固体果葡糖生产工艺研究及前景展望
王乃强1，尹月玲1，杨海军1，王明珠1，王彩梅2*
（作者单位：1保龄宝生物股份有限公司，山东禹城，251200
2 山东省功能糖提取与应用技术重点实验室，山东禹城，251200
标*者为通讯作者）
摘 要：固体果葡糖是一种新型糖源。它与果葡糖浆相比，具有便于运输、贮藏、计量和使用等优点。它是以果葡糖浆为原料经真空干燥、粉碎后得到的一种果葡糖浆固体状产品。可广泛应用于食品、医药、化学等领域，具有广阔的市场潜力和需求。
关键词：固体果葡糖；生产工艺；应用
中图分类号：TS245.4 文献标示码：A 文章编号：
Process Development and Future for Solid Fru-glucose
WANG Nai-qiang1, YIN Yue-ling1, YANG Hai-jun1,
WANG Ming-zhu1, WANG Cai-mei2*
（Author's affiliation:1 Baolingbao Biology CO.,LTD, Yucheng, Shandong,
2 Shandong Provincial Key Laboratory of Extraction and Application Technology for Functional Glycomics,Yucheng, Shandong,
* Corresponding author）
Abstract：Solid Fru-glucose is a new kind of candy sources.It is easy for transportation,storage,measurement and use than Fructose syrup.Solid Fru-glucose was prepared from Fructose srup via vacuum drying and grinding.It is used in food,medicine and chemistry and will have broad potential market and demand.
Key words：Solid Fru-glucose;Production process;Application
1 固体果葡糖背景
近年来，我国淀粉糖产业迅速发展。尤其是在蔗糖价格不断上涨的近几年，作为蔗糖替代品的果葡糖浆发展也更加迅速。然而，由于技术、投资等原因，目前国内主要还是以生产使用42%的果葡糖浆为主，55%、90%的果葡糖浆的使用的则相对较少。但是，由于果葡糖浆各型产品含有大量的水分，造成了因含水量高而导致的大量无效运输体积和无效运输吨位；又或者因浓度过高而出现结晶现象、黏度大，难以正确计量；最重要的是必须贮藏在低温环境中，才能延长贮藏时间[1-2]。这不仅给生产商家带来了不利于生产、贮存和长途运输，运输成本较高的问题；而且也给客户的使用带来了很大不便。而且，客户在贮存中一旦结晶，则需要升温重熔，不但造成使用不便，也因此而增加了生产成本。因此研究开发固体粉状淀粉糖，是中国淀粉糖行业的发展方向。
固体果葡糖是果葡糖浆固体化的一种产品形式，是大量含水的第一代普通果葡糖浆的最新换代产品。它不含水，细菌不能滋生，故卫生洁净度很高，能使所制食品的保存期得以延长。同时，可减少像F42果葡糖浆那样因含大量水分而导致的大量无效运输体积和无效运输吨位，可以长距离运输，节省贮藏空间。固体果葡糖是以果葡糖浆为直接原料经真空干燥、粉碎后得到的一种果葡糖浆固体状产品。它具有甜度高、低热量、保湿性好、富含营养、护肝保健、易于运输等优良特点[3]。果葡糖作为一种新型的糖源，可用于乳制品、高级饮料、冷食、焙烤食品、糖果、医药和人民饮食生活的各个领域[4]，尤其适用于固体饮料中，应用前景广阔。
2 生产技术
