MỤC LỤC:
MẬT ONG 3
SƠ LƯỢC VỀ MẬT ONG 3
THÀNH PHẦN CỦA MẬT ONG 3
LỢI ÍCH CỦA MẬT ONG 4
GLUCOSE 8
GIỚI THIỆU CHUNG 8
TÍNH CHẤT VẬT LÝ 8
TÍNH CHẤT HÓA HỌC 10
NGUỒN GỐC 15
ỨNG DỤNG 16
ĐIỀU CHẾ 22
FRUCSE 25
GIỚI THIỆU CHUNG 25
TÍNH CHẤT VẬT LÝ 26
TÍNH CHẤT HÓA HỌC 27
NGUỒN GỐC 28
ỨNG DỤNG 28
NHƯỢC ĐIỂM 34
33 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2222 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Báo cáo Đường mật, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
arose ; bằng 0.6 lần so với đường mía. Độ ngọt cĩ liên quan tới liên kết hydro nội phân tử( nĩng ít ngọt vì liên kết hydro giảm,nguội ngọt hơn vì liên kết hydro tăng,cho muối hydrate hĩa bớt các phân nước tăng liên kết hydro nên tăng độ ngọt)
Tan nhiều trong nước, ít tan trong rượu.
Hút ẩm mạnh, hấp thụ 15% H2O
Sự nối vòng xảy ra giữa nhóm - CHO ở C1 và –OH ở C5 tạo thành vòng 6 cạnh gọi là pyranose vì tương tự vòng pyrane.Do quá trình tạo vòng này tạo thêm 1 tâm chiral nên xuất hiện thêm 2 đồng phân quang học mới. Chúng có thể biến đổi qua lại lẫn nhau trong quá trình chuyển quay. Tuy nhiên trong thực tế vòng pyranose không nằm trên mặt phẳng. Do vậy Haworth đã đề nghị sử dụng cấu hình không gian 3 chiều ở dạng “ghế” và “ thuyền” để mô tả cấu hình không gian thực sự của nó. Dạng ghế là thường gặp trong tự nhiên.
Glucose cĩ ba dạng cơng thức cấu tạo gồm một dạng mạch hở và hai dạng vịng. Khi hịa tan trong nước tạo dung dịch, glucose cĩ sự cân bằng, chuyển hĩa qua lại và tồn tại cả ba dạng cấu tạo này, trong đĩ dạng vịng hiện diện nhiều hơn.
Dung dịch glucose làm quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang phải 1 góc + 5207’ vì vậy còn được gọi là dextrose . Theo đặc tính quay quang cĩ 2 đồng phân hoàn toàn khác nhau về thành phần hóa học:
Dạng chuyển quay phẳng:
Cấu trúc khơng gian
TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Là một đường đa chức
Là dẫn xuất của aldehyd (aldose)
Glucose là monosaccharide tham gia các phản ứng của nhĩm chức –CHO và -OH
Phản ứng oxy hĩa
Cĩ 4 tác nhân oxy hĩa:
-Acid periodic HIO4
-Thuốc thử Fehling: Cu2++tartrate (xanh dương đậm) kết tủa đỏ Cu2O
-Nước Brom là tác nhân acid, khơng tạo phản ứng với cetose, mà chỉ phản ứng với aldose (trong mơi trường acid khơng xảy ra phản ứng đồng phân hĩa)
Đầu tiên xảy ra phản ứng methyl hĩa bảo vệ nhĩm –OH glucoside khỏi bị oxy hĩa.Sau đó mới oxy hóa C6 được
CH2OH – (CHOH)4 – COOCH3 Br2 HOOC – (CHOH)4 – COOCH3
-Acid nitric đậm đặc: là tác nhân oxy hĩa rất mạnh tạo 2 gốc acid ở C1 và C6
Glucose Acid glucaric
Tham gia phản ứng khử
Phản ứng thế
-Khi cho glucose tác dụng với 3 phân tử phenylhidrazine tạo thành sản phẩm thế osazone
-Dựa vào hình dạng tinh thể vào nhiệt độ nĩng chảy của osazone ta cĩ thể nhận biết sự cĩ mặt của glucose
Phản ứng tạo liên kết glucoside:
-Nhóm –OH của glucose dễ dàng tham gia phản ứng với rượu tạo thành ester tương ứng gọi là nhóm –OH glycoside và liên kết tạo thành được gọi là glycoside.
