菊芋深加工開發生產果糖糖漿

韓　冰（吉林省石油化工設計研究院，吉林　長春　130000）

菊芋深加工開發生產果糖糖漿

韓冰
（吉林省石油化工設計研究院，吉林長春130000）

摘要：菊芋是一種多年性、產量高、抗寒抗旱能力強的新型農作物，在我國大部分北方干旱地帶較為常見。這種農作物種植不僅有效的減少了水土流失、環境破壞等現象，而且有防風固沙、水土保持的積極作用，同時它的農產品還是加工生產果糖糖漿的重要原材料。本文從菊芋的概念和特征入手，簡單闡述了其深加工開發生產果糖糖漿的有關技術要點。

關鍵詞：菊芋；果糖糖漿；生產；開發；加工

近年來的果糖糖漿生產領域，大多企業都將菊芋列為主要的原材料，究其原因是因為菊芋本身具有超高果糖與低聚果糖的特征，其生理保健功能十分明顯，因此在功能性食品生產中常被使用，已被世界多國稱之為新世紀高科技生物產品，它在國際上的工業生產價值非常高，且發展速度快。經過國內外眾多專家與學者研究得出，這一農作物對人體雙歧桿菌的增強有著至關重要的意義，同時對人體機理平衡、恢復腸胃功能、促進人體新陳代謝有著突出作用，這也為其果糖糖漿生產應用提供了技術指導。因此，這里我們有必要對菊芋深加工開發生產果糖糖漿的相關工作要點做深入、詳細的闡述。

表1　來源于不同地區的菊芋成分分析

一、菊芋概述

菊芋因為其內部低聚果漿和超高果糖特征明顯，且結構明確的特征被各種食品加工及保健品生產行業關注，成為一種常見的功能性食品，在國際上也有著深刻的研究。在我國菊芋是與20世紀90年代引入的，由于這一農作物種植技術起步晚、發展快的特征給其在各行業的應用構成一定的影響，究其原因是因為不少行業對菊芋本身的特征及功能認識不夠，下面我們先對菊芋的成分做一簡單介紹。

1菊芋。菊芋也被廣泛的稱之為五星草、洋姜，是向日葵屬宿根性草本植物，秋季開花且伴有黃色形狀如菊花的小盤花，一般都用于塊莖繁殖，其地下塊莖含有豐富的淀粉、聚糖以及果糖等物質，因此塊莖是菊芋的主要產物，不僅有食用、入藥和保健的功能，而且可以將其作為食品、果糖糖漿加工原材料。

2菊芋的果糖糖漿加工市場前景。近些年來，隨著國際市場對低聚糖產量需求的不斷增加，菊芋的應用范圍和市場需求量都在不斷的增加。以日本為例，在果糖糖漿生產當中每年對菊芋的需求超過500億美元，其果糖糖漿的生產主要涉及低聚果糖、超高果糖、低聚異麥芽糖等，且隨著時間的推移對菊芋的需求量也在逐年上升。而我國由于菊芋引入時間晚，是20世紀90年代才引入的，至今只有短短的20多年時間，菊芋種植技術、種植范圍迅速擴大，也形成一定規模的種植標準。雖然如此，但由于我國國情的影響對于超高果糖、低聚果糖的推廣仍然存在一定問題，主要涉及到醫藥、保健品、化妝品以及食品等方面，在其他方面的應用還比較少。尤其是近年來，隨著我國人們生活水平的提升和對健康觀念的革新，菊芋因為上述種種優勢其市場必然會發生一定的優化，還可以進一步的開發其他的產品，這也給菊芋果糖糖漿的開發與利用提供了寬廣的市場基礎，可見菊芋也是一種新穎、可靠的食品生產資料。

表2　菊芋汁成分分析

二、菊芋深加工開發生產果糖糖漿的研究技術要點

目前，我國有關企業對菊芋功能越來越重視，也采用了許多研究技術和方法。但是時至今日由于我國菊芋引進時間不長，各種開發與利用仍然停留在初級階段，僅僅是用于制作各種咸菜、飼料，而對于更進一步的入藥、果糖糖漿生產研究還處于淺層次，這也就給我們研究菊芋深加工開發生產果糖糖漿技術提供了市場基礎。下面我們就這一研究做了簡單的實驗。

1實驗材料與方法。（1）基本材料。選擇了武漢、保定、后湖三地9月份、10月份和11月份采收的菊芋，新鮮菊芋在收購之后采用深埋貯藏的方法進行存儲，在冬季過后采用-20℃的冰柜進行存儲，并在水分烘干之后將其切成片狀只放在100℃的烤箱中烘干。同時在試驗中還選擇了其他的一些菌種和TS-O發酵罐。（2）試驗方法。參照Uhm報道的具體方法將50mL的菌液只放到450mL5%的菌粉溶液中，并且在55℃的保溫箱中置放10分鐘，取出之后又采用沸水浴5分鐘進行滅酶，然后測定并還原糖漿。這種糖漿生產方法在1mL的條件下還原成為一個菌粉酶活力單位。在具體的測定中直接采用了葡萄糖氧化酶法。

2結果。（1）菊芋成分分析。由表我們可以明確得出不同地區的菊芋成分。具體的不同地區菊芋成分比較表見表1。（2）菊芋汁成分分析。具體成分對比見表2。（3）糖漿成分分析。在上述居于成分及菊芋汁成分的基礎上，我們進一步將糖漿用高校相色譜分析法進行分析，用葡萄糖、果糖、蔗糖做標準樣品進行對照發現，糖漿中的主要成分是果糖，由于葡萄糖含量比較低，并且與果糖出現時間存在差異，因此葡萄糖的出現被果糖覆蓋而并沒有獨立形成相關成分。

結論

本研究根據發酵過程中，還原糖的消長和菊粉酶活力的變化、通過發酵條件控制，提出了菊芋汁發酵生產果糖糖漿工藝，并通過發酵罐模擬試驗。在發酵的早期，菌絲體處于快速生長階段，向發酵液中分泌次級代謝產物較少，發酵30h產生的菊粉酶（3.8u/ml）足以達到水解殘余菊粉多糖的要求，所以適時發酵，除菌保溫對提高還原糖產量很重要，上述工藝實質上是將發酵產酶和酶催化水解兩過程合二為一的方法。在發酵過程中消耗還原糖量為10%以下，總糖得率為90%左右，并且果糖產品風味良好。此工藝待進一步中試、完善有推廣應用價值。

結語

總之，我們通過對菊芋深加工開發生產果糖糖漿進行研究得出，菊芋在這種生產加工中有著良好的市場前景，它既可以進一步降低果糖糖漿的生產成本，而且防止各種廢棄物對環境造成的污染，因此有必要在未來社會發展中對其進行深入、科學研究。

參考文獻

[1]賈英民，趙學慧.菊粉酶高活力菌株的篩選及其產酶研究[J].微生物學通報，1996（04）.

中圖分類號：TS244

文獻標識碼：A