菊芋深加工開發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿

韓　冰（吉林省石油化工設(shè)計研究院，吉林　長春　130000）

菊芋深加工開發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿

韓冰
（吉林省石油化工設(shè)計研究院，吉林長春130000）

摘要：菊芋是一種多年性、產(chǎn)量高、抗寒抗旱能力強的新型農(nóng)作物，在我國大部分北方干旱地帶較為常見。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，簡單闡述了其深加工開發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿的有關(guān)技術(shù)要點。

關(guān)鍵詞：菊芋；果糖糖漿；生產(chǎn)；開發(fā)；加工

近年來的果糖糖漿生產(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(chǎn)中常被使用，已被世界多國稱之為新世紀(jì)高科技生物產(chǎn)品，它在國際上的工業(yè)生產(chǎn)價值非常高，且發(fā)展速度快。經(jīng)過國內(nèi)外眾多專家與學(xué)者研究得出，這一農(nóng)作物對人體雙歧桿菌的增強有著至關(guān)重要的意義，同時對人體機(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，這里我們有必要對菊芋深加工開發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿的相關(guān)工作要點做深入、詳細(xì)的闡述。

表1　來源于不同地區(qū)的菊芋成分分析

一、菊芋概述

菊芋因為其內(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(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，究其原因是因為不少行業(yè)對菊芋本身的特征及功能認(rèn)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(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前景。近些年來，隨著國際市場對低聚糖產(chǎn)量需求的不斷增加，菊芋的應(yīng)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(chǎn)當(dāng)中每年對菊芋的需求超過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(jì)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(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(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，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(yōu)勢其市場必然會發(fā)生一定的優(yōu)化，還可以進(jìn)一步的開發(fā)其他的產(chǎn)品，這也給菊芋果糖糖漿的開發(fā)與利用提供了寬廣的市場基礎(chǔ)，可見菊芋也是一種新穎、可靠的食品生產(chǎn)資料。

表2　菊芋汁成分分析

二、菊芋深加工開發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿的研究技術(shù)要點

目前，我國有關(guān)企業(yè)對菊芋功能越來越重視，也采用了許多研究技術(shù)和方法。但是時至今日由于我國菊芋引進(jìn)時間不長，各種開發(fā)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(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發(fā)生產(chǎn)果糖糖漿技術(shù)提供了市場基礎(chǔ)。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(jìn)行存儲，在冬季過后采用-20℃的冰柜進(jìn)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(fā)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(jìn)行滅酶，然后測定并還原糖漿。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(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(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)時間存在差異，因此葡萄糖的出現(xiàn)被果糖覆蓋而并沒有獨立形成相關(guān)成分。

結(jié)論

本研究根據(jù)發(fā)酵過程中，還原糖的消長和菊粉酶活力的變化、通過發(fā)酵條件控制，提出了菊芋汁發(fā)酵生產(chǎn)果糖糖漿工藝，并通過發(fā)酵罐模擬試驗。在發(fā)酵的早期，菌絲體處于快速生長階段，向發(fā)酵液中分泌次級代謝產(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，所以適時發(fā)酵，除菌保溫對提高還原糖產(chǎn)量很重要，上述工藝實質(zhì)上是將發(fā)酵產(chǎn)酶和酶催化水解兩過程合二為一的方法。在發(fā)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(chǎn)品風(fēng)味良好。此工藝待進(jìn)一步中試、完善有推廣應(yīng)用價值。

結(jié)語

總之，我們通過對菊芋深加工開發(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環(huán)境造成的污染，因此有必要在未來社會發(fā)展中對其進(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，1996（04）.

中圖分類號：TS244

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A