-Trong thực tế các phân tử đường đơn có khả năng thông qua mot số liên kết glycoside ( O-glycoside, S-glycoside, N-glycoside và C-glycoside, liên kết qua nguyên tử O,S,N,C) tạo thành các chất có hoạt tính sinh học khác nhau như glycogen, tinh bột, cellulose
Tác nhân là rượu đơn chức
Tác nhân là acid phosphoric : este của acid phosphoric tại các vị trí C4, C6 là hợp chất tích lũy năng lượng cao nhất .
+2 H3PO4
Tác nhân là một gốc đường khác
Tiếp tục gắn các gốc đường liên tiếp bằng liên kết glucoside ta sẽ tạo được mạch polysaccharide
Phản ứng dehydrate hĩa :
-Thường gặp trong các quá trình tinh luyện đường , chế biến thực phẩm .
-Sản phẩm rất hoạt hóa vì có nối đôi , dễ trùng hợp với các chất khác tạo chất độc .
-Tạo mùi thơm cho sản phẩm khi ở nồng độ nhỏ.
Phản ứng lên men
C6H12O6 men lactic 2CH3-CHOH-COOH
Glucose acid lactic; acid a-hiđroxipropionic; acid sữa
Phản ứng caramel hĩa
-Khi làm nĩng chảy đường hay đun nĩng dung dịch đường cĩ xúc tác của acid hay kiềm sẽ tạo ra phản ứng caramel
-Sản phẩm phản ứng màu nâu,mùi caramel đặc trưng,dễ tan trong nước
Phản ứng với hợp chất nitơ
-Phản ứng Maillard ,tạo sản phẩm N-glucoside:Melanoidine
-Phản ứng xảy ra ở mọi nơi mọi lúc,chỉ cần sự cĩ mặt của đường và các hợp chất chứa nitơ
-Sản phẩm cĩ màu nâu,mùi thơm( mùi nướng),vị đắng ,tính khử tăng,dễ tham gia phản ứng oxy hĩa
-Phản ứng Maillard làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm vì làm mất một số acid amine khơng thay thế
NGUỒN GỐC
Có nhiều trong mật ong (30%),hoa quả,đặc biệt là trong nho chín, được gọi là đường nho.
Trong tự nhiên, Glucose thường tồn tại ở dạng D_Glucose
Phổ biến ở cả động vật và thực vật,là thành phần của nhiều oligo và polysaccharide quan trọng như maltose, saccharose, tinh bột, xelulose.
Trong công nghiệp Glucose được điều chế bằng cách thủy phân các polysaccharide trong thiên nhiên như tinh bột, saccharose, xenlulose dưới tác dụng của acid vô cơ hay enzyme.
ỨNG DỤNG
Lĩnh vực công nghiệp
% trên tổng số
C Các loại bánh
23.4
Hóa chất,thuốc,dược phẩm
21.4
Đ Đơà uống có cồn, bia
16.6
Sa Sản xuất kẹo
14.0
N Những lĩnh vực khác
24.6
Bảng phân bố sử dụng glucose trong công nghiệp tại Mỹ (1992)
Các sản phẩm glucose thương phẩm thường ở dưới 2 dạng dung dịch và tinh thể
+ Đường glucose ,tinh thể monohydrate được tạo ra bằng cách kết tinh dung dịch 95 -96% glucose ở nồng độ 75 – 78% chất khô.
