果糖生产项目一、果糖简介果糖易溶于甲醇、乙醇及丙酮等有机溶剂，且极易溶于水。

在自然界的许多植物中都会有果糖的存在。

在菊芋等菊科植物和蜂蜜、水果中会有大量的果糖，并以游离态存在于各种水果的浆汁中，是水果汁的主要糖分，所以称为果糖。

果糖中文名是D果糖、左旋糖，它的比旋光度为92.4°，英文名：d fructose、levulose、fruit sugar。

果糖与葡萄糖是同分异构体，果糖是酮己糖，而葡萄糖是醛己糖，在异构时，葡萄糖C2原子上氢原子能够转移到C1原子上，变成果糖，分子式是C6H12O6，分子量为180.16。

结晶果糖是白色结晶或粉末，它有强的吸水性，熔点103～105℃，密度1590kg/m3。

果糖吸湿性也很强，当Aw=0.6时，果糖的结合水量（g/100g固体）为18（果葡糖浆为15，蔗糖为3）。

具有良好的保水分能力和耐干燥能力。

由表1不同糖类的吸湿能力可以看出，果糖的吸湿性仅次于山梨醇，而大于葡萄糖、蔗糖和果葡糖浆的吸湿性。

这一特性可使面包、糕点等焙烤食品保持新鲜松软，从而延长了产品货架期。

表1 不同糖类的吸湿能力种类结合水量（g/100g固体）/ Aw=0.6结合水量（g/100g固体）/ Aw=0.95山梨醇30485果糖18 380葡萄糖 11 207蔗糖 3188 F42果葡糖浆15 90果糖与其它甜味剂具有很好的天然协同作用，在添加时，可与其他的甜味剂混合使用。

10%的果糖和蔗糖的混合溶液（果糖/蔗糖=60/40）比10%的纯蔗糖水溶液甜度提高30%，50/50的果糖蔗糖混合物的甜度是纯蔗糖的1.3倍。

这种协同作用在其他的高效甜味剂中，如糖精、阿斯巴甜的混合使用中显得更为明显。

果糖的这一特点，一方面可以使甜味剂甜度大大提高，另一方面又可以减少或清除糖精钠或蛋白糖的苦涩味，并且可以遮盖阿斯巴甜的非甜拖延现象，如用于运动饮料中可以掩盖其中矿物质的不快味道。

