菊芋深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿

韓　冰（吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院，吉林　長(zhǎng)春　130000）

菊芋深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿

韓冰
（吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院，吉林長(zhǎng)春130000）

摘要：菊芋是一種多年性、產(chǎn)量高、抗寒抗旱能力強(qiáng)的新型農(nóng)作物，在我國(guó)大部分北方干旱地帶較為常見(jiàn)。這種農(nóng)作物種植不僅有效的減少了水土流失、環(huán)境破壞等現(xiàn)象，而且有防風(fēng)固沙、水土保持的積極作用，同時(shí)它的農(nóng)產(chǎn)品還是加工生產(chǎn)果糖糖漿的重要原材料。本文從菊芋的概念和特征入手，簡(jiǎn)單闡述了其深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿的有關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：菊芋；果糖糖漿；生產(chǎn)；開(kāi)發(fā)；加工

近年來(lái)的果糖糖漿生產(chǎn)領(lǐng)域，大多企業(yè)都將菊芋列為主要的原材料，究其原因是因?yàn)榫沼蟊旧砭哂谐吖桥c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(chǎn)中常被使用，已被世界多國(guó)稱之為新世紀(jì)高科技生物產(chǎn)品，它在國(guó)際上的工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值非常高，且發(fā)展速度快。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外眾多專家與學(xué)者研究得出，這一農(nóng)作物對(duì)人體雙歧桿菌的增強(qiáng)有著至關(guān)重要的意義，同時(shí)對(duì)人體機(jī)理平衡、恢復(fù)腸胃功能、促進(jìn)人體新陳代謝有著突出作用，這也為其果糖糖漿生產(chǎn)應(yīng)用提供了技術(shù)指導(dǎo)。因此，這里我們有必要對(duì)菊芋深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿的相關(guān)工作要點(diǎn)做深入、詳細(xì)的闡述。

表1　來(lái)源于不同地區(qū)的菊芋成分分析

一、菊芋概述

菊芋因?yàn)槠鋬?nèi)部低聚果漿和超高果糖特征明顯，且結(jié)構(gòu)明確的特征被各種食品加工及保健品生產(chǎn)行業(yè)關(guān)注，成為一種常見(jiàn)的功能性食品，在國(guó)際上也有著深刻的研究。在我國(guó)菊芋是與20世紀(jì)90年代引入的，由于這一農(nóng)作物種植技術(shù)起步晚、發(fā)展快的特征給其在各行業(yè)的應(yīng)用構(gòu)成一定的影響，究其原因是因?yàn)椴簧傩袠I(yè)對(duì)菊芋本身的特征及功能認(rèn)識(shí)不夠，下面我們先對(duì)菊芋的成分做一簡(jiǎn)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(kāi)花且伴有黃色形狀如菊花的小盤(pán)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(zhì)，因此塊莖是菊芋的主要產(chǎn)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(chǎng)前景。近些年來(lái)，隨著國(guó)際市場(chǎng)對(duì)低聚糖產(chǎn)量需求的不斷增加，菊芋的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)需求量都在不斷的增加。以日本為例，在果糖糖漿生產(chǎn)當(dāng)中每年對(duì)菊芋的需求超過(guò)500億美元，其果糖糖漿的生產(chǎn)主要涉及低聚果糖、超高果糖、低聚異麥芽糖等，且隨著時(shí)間的推移對(duì)菊芋的需求量也在逐年上升。而我國(guó)由于菊芋引入時(shí)間晚，是20世紀(jì)90年代才引入的，至今只有短短的20多年時(shí)間，菊芋種植技術(shù)、種植范圍迅速擴(kuò)大，也形成一定規(guī)模的種植標(biāo)準(zhǔn)。雖然如此，但由于我國(guó)國(guó)情的影響對(duì)于超高果糖、低聚果糖的推廣仍然存在一定問(wèn)題，主要涉及到醫(yī)藥、保健品、化妝品以及食品等方面，在其他方面的應(yīng)用還比較少。尤其是近年來(lái)，隨著我國(guó)人們生活水平的提升和對(duì)健康觀念的革新，菊芋因?yàn)樯鲜龇N種優(yōu)勢(shì)其市場(chǎng)必然會(huì)發(fā)生一定的優(yōu)化，還可以進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)其他的產(chǎn)品，這也給菊芋果糖糖漿的開(kāi)發(fā)與利用提供了寬廣的市場(chǎng)基礎(chǔ)，可見(jiàn)菊芋也是一種新穎、可靠的食品生產(chǎn)資料。