+ Đường hỗn hợp là 1 dạng đường glucose đã được dehydrate hóa, gồm đường tinh thể và vô định hình. Dạng đường thường được kết tinh 1 phần, sau đó sấy phun và dùng để đóng viên. Nó rất phổ biến ở Hàn Quốc, Nhật và chiếm tương ứng là 40 và 50% trong tổng số đường glucose sử dụng ở 2 nước này.
+ Đường glucose 95% nhận được từ dung dịch xiro glucose DE 98 sau quá trình tinh sạch và cô đặc. Dung dịch 99.5% glucose thường được sản xuất bằng cách hòa tan đường tinh thể vào nước tới nồng độ 71% chất khô. Đường 95% glucose sau khi hòa tan tới nồng độ 60% và xử lý qua cột sắc ký trao đổi ion sẽ cho sản phẩm đường glucose 99%, sản phẩm phụ thường là xi – rô oligosaccharide chứa 60 – 80% glucose
A.Trong công nghệ thực phẩm:
Glucose là thức ăn giá trị dinh dưỡng cho người (Chỉ số tiêu hoá ~ 100%).
1,Tạo dung mơi bảo vệ nước quả và trái cây “fresh cut”
-Glucose có tính khử mạnh làm giảm pH,làm chậm phản ứng sẫm màu giúp nước quả và sản phẩm quả cắt lát không bị sẫm màu khi bảo quản. Nhúng ngập quả sau khi cắt lát hoặc sau khi gọt vỏ vào trong dung dịch glucose để hạn chế oxi xâm nhập vào quả, ngăn cản quả hấp thụ oxi. Khi đường xâm nhập vào mô còn có tác dụng làm quả chắc lại do tăng áp suất thẩm thấuàQuả để lạnh thường được bao bằng sirô, đường vừa bảo vệ lạnh,ức chế sự phát triển của vi sinh vật vừa giữ hương thơm cho quả.
Glucose + O2 à a.gluconic + H2O2
H2O2 à H2O + ½ O2
2,Làm bao bì sản phẩm
-Dùng glucose làm túi khử oxy ( gồm 1 ít glucose, chế phẩm glucooxydase-catalase, dung dịch đệm cho vào túi polyetylen) chỉ cho oxy và không khí đi qua, không cho nước đi quầ bảo quản và vận chuyển lâu dài các vật liệu dễ bi oxy hóa ở trạng thái khô.
Cơ chế: Đặt túi vào hộp chứa sản phẩm bảo quản, túi hấp thụ hoàn toàn oxy trong hộp nên bảo quản vật liệu trong môi trường không có oxy ( bảo quản lâu dài các sản phẩm kẹo, bơ, sữa khô).
3, Trong công nghệ sản xuất bia:
-Glucose là thành phần tham gia chuẩn bị dịch để lên men.Khi đun sôi dịch lên men xảy ra phản ứng Maillard, caramel hóa nên tạo ra hương vị và màu sắc của dịch lên men đặc trưng cho bia, góp phần tạo dư vị và độ nhớt của bia.Glucose được sử dụng như cơ chất có khả năng lên men bổ sung để làm giảm lượng carbohydrate và lượng calori trong các loại bia năng lượng thấp.
-Những nguyên liệu sau được bổ sung trực tiếp vào dịch đường ở giai đoạn nấu hoa houblon (hoa này có tác dụng làm cho bia có vị đắng dịu, hương thơm rất đặc trưng,làm tăng khả năng tạo và giữ bọt,tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm,là nguyên liệu “không thể thay thế” được trong công nghệ chế biến bia)
4,Sản xuất bánh kẹo,mứt,siro
Tạo màu và mùi cho thực phẩm:
-Glucose tham gia phản ứng Caramel hoá tạo màu sắc cho các sản phẩm giàu đường như bánh kẹo, mứt…
Nhiệt độ xảy ra phản ứng caramel của một số loại đường
Loại đường
Nhiệt độ xảy ra phản ứng
fructose
galactose
glucose
maltose
saccharose
lactose
110o C
160o C
160o C
180o C
160o C
230o C
-Glucose tham gia tạo vị , màu sắc, cơ chất của men bánh mì. (6% chất khô) .Glucose kiểm soát độ ngọt và vị trong các loại bánh qui, nó được phủ lên trong quá trình nướng để tạo màu cho bề mặt và làm mềm bánh.