固体果葡糖是以玉米淀粉为原料，采用各种工艺所得的各型的果葡糖浆经精制、浓缩至一定浓度后，采用带式真空连续低温干燥技术对果葡糖浆进行干燥，然后对干燥后果葡糖饼进行粉碎，制取固体果葡糖产品。固体果葡糖产品类型与果葡糖浆相同，分为F42型固体果葡糖、F55型固体果葡糖和F90型固体果葡糖
2.1 固体果葡糖的生产工艺
淀粉→液化、糖化、异构→F42果葡糖浆→真空干燥→粉碎→F42固体果葡糖
F42果葡糖浆→色谱分离→F90果葡糖浆→真空干燥→粉碎→F90固体果葡糖
F90果葡糖浆+F42果葡糖浆→F55果葡糖浆→真空干燥→粉碎→F55固体果葡糖
本研究采用真空干燥法进行干燥果葡糖浆，可避免采用喷雾干燥法无法生产这一难题。也避免了即使采用喷雾干燥法生产难以避免的二大技术难题：一是避免了由于果葡糖浆中，葡萄糖含量高，粘度大，难以喷雾干燥缺陷；二是避免喷雾干燥中严重的粘塔现象，大大提高的固体果葡糖的得率和出率，从而使固体果葡糖更易于实现产业化生产。
2.2 固体果葡糖干燥工艺参数的优化
以果葡糖浆为原料对带式连续低温真空干燥工艺中的传送带速度、干燥温度和真空度三个关键因素进行优化。
固定进料温度为
图1 传送带速度对固体果葡糖含水率的影响
Fig 1 Effect of conveyor belt speed on moisture percentage of solid Fru-glucose
由图1可知，在其他条件固定的情况下，随传送带速度的增加，产品通过干燥机的时间缩短，干燥产物含水量逐渐增大。考虑到传送带速度过慢时，干燥时间过长会使产品的色泽加深，影响产品，而且能耗增大。而传送速度过快时，产物含水量过高。综合两种因素，确定传送带速度为
固定传送带速度为
图2 加热温度对固体果葡糖含水率的影响
Fig 2 Effect of heating temperature on moisture percentage of solid Fru-glucose
由图可知，随加热区干燥温度的上升，干燥产物的含水量下降，但温度过高时，对产品色泽影响比较大。综合两种因素，确定三个加热区的温度分别为（
真空度过高时，干燥速度较快，但产品进入加热区后起泡严重，容易因糖浆溅出影响产品得率。真空度过低时，产品水分蒸发速度降低，成品水分含量过高。综合考虑，确定干燥工艺真空度为-0.085MPa。
图3 真空度对固体果葡糖含水率的影响
Fig 3 Effect of vacuum on moisture percentage of solid Fru-glucose
由图1、图2、图3可知，本工艺的最佳参数：传送带速度为
3．固体果葡糖应用
固体果葡糖是一种新型的甜味剂，其主要成分是葡萄糖和果糖，葡萄糖是最普遍的单糖物质和重要的基础化学医药品，人体及动物的主要能源物质之一，并且广泛用于食品、医药、化学等行业[5]。果糖具有甜度高、风味纯正、水溶性好、透明度高、保湿性强、不蛀牙、发热量低、易吸收消化、代谢过程不需要胰岛素辅助等独特优点，果糖还具有保持皮肤润滑的作用，是糖尿病人、婴幼、产妇、运动员最佳选择和营养型糖源[6]。由于固体果葡糖的特性与果葡糖浆相当，又便于贮藏和使用，所以它的应用领域比果葡糖浆更广泛，尤其适用于固体饮料（袋装粉状冲剂饮料）。
3.1 固体果葡糖在乳制品中的应用
果糖、葡萄糖与蔗糖共同使用，有协同增效的结果，也就是说甜度仍与同浓度的蔗糖相同，经研究发现，固体果葡糖替代蔗糖达到60％时，甜度依然不会降低，超过60％时，随着固体果葡糖的用量增加，甜度逐渐降低，至完全替代蔗糖时，其甜度仍保持为原来的90％。
因此，固体果葡糖应用于乳制品生产中，具有其独特的优势。
固体果葡糖的组分葡萄糖和果糖均属单糖，能被乳酸菌直接利用，提高酸奶制品的生产效率[5]；并且它的pH值为3.5-5，应用于酸奶制品恰在其范围之内；固体果葡糖的高渗透压可以抑制微生物的过快繁殖，延长产品的保存期。所以，固体果葡糖适宜应用在发酵型酸奶及调味型酸奶中[7-8]。
