[發明專利]一種乙醇－超聲波協同制備果糖晶種的方法

無效

• 申請號: 200810018889.0
• 申請日: 2008-01-24
• 公開（公告）號: CN101220398A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 楊瑞金;盧蓉蓉;閆序東;張文斌
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C13K11/00
• 分類號: C13K11/00;C13F1/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及果糖晶種的制備，具體涉及利用乙醇溶劑奪水和超聲波振蕩對過飽和果糖漿進行協同作用，屬于食品工程技術領域。

背景技術

加晶種的控制結晶法，是目前相關行業結晶工藝中普遍采用的方法。添加適當數量的晶種可以為溶質提供結晶位點，使溶質只在晶種表面沉積，從而起到抑制自發成核發生的作用。有研究甚至認為添加晶種操作與結晶過程中的溫度控制有著同等的重要性。因此，晶種的質量可以決定成品的質量，投加的晶種必須形態完整、大小均勻、不含碎粒、粉塵和雜物。

使溶液產生晶核，稱為起晶，又稱成核，起晶的方法主要有自然起晶法和刺激起晶法兩種。還有一種制備晶種的方法是將結晶成品直接作為晶種或將成品晶體粉碎、研磨為小晶體作為晶種。自然起晶法和一般的刺激起晶法不易控制，現已很少采用。而預留部分成品膏體作為下一批結晶的晶種，雖然可以省去起晶步驟，但由于晶體較大，比表面積小，因此膏體用量往往較大，有時甚至需要將成品的10％以上作為晶種，造成產率低下。

食品工業的結晶過程中晶種的制備，大多像味精生產過程那樣將成品晶體研磨或粉碎，或像葡萄糖生產那樣預留一部分結晶完畢的膏體，或像檸檬酸生產那樣刺激起晶，這些方法制備的晶種往往存在尺寸分布范圍大，外觀差等缺點。

制糖工業結晶過程普遍使用的方法是球磨機磨粉制種法，這是一種典型的將成品晶體研磨或粉碎的制種法。該法簡單易行，但研磨種子會耗時耗電，且存在許多無法避免的缺陷：

1.晶核外觀差，數目難以準確控制。晶體在磨裂過程中形成大量碎塊、枝丫和片狀粒子，幾乎完全喪失了晶體的天然形態。研磨過程中產生大量微細晶體，難以計數。

2.晶種表面凹凸不平，容易包藏雜質，降低成品質量。

3.晶體尺寸分布很不均勻，磨裂后較大晶粒與散落的碎片之間的大小差異可達幾十倍。由于晶體的生長速率有可能與晶種粒徑有關，所以晶種大小的差異會造成晶體生長速率的差異，導致成品均勻度較差。

溶劑——超聲波協同起晶制種法，可以克服上述起晶方法中存在的不足，是一種快速、高效制備優質晶種的新方法。其原理主要是在一定過飽和度的糖漿中，通過溶劑奪水和超聲波振蕩來破壞果糖與水分子間的氫鍵，從而促使大量果糖晶核同時迅速析出，并通過施加適宜的攪拌和分散手段，使析出的果糖晶核成為尺寸均勻、表面完整的晶種。

1、溶劑奪水成核作用

用于促使果糖晶核生成的成核劑由乙醇和表面活性劑配成。乙醇在果糖溶液中能與水互溶，且乙醇與水的鍵合力強于果糖與水的鍵合力，而果糖本身又較難溶于乙醇，故乙醇能將果糖分子周圍的水分子“爭奪”出來，間接地提高了過飽和度；加入的乙醇對高粘度的果糖漿起到“稀釋作用”，從而大幅度降低其粘度，又由于成核劑中含有表面活性劑，果糖液表面張力也相應降低。所以，過飽和度的提高和粘度、表面張力的降低，都有利于溶液中新相的生成，這是成核劑促進成核的“三重效應”，使得起晶過程往往在幾分鐘時間內就能完成。

2、超聲波的輔助成核與穩定晶核的作用

在果糖溶液中施加超聲波可以協助成核劑分子迅速均勻地滲透到高粘度果糖——水締合網絡中，加速奪水成核作用。在晶核出現后，高頦率、低功率的振蕩可使微晶粒產生局部微顫動，與輕微攪拌協同作用，防止結塊下沉，經一段時間的穩定后便發展為均勻的晶核。

發明內容

本發明目的是提供一種利用乙醇溶劑和超聲波協同作用制備果糖晶種的方法，為優質果糖晶種的制備開發出一條耗能少、效率高的新途徑，解決傳統制備晶種方法中出現的弊端。

本發明的技術方案：一種制備果糖晶種的方法，對過飽和果糖漿采用乙醇奪水和超聲波振蕩協同作用，制備果糖晶種。

過飽和果糖漿的制備工藝：

a)將結晶果糖溶解于水中；

b)60℃下真空濃縮果糖溶液至果糖漿過飽和度達到1.1-1.8。

乙醇奪水和超聲波振蕩協同作用，制備果糖晶種：

a)加入0.2-3倍過飽和果糖漿體積的含表面活性劑的無水乙醇，表面活性劑的用量為原料果糖質量的100-500mg/kg；

b)施加頻極電流為0.2-0.8A的超聲波，超聲波頻率為23MHz，超聲波處理時間為30s到5min，同時施加適當的攪拌以使果糖漿受到均勻的超聲波作用。

生成的晶核形態較好，呈現典型的正交雙楔棱晶型；表面完整光潔，大小均勻，且流動性好、添加方便。

本發明的有益效果：

1.處理時間短，耗能少，效率高