Tạo ra các đặc tính tăng cường giá trị sản phẩm:
-Dùng đường nghịch đảo,xiro Glucose_Fructose dùng để hiệu chỉnh Glucose tạo antoxian hay antoxianozit là các mono hay diglucozit có gốc aglucon có màu là các antoxianidin( antoxianidol) . Vai trò: tạo màu sắc cho hoa và quả.
-Chỉnh hàm lượng chất khô và vị ngọt của sản phẩm,làm nguyên liệu sản xuất kem.
-Trong sản xuất kẹo, glucose cung cấp độ ngọt, độ mềm mại cho sản phẩm đồng thời do cĩ tính hòa tan cao glucose được pha vào kẹo để chống kết tinh đường (sản phẩm có màu vàng). .Sự kết hợp giữa glucose và saccharose giúp tăng vị, cải thiện màu sắc, độ bóng, tăng cảm giác mát lạnh ở miệng đồng thời cân bằng được độ ngọt, độ dai, độ cứng cho sản phẩm kẹo.
-Glucose là phụ gia lý tưởng cho quá trình kết dính cũng như tách rời tốt. Glucose cũng là chất tạo độ ngọt , độ mềm dẻo và dễ cắt trong các sản phẩm kẹo dẻo.
Sản xuất sorbitol:
-Sorbitol là sản phẩm của quá trình khử glucose ,là chất tạo ngọt nghèo năng lượng,hấp thu chậm qua thành ruột non dùng trong sản xuất kem,thực phẩm cho người bị bệnh tiểu đường, béo phì.
5, Sản xuất rượu vang
- Đường glucose chiếm chủ yếu trong nho, chứa từ 150-250g/l nước ép nhồSản xuất rượu vang bằng cách lên men quả nho và dịch nước ép nho, không qua chưng cất.
-Trong rượu vang, glucose được sử dụng để tăng khả năng lên men, tăng vị và độ ngọt cho sản phẩm.
-Trong các loại đồ uống, glucose cung cấp độ ngọt, áp suất thẩm thấu, nó cũng là chất độn giúp tăng vị, kiểm soát khả năng di động và tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm đồ uống dạng bột.Glucose cũng mang lại cấu trúc mềm mại, vị dịu ngọt và khả năng chảy tốt cho các sản phẩm kem và đồ tráng miệng lạnh.
Một số hỗn hợp chứa glucose
đ Đường thủy phân(glucose):
+ Thành phần: Glucose: 63-67%, Dextrin bậc thấp: 3-16%, Tro: 0.9-1.2%...
+ Thu được bằng cách thủy phân tinh bột khoai tây hoặc tinh bột bắp bằng acid,sau đó trung hoà, lọc,cô chân không đến 77-84% chất khô.
+ Lượng đường thủy phân thay thế 10-15% malt đại mạch:100kg glucose thủy phân thay thế 105-110kg malt èkhông ảnh hưởng đến quá trình lên men.
đ Đường invertase(hỗn hợp glucose,fructose):
+ Thu được bằng cách thủy phân dung dịch 80% đường củ cải bằng acid.
+ Hỗn hợp thu được là 30-40% đường ngược,20-30% nước, 30-35% saccharose, 3-5% tro…
+ Được sử dụng trong sản xuất bia với mục đích tăng cường độ màu cho sản phẩm.
đ Siro tinh bột:
+ Cũng được thu nhận bằng cách thủy phân tinh bột khoai tây hoặc tinh bột ngô bằng acid,nhưng khác là quá trình thủy phân không tiếp diễn đếùn cùng.