研究人员研究发现，在发酵型酸奶的生产过程中，以果葡糖替代部分蔗糖，所生产酸奶口感厚重且饱满，后感较细腻，风味释放较慢，因为果葡糖与蔗糖的协同增效作用，使得效果明显好于单纯使用蔗糖发酵生产所得产品。经试验，在发酵中固体果葡糖与蔗糖的比例控制在1：1时（干基比），生产出来的酸奶口感最好，成品中残余的适量果糖使口感极佳。
近几年来，乳饮料发展的较快；乳饮料的分类也越来越精细；但是蔗糖在乳饮料中的应用对其口感却存在一定影响，而果葡糖应用到乳饮料中可部分甚至全部替代蔗糖，产生类似果汁味的清爽口感，从而使得固体果葡糖更适宜于乳饮料的生产。果葡糖浆在酸性条件下稳定，在部分替代蔗糖时可抑制砂糖分解而导致的产品PH降低，保持产品风味。同时由于果葡糖浆有较强的渗透压，可抑制细菌的过快繁殖，延长产品货架期[9]。
因此，果葡糖浆特别适合在液体乳制品中使用，可以部分甚至全部取代蔗糖，而固体果葡糖优于果葡糖浆，便于运输，便于存放，便于使用的优势，使得固体果葡糖将倍受乳制品厂家的青睐。
3.2 固体果葡糖在其它食品工业中的应用
固体果葡糖产品的口感爽口，风味好，且温和无异味，透明度好，无浑浊[10-12]，能带给消费者一种心旷神怡的感受，特别适合于茶饮料、含酒精饮料。且固体果葡糖不会在低pH值时发生转化，因而应用于碳酸饮料中能很好地保证产品的质量[13]。固体果葡糖的组成与众多天然果汁的糖份组成极为相似，具有水果清香，从而有利于体现果汁饮料的天然风味。固体果葡糖是一种低热量糖源，还可用于生产低热值的运动型饮料。
固体果葡糖具有冷甜作用[14-16]，较适宜用于冰棒、冰激凌等冷食中。在冷食的生产过程中，添加固体果葡糖可抑制结晶，不但可消除冷饮的冰晶现象，还可使产品细腻、柔滑。另一方面，固体果葡糖用于冷食中有改善其抗融性的作用，影响终产品的软硬程度。
固体果葡糖的热稳定差，易于发生美拉德反应，能产生诱人的金黄色和芳香物质；同时，固体果葡糖的发酵性较好，应用到发酵型焙烤食品中，可改善产品的口感，提高生产效率，还能较长时间保持食品的松软结构；另外，固体果葡糖的渗透压较高，可抑制食品表面的细菌生长，延长其货架寿命。所以固体果葡糖可应用于面包、糕点等发酵型烘焙食品中[16-17]。
高梁饴、类淀粉软糖、琼脂软糖等成品要求中还原糖含量高，水分较多，过去生产中需采用蔗糖添加有机酸，将其中一部分转化成果糖和葡萄糖。而用固体果葡糖则不需转化，且产品质量也较理想。
与果葡糖浆相比，固体果葡糖具有便于计量、使用和贮藏的特点。特别适用于奶粉、咖啡伴侣、保健品等冲剂类产品。
3.3 固体果葡糖在其他方面的应用
由于果糖和葡萄糖可以直接被人体吸收，所以用来加工药用糖浆更利于病人吸收，如用于生产咳必清、枇杷露等均可；化妆品中使用固体果葡糖能吸收水分，保持皮肤滑润、嫩白、有光泽；采用固体果葡糖为病弱孕婴加工保健食品。用固体果葡糖加工儿童专用食品，对减轻儿童蛀牙病较有效果；此外，纯固体果葡糖像葡萄糖一样，也能直接注射至血液中。该产品还有特殊的解毒作用，可减轻肝脏负担，故可用于许多中毒症的解毒剂等[18]。
4．展望
中国地域辽阔，温差大，浓度为71%的果葡糖浆，为适应中小企业用桶包装，供应半径有一定限度，食品企业必须具备相应的保温仓库等条件。据协会报导，全国今年已形成236万吨F-55及F-42果葡糖浆规模。中国糖业协会曾在广东咨询了80多家食品企业的意见，绝大部分企业认为，中国南方食品加工企业适宜使用固体砂糖。因此，果葡糖浆企业最好生产果葡糖粉，以适应中国甜食品市场的多种需求[19-20]。固体果葡糖作为一种新型糖源，有效的解决了果葡糖浆保存期短、物流时间长、贮藏空间大和易结晶等问题，也扩大了淀粉糖的应用领域。此外，固体果葡糖应用到乳制品中可缩减生产工艺、提高生产效率、改善产品风味、延长货架期等效果，明显的降低了产品的成本，因此，固体果葡糖将成为广大乳品生产企业采购原料的首选。
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