右,蔗糖含量达16%左右,苹果汁富含果糖,是生产果糖的优质原料。本文通过苹果汁中果酸分离的动力学研究,获得了树脂分离果酸的静态、动态吸附量及吸附平衡时间,得到了较佳的动态吸附条件;分析了澳洲青苹、富士、秦冠3种苹果在制备浓缩汁过程中营养物质的含量分布,对低酸苹果汁中的果酸分离、洗脱及回兑技术进行研究,获得了果酸回兑到中等酸度的浓缩苹果汁中制备高酸浓缩苹果汁的技术。同时,进行苹果汁中蔗糖酶解技术研究,获得了蔗糖酶酶解工艺条件;通过脱色树脂的筛选,得到了果汁脱除色素的较佳条件。通过以上技术的研究既可解决制约中国苹果浓缩汁出口的关键技术瓶颈问题又可生产源于苹果汁的液态果糖。主要研究结果如下:（1）通过苹果汁中果酸分离的动力学研究,获得:D380树脂对果酸的交换吸附能力最强,其静态吸附量为30.73 mg.mL-1,动态吸附量可达60.24 mg.mL-1（湿树脂）,静态交换吸附平衡时间为270min,最佳吸附果汁浓度为11Brix苹果汁。（2）通过果酸分离、回兑技术研究,获得:①澳洲青苹的主要成分含量明显优于富士、秦冠苹果;②D380树脂在温度25℃、果汁浓度（以糖度计）质量比30%、流速3mL.min-1时吸附分离果酸效果最佳;③以体积分数50%的乙醇为洗脱剂,在温度25℃、流速6mL.min-1、洗脱3次、洗脱剂树脂比例2:1时洗脱条件最佳。（3）通过苹果汁中蔗糖的酶法转化工艺研究,获得适宜的酶解条件为:浓缩苹果汁稀释6倍（蔗糖含量为2.367%）,酶浓度为7mg.kg-1,pH值为4.5,温度为55℃。（4）通过液态苹果果糖的脱色生产工艺研究,获得适宜的酶解条件为:XDA-5脱色树脂的较佳脱色条件为:苹果汁浓度为20Brix、pH值为3.5、温度为50℃、流速为150mL.h-1。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 果糖的理化性质
• 1.2 果糖的国内外研究历史及现状
• 1.3 果糖的功能特性
• 1.3.1 果糖的应用特性
• 1.3.2 果糖的生理代谢特性
• 1.4 果糖的生产技术
• 1.4.1 以蔗糖为原料生产果糖
• 1.4.2 以菊粉为原料生产果糖
• 1.4.3 以淀粉为原料生产果糖
• 1.5 苹果深加工产业的现状
• 1.6 脱酸、脱色及蔗糖酶解技术研究进展
• 1.6.1 脱酸技术
• 1.6.2 脱色技术
• 1.6.3 蔗糖转化技术
• 1.7 本研究的目的和意义
• 1.8 研究内容和创新点
• 1.8.1 总体思路
• 1.8.2 研究内容
• 1.8.3 创新点
• 1.9 生产技术展望
• 1.10 苹果果糖的研究技术路线
• 第二章 苹果汁中果酸分离的动力学研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 主要仪器与设备
• 2.1.4 试验指标测定方法
• 2.1.5 试验方法
• 2.1.6 试验过程中的相关计算
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 树脂的筛选
• 2.2.2 果酸在D380树脂上的静态吸附试验
• 2.2.3 果酸在D380树脂上的动态吸附试验
• 2.3 小结
• 第三章 苹果汁中果酸分离回兑技术研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 工艺流程
• 3.1.4 测定方法
• 3.1.5 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同品种浓缩果汁加工过程中主要成分的分析
• 3.2.2 苹果汁脱酸条件优化
• 3.2.3 果酸洗脱条件优化
• 3.2.4 果酸回兑分析
• 3.3 小结
• 第四章 苹果汁中蔗糖的酶解条件优化研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 仪器
• 4.1.3 测定方法
• 4.1.4 试验方法
• 4.2.结果与分析
• 4.2.1 底物浓度对苹果汁中蔗糖转化率的影响
• 4.2.2 加酶量对苹果汁中蔗糖转化率的影响
• 4.2.3 pH值对苹果汁中蔗糖转化率的影响
• 4.2.4 反应温度对苹果汁中蔗糖转化率的影响
• 4.2.5 蔗糖酶对苹果汁中蔗糖转化率的反应条件优化
• 4.3.小结
• 第五章 液态果糖生产过程中脱色条件的研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 试剂
• 5.1.3 主要仪器与设备
• 5.1.4 测定方法
• 5.1.5 工艺流程及操作要点
• 5.1.6 试验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 脱色树脂的优选
• 5.2.2 最佳脱色条件的确定
• 5.2.3 液态果糖与常规浓缩苹果汁的理化指标比较
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介