+ Hỗn hợp thu được là 32-40% glucose,15-20%nước,1-1.5%tro…
+ Tỷ lệ thay thế malt bằng xiro tinh bột là 10-15%
đ Glucose và ramnose tạo diholozit là Naringin tạo vị đắng của bưởi khi chưa chín. Khi bưởi chín enzim naringinase cắt liên kết glucose-ramnose làm mất vị đắng.
+Naringin tạo vị trong sản xuất nước quả, naringin không màu, không tan trong nước , dễ kết tủa tạo tinh thể gây khó khăn cho sản xuất nước quả.àtìm cách khắc phục.
Chú ý :
Trong bột trứng có chứa glucose nên khi chế biến hay bảo quản, glucose sẽ tương tác với protein, bị oxi hóa dần tạo nên những phẩm vật có màu sẫm, có mùi khó chịu, làm cho chất lượng thành phẩm bị giảm sút. Trong albumin trứng chứa 3% glucose, lòng đỏ chứa 0.5% glucose( % so với chất khô) nên khi sản xuất bột trứng và albumin trứng, phải dùng glucooxydase oxi hóa trước glucose để không xảy ra các quá trình trên, tăng thời gian bảo quản các sản phẩm trứng.
Glucose bị vi sinh vật trong sữa chuyển hóa thành nhiều sản phẩm khác như:acid butyric,butanol,etanol,aceton…làm thay đổi thành phần hóa học,giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản.
Bổ sung trực tiếp đường glucose dưới dạng purée trái cây vào sữa trong quá trình chế biếnyaourt để tăng vị ngọt .
Ester của sorbitol được sử dụng làm chất nhũ hóa rẻ tiền thay thế cho lòng đỏ trứng (chất nhũ hóa thông dụng giá thành cao) để sản xuất kem.
B. Trong cơng nghiệp
Bảng số liệu tỉ lệ gluCID trong dịch để lên men
Tên các loại đường
Tỉ lệ
Fructose
1-3
Glucose
8-10
Saccharose
2-6
Maltose
38-40
Maltotriose
11-19
Maltotetraose
2-6
Dextrin
14-22
Nguyên liệu chứa Glucose dùng để sản xuất acid lactic trong công nghiệp do glucose là nguồn năng lượng , nguồn C dễ đồng hóa, là môi trường lỏng thích hợp cho sự phát triển của 1 số ít chủng vi sinh vật trong phương pháp nuôi cấy bề sâu để thu chế phẩm enzym. Acid lactic được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa học, dược phẩm , thực phẩm(tạo vị chua và nồng độ đặc trưng cho các sản phẩm lên men từ sữa,chất bảo quản,chất tạo mùi vị) và công nghệ lên men.
Glucose khi lên men tạo acid itaconic (C5H6O4)àỨng dụng chủ yếu trong sản xuất nhựa và các chất tẩy rửa. Tạo acid fumaric được sử dụng để tổng hợp nhựa, sơn, muối của nó dùng để sản xuất chất thấm ướt.
+ Đun nóng đường glucose với acid sulfuric có mạêt amoni tạo ra các polymer có cường độ màu cao. Các polymer này có tính ổn định và tính tan tăng lên bởi vì có anion SO3H- cộng vào liên kết đôi.
+ Este của glucose và acid polyphenoic( a.digalic, a.elagic, a.luteic) là những chất màu thực phẩm
A. Trong dược phẩm
Glucose là thành phần cố định trong máu (0.1%) , bị oxy hóa tạo ra năng lượng dưới dạng ATP. Có vai trò quan trọng giúp duy trì mức đường huyết hằng định và tạo thành glycogen có trong gan.