表2　菊芋汁成分分析

二、菊芋深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿的研究技術(shù)要點(diǎn)

目前，我國(guó)有關(guān)企業(yè)對(duì)菊芋功能越來(lái)越重視，也采用了許多研究技術(shù)和方法。但是時(shí)至今日由于我國(guó)菊芋引進(jìn)時(shí)間不長(zhǎng)，各種開(kāi)發(fā)與利用仍然停留在初級(jí)階段，僅僅是用于制作各種咸菜、飼料，而對(duì)于更進(jìn)一步的入藥、果糖糖漿生產(chǎn)研究還處于淺層次，這也就給我們研究菊芋深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿技術(shù)提供了市場(chǎng)基礎(chǔ)。下面我們就這一研究做了簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。

1實(shí)驗(yàn)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(gòu)之后采用深埋貯藏的方法進(jìn)行存儲(chǔ)，在冬季過(guò)后采用-20℃的冰柜進(jìn)行存儲(chǔ)，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(shí)在試驗(yàn)中還選擇了其他的一些菌種和TS-O發(fā)酵罐。（2）試驗(yàn)方法。參照Uhm報(bào)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(jìn)行滅酶，然后測(cè)定并還原糖漿。這種糖漿生產(chǎn)方法在1mL的條件下還原成為一個(gè)菌粉酶活力單位。在具體的測(cè)定中直接采用了葡萄糖氧化酶法。

2結(jié)果。（1）菊芋成分分析。由表我們可以明確得出不同地區(qū)的菊芋成分。具體的不同地區(qū)菊芋成分比較表見(jiàn)表1。（2）菊芋汁成分分析。具體成分對(duì)比見(jiàn)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(chǔ)上，我們進(jìn)一步將糖漿用高校相色譜分析法進(jìn)行分析，用葡萄糖、果糖、蔗糖做標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)照發(fā)現(xiàn)，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(xiàn)時(shí)間存在差異，因此葡萄糖的出現(xiàn)被果糖覆蓋而并沒(méi)有獨(dú)立形成相關(guān)成分。

結(jié)論

本研究根據(jù)發(fā)酵過(guò)程中，還原糖的消長(zhǎng)和菊粉酶活力的變化、通過(guò)發(fā)酵條件控制，提出了菊芋汁發(fā)酵生產(chǎn)果糖糖漿工藝，并通過(guò)發(fā)酵罐模擬試驗(yàn)。在發(fā)酵的早期，菌絲體處于快速生長(zhǎng)階段，向發(fā)酵液中分泌次級(jí)代謝產(chǎn)物較少，發(fā)酵30h產(chǎn)生的菊粉酶（3.8u/ml）足以達(dá)到水解殘余菊粉多糖的要求，所以適時(shí)發(fā)酵，除菌保溫對(duì)提高還原糖產(chǎn)量很重要，上述工藝實(shí)質(zhì)上是將發(fā)酵產(chǎn)酶和酶催化水解兩過(guò)程合二為一的方法。在發(fā)酵過(guò)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(chǎn)品風(fēng)味良好。此工藝待進(jìn)一步中試、完善有推廣應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)

總之，我們通過(guò)對(duì)菊芋深加工開(kāi)發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿進(jìn)行研究得出，菊芋在這種生產(chǎn)加工中有著良好的市場(chǎng)前景，它既可以進(jìn)一步降低果糖糖漿的生產(chǎn)成本，而且防止各種廢棄物對(duì)環(huán)境造成的污染，因此有必要在未來(lái)社會(huì)發(fā)展中對(duì)其進(jìn)行深入、科學(xué)研究。

參考文獻(xiàn)

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

中圖分類號(hào)：TS244

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A