因此，果糖作为甜味剂，既能突出产品本身的香味，还能减少香精用量，降低成本。

果糖是一种天然营养的甜味剂，果糖作为甜味剂具有一般糖品不具备的特性，不仅甜味强并且纯正，而且还具有营养性，没有毒副作用，甜度是蔗糖甜度的1.2～1.8倍。

温度、pH和浓度都会影响果糖的甜度，其中温度是最明显的影响因素。

在40℃以下时，如果温度越低，果糖液的甜度就会越高，最高可以达到蔗糖的1.7倍；在40℃以上时，果糖液的甜度反而低于蔗糖，因此，果糖是显著冷甜性的甜味剂。

随着工业化的生产，果糖在欧美、日本等发达国家已逐渐用于糖尿病等功能性食品、营养保健食品、冷饮食品以及低热值食品和运动型饮料配方中。

而我国实际产量不足，医药市场的果糖应用全靠进口解决。

二、果糖的生理功能1．果糖的代谢特点果糖代谢具有以下特点：①可绕过糖酵解的主要限速酶PFK1(磷酸果糖激酶) ，因此在肝脏中果糖的分解速度快于葡萄糖。

②果糖的代谢强度取决于果糖浓度，在高果糖状态下，不需胰岛素也可以代谢为糖原释放能量。

③可有效降低血糖波动，还可促进脂肪储存及脂肪氧化。

因此摄入果糖不会引起摄入葡萄糖和蔗糖容易引起的严重的饭后血糖高峰和低血糖等症状。

2．果糖的医疗保健功能利于糖尿病病人食用及手术后患者得输注。

另外果糖还对外科手术后的患者，具有补充蛋白的流失，妊娠恶阻、胃溃疡、皮肤病、小儿发育不良等有一定疗效。

因此，果糖注射液可应用于患者常规的输液治疗中，有利于该类患者血糖血压的控制。

果糖对酒精中毒有一定的治疗作用。

用于口服或注射时，除了对肝炎、肝硬化和糖尿病等有疗效外，还对酒精中毒有一定的治疗作用。

果糖对记忆有增强作用。

据RodHguez WA等人研究，果糖还具有增强血小板的功能，促进Mg2+、Fe2+、Zn2+等微量元素的吸收，促进皮肤细胞新陈代谢并有增强记忆的作用。

果糖也具有供能作用。

由于果糖与体内的细胞键合能力强，在稳定的状态下可以释放热能，因此果糖是补充体能的功能性饮品的良好甜味剂。

果糖还具有保肝的功效。

由于果糖在人体内可以代谢转化为肝糖，对于健康人和肝硬化者，口服果糖后其累积能量消耗值都比葡萄糖低得多，存在显著差异，当肝硬化时，果糖仍具有正常的产热反应，并且有供给能量的作用。