Trong y học:sản xuất “glucose tiêm” (vì glucose vào máu người bệnh sẽ làm cho bệnh nhân nhanh hồi phục) để truyền tĩnh mạch , hay để đóng viên.Nó cũng được sử dụng như nguyên liệu của các quá trình lên men sản xuất các acid hữu cơ, vitamin, kháng sinh, enzyme. acid amin, polysaccharide
Glucose dùng trong dược phẩm được sản xuất từ glucose tinh thể monohydrate bằng cách loại bỏ màu và tạp chất 5 – hydroxymethylfurfural nhờ xử lý than hoạt tính hay loại bỏ pyrogen của tinh thể α – anhydrous glucose bằng siêu lọc.
Trong sản xuất penixilin, đầu tiên người ta dùng lactose sau thay bằng glucose (nguyên liệu rẻ tiền)
VI. ĐIỀU CHẾ GLUCOSE
Do sự thủy phân của tinh bột hay cellulose (celluloz)cĩ enzyme hay acid HCl làm xúc tác.
Amylase hay HCl
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
Tinh bột hoặc cellulose Glucose
Do sự quang hợp của cây xanh
Ánh sáng mặt trời, Diệp lục tố
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Khí cacbonic Nước Glucose Khí oxy
-Cho tới những năm 1960, glucose vẫn được sản xuất bằng phương pháp acid. Hiệu suất glucose thu được chỉ đạt 88% bởi tạo ra các sản phẩm phân hủy do acid. Việc thương mại hóa các enzyme glucoamylase đã tạo điều kiện để phát triển các quá trình thủy phân bằng acid – enzyme, giúp hiệu suất thu glucose tăng lên đến 92 – 94% từ dung dịch sau dịch hóa có DE 10 – 20. Hiệu suất thu glucose sau đó tăng lên tới 95 – 97% với quá trình thủy phân hoàn toàn bằng enzyme: α – amylase dịch hóa và glucoamylase trong quá trình đường hóa.
-Sản xuất qua 3 giai đoạn chủ yếu: đường hoá tinh bột thành dịch,xử lý dịch đương hoá,kết tinh tinh thể từ mật tạo thành sản phẩm.
-Trong quá trình thủy phân bằng enzyme , dịch sau khi dịch hóa có nồngđộ chất khô 30-35%, pH 4,0-4,5 , nhiệt độ 600C được phản ứng với glucoamylase.tùy vào nồng độ enzyme sử dụng mà thời gian phản ứng có thể kéo dài từ 1-4 ngày cho tới khi đạt được nồng độ glucose cao nhất.
+ Nồng độ maximum 96.1% glucose đạt được khi nồng độ cơ chất khoảng 30%. 3.9% còn lại gồm 2.7% di-saccharide ( 1.5% isomaltose, 1.0%maltose, 0.2% maltulose) , 0.3% tri-saccharide và 0.9% các đường oligo khác.
+ Nồng độ cơ chất thấp dễ gây nhiễm khuẩn và tăng chi phí cô đặc sản phẩm.
Sử dụng enzyme Amylase từ B.megaterium ( tên thương mại là megadex) sẽ tăng lượng glucose lên 1.0%, hiệu suất thu glucose tăng lên khoảng 0.5-1.5%
-Nguyên liệu : tinh bột củ hoặc hoà thảo ,tinh bột ngô,tinh bột khoai tây,tinh bột sắn
-Đối với một số loại tinh bột như tinh bột lúa mì, dịch glucose thu được thường có các mảng, vẩn đục do arabinoxylan, pentosan, lysophospholipid gây khó khăn cho quá trình lọc. Nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách sử dụng một số enzyme như pentosanase, glucanase, pectinase….
-Dung dịch đường glucose được tinh sạch thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau như xi – rô glucose, glucose dung dịch và glucose tinh thể.
-Đường glucose phân loại theo chất lượng thành đường tiêm và đường ăn.Đường tiêm là đường tinh thể Glucose được tinh chế đến độ tinh khiết cao hơn 99.9%, dùng trong y dược .