果糖的发酵特性。

在焙烤食品中，酵母对果糖的利用比蔗糖快，且发酵性能好。

但果糖不是口腔微生物的合适底物，因而口腔中的细菌能够抑制果糖的发酵，果糖有利于保护牙齿珐琅质，不易生蛀牙。

三、果糖的应用1. 果糖在饮料中的应用1978年，可口可乐公司开始应用55型高果糖浆代替砂糖，比率由原25%增至75%，从此，各行业的果葡糖浆供不应求。

1988年，美国食品药品监督管理局(FDA)批准果葡糖浆为公认的安全物质（GRAS），又进一步的推动了果糖的发展。

2000年，世界消耗果糖1400万吨（干基），是砂糖的8.8%。

在美国，饮料行业中应用果糖超过90%的产品。

如可乐型饮料、果汁饮料、果露等，产品具有爽口、风味好、温和无异味并且透明度好等优点。

2. 果糖在焙烤中的应用焙烤食品中，在焙烤过程中，果糖易发生焦糖化反应，生成的焦糖具有焙烤食品特有的风味，又能使面包着色美观并且风味好。

低聚果糖饼干：以一定比例添加到苏打饼干生产中，制得具有良好保健功能的饼干。

3. 果糖在冷食中的应用果糖的冰点比其他甜味剂低，所以在所有营养型甜味剂中，果糖的抗冻性比其他甜味剂要好。

低聚果糖冰淇淋：利用低聚果糖生产的低脂低糖冰淇淋，适合患有糖尿病、高血压等疾病的患者。

4. 果糖在糖果中的应用果糖在糖果中的应用，比较适合淀粉软糖，如琼脂软糖等。

由于果糖的吸湿性好，易发生焦化反应产生有色物质，使硬糖果颜色加深，表面容易吸潮而使糖果发粘，所以在生产中果葡糖浆不适合硬糖果的生产。

5. 果糖的其他应用由于果糖易于肠道菌群的生长，用果糖治疗习惯性便秘，临床效果很好。

另外，结晶果糖对人类和其它哺乳动物的生殖活动也有着重要的作用。

果葡糖浆由于其有较高的渗透压力，能防止果汁逆出水果之外，利于保持水果原有的风味。

果糖能够透过细胞壁，较快的达到均衡，提高了加工过程的稳定性，而不受酸碱度的影响。

果葡糖浆在蜜饯的加工时，因为渗透压高，也可使生产时间缩短，与蔗糖混合使用，成品色泽鲜明。

用于蜜饯、果酱上，防腐性好利于保存。

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有利于病人的吸收，如咳必清、枇杷露等。

常用的宝特瓶材料PET是由石油中对二甲苯的氧化产物—对苯二甲酸所组成的。

如将果糖分子脱水变成5-羟甲基糠醛(HMF)，再进一步氧化成2,5-呋喃二甲酸，其结构与对苯二甲酸相似，可以取代对苯二甲酸来制造聚酯类塑料。

如是将HMF分子还原成二醇类，也可以作为制造聚酯类塑料所需的醇类原料，如此就可以完全用生物分子做原料来生产酯类聚合物。

美国威斯康辛大学麦迪逊分校的化学工程学家由果糖成功制造出塑料的前驱物，可望取代由石油制取的前驱物。

从果糖消费量来看，1995年世界果糖的消费量为101.7万吨，占世界砂糖消费量1.16亿吨的8.8%。

近10年来，食糖和果糖的消费总量增加了4730万吨，而果糖就占增长比例的近20%。

美国是世界上最大的果糖生产国和消费国，1997年生产果糖758.4万吨，约占世界总产量1024.1万吨的3/4。

在西欧等发达国家，果糖使用已占到蔗糖使用量的50%以上，而西欧国家的市场需求总量为120万吨。

可口可乐、百事可乐等公司大都使用果糖。

四、果糖加工原料介绍工业果糖除结晶果糖外，还包括三种液体果葡糖浆产品：一代果葡糖浆（F-42），简称42糖，果糖含量42%（干基）；二代果葡糖浆又称高果糖浆（F-55），简称55糖，果糖含量为55%；三代果葡糖浆又称高纯果糖（F-90），简称90糖，果糖含量90%以上。

目前用于生产果糖的基本原料有以下四种。

1．以淀粉为原料生产果糖利用玉米淀粉为原料生产果糖，主要用酶法先将淀粉水解成葡萄糖，再经固定化葡萄糖异构酶将葡萄糖异构化为果糖含量为42%的果糖和葡萄糖的果葡糖浆溶液。

以果糖含量为42%的果葡糖浆为原料，经色谱分离纯化，可得到果糖含量为90%以上的糖浆。

最后经过结晶工艺可生产出结晶果糖。

2．以蔗糖为原料生产果糖蔗糖是由葡萄糖和果糖以糖苷键连接的双糖，在酸或蔗糖转化酶的作用下，将蔗糖转化为葡萄糖和果糖，然后将果糖和葡萄糖分离就可以得到果糖。

3．以菊粉为原料生产果糖菊粉在菊粉酶的作用下，经一步催化反应即可生产出高纯度的果糖。

4．以苹果为原料生产果糖苹果中富含果糖，如鲜苹果中含果糖59g/kg，苹果原汁中含果糖45g/kg，浓缩果汁（70Brix）中含果糖360k/kg。

以苹果为原料生产果糖的技术方法，是对苹果汁中的蔗糖进行酶解反应，经过果糖分离以及对葡萄糖异构化等反应，最后得到纯度在97%以上的结晶果糖。

五、果糖生产的可行性1. 国外果糖工艺技术进展20纪世20年代初，美国开始较大规模的用酸法制备葡萄糖和果葡糖浆。

但这种传统的酸法水解工艺存在很多缺点：需要耐酸耐压的设备、需要精制的淀粉为原料、水解后必须中和、色泽较深、精制费用大等。

50年代，发现葡萄糖经碱（NaOH、KOH、pH10）可转化制成15%～20%的果糖。

1959年，酶法生产葡萄糖获成功，促进了制糖工业的发展。

与传统酸法水解淀粉相比，酶法简化了设备，在常温常压和温和酸度下，即可进行高效的催化反应，并且酶水解具有专一性，制得产品的纯度高。

1960年，美国玉米产品公司的Marshall研究用异构酶使葡萄糖异构成果糖并获得专利。

1965年日本津村和高崎等先后发现了适合工业化生产的葡萄糖异构酶的菌种，并在日本、美国和其他国家申请了专利。

1967年，技术转让给美国克林顿玉米公司，该公司开始生产果糖含量为15%的果葡糖浆。

1969年，该公司开始推出含42%果糖的果葡糖浆。

1974年，美国首先应用固定化异构酶，使果葡糖浆生产成本大大降低。

加之1976年世界市场蔗糖价格的上涨，这期间42糖发展迅速并逐步趋于成熟，其缺点是葡萄糖含量高，不能解决医疗和保健的需要，并且易于析出晶体，不便于贮藏。

第二、三代果葡糖浆的生产技术一般是通过第一代果葡糖浆进行分离的，提高糖分组成中的果糖含量。

果糖的分离有冷冻结晶分离、硼酸盐分离、分子筛作吸附剂分离、有机溶剂萃取分离、离子交换树脂分离等方法。

2. 国内果糖工艺技术进展我国高果糖浆研究工作始于六十年代，工业化开始于七十年代中期，比日本、美国等国家的研究工作晚，但工业化基本同步，但结果却相差甚远。

我国最初生产的是42%的果葡糖浆，但由于生产工艺落后，产品生产成本高，价格远远高于蔗糖，限制了它的发展，因此我国在70年代末建立的几个工厂也逐渐处于停产状态。

直到90年代中期，通过制糖工艺、设备的不断改进，使得产品成本大大降低。