-Hydron làmật bỏ trong quá trình sản xuất Glucose dùng làm môi trường điều chế các chất kháng sinh,thuộc da,làm chất khử trong sản xuất tơ nhân tạo,thức ăn gia súc hỗn hợp,dùng 1 lượng nhỏ trong quá trình lên men rượu .
Tiêu chuẩn đường glucose sau khi sấy trong quá trình sản xuất:
Các chi tiêu
Glucose dạng tiêm
Glucose dạng ăn
Độ ẩm (%)
<= 9.0
<= 9
Tro (%)
<= 0.1
<= 0.1
Muối Fe
0.004
0.004
Các acid vô cơ, kim loại năng tạp chất
Không cho phép
Không cho phép
Độ acid(ml)
< 0.1
< 0.1
Độ màu
< 3.0
Độ trong
Nhỏ hơn số 4
PHẦN III : FRUCTOSE
Giới thiệu chung
Frutose có cùng công thức phân tử với glucose (C6H12O6) nhưng có cấu trúc khác glucose
Tên fructose gồm cĩ chữ fructus là trái cây và –ose là đường. Fructose là đường tìm thấy trong trái cây.
Khi ăn vào quá nhiều fructose hay khi khơng cĩ thêm glucose, đường fructose khơng hấp thụ được mà sẽ tạo ra hiện tượng thấm thấu (osmosis) rút nước từ cơ thể vào ruột và cĩ tác dụng như thuốc xổ để tống ra ngồi. Đường fructose cĩ thể tự vào các tế bào để tạo ra năng lượng mà khơng cần insulin như glucose.
Đường fructose thường được thêm vào các thực phẩm đĩng vào chai hộp trong kỹ nghệ. Fructose thường cĩ trong chất gây ngọt gọi là HFCS (High fructose corn syrup) cĩ nghĩa là xi-rơ đường bắp cĩ lượng fructose cao, thường chứa 55% và 45% glucose, được các nhà kỹ nghệ thực phẩm ưa chuộng vì giá rẻ và cĩ thể dễ dàng trộn vào các thức uống như nước ngọt đĩng trong chai hay lon mà người Mỹ gọi là “soft drink”, họ dùng từ “soft” cĩ nghĩa là nước uống khơng cĩ rượu.
Mặc dù có 6 nguyên tử cacbon nhưng fructose thường tồn tại ở dạng vòng 5 cạnh
a-D-Fructose a-L-Fructose
β-D-Fructose β-L-Fructose
Tính chất vật lý:
Rắn, không màu, kết tinh trong H2O thì fructose có hình kim , tinh thể 2C6H12O6.H2O
tnc=102-104 oC
Là loại gluxit có vị ngọt cao nhất: 1.73/saccharose, gấp 2,5 lần glucose (đường nho)
Dễ tan trong nước
Quay mặt phẳng phân cực sang trái: levulose
Hút ẩm rất mạnh, hấp thụ 30% nước (đủ độ ẩmèlên men)
Độ ngọt của các loại đường saccharose, fructose và glucose
( tính theo %)
Đường
Theo Inglett
( 1981)
Theo Hobbs
( 1986)
Theo Hanover
(1992)
saccharose
100
100
100
fructose
110
150-170
120-180
glucose
70
70-80
60-70
Tính chất hĩa học:
Tương tự glucose(rượu đa chức, lên men,phản ứng tráng gương, phản ứng cộng, ….) , cũng là đường khử.
Nhiệt độ caramel hóa:Fructose là 1100C,Glucose là 1600CèFructose dễ bị caramel hóa hơn Glucose.
1 phân tử fructose có thể liên kết với 1 phân tử glucose loại đi 1 phân tử nước
Nguồn gốc:
Có trong mật ong(40%) :đường mật
Có nhiều trong trái cây : đường quả.
Thành phần của disaccharide: saccarose, polyfrutozit.
Trong cơ thể động vật fructose được sinh ra do sự thủy phân saccarose hoặc do sự chuyển hóa của Glucose thành fructose trong quá trình trao đổi chất.
Ứng dụng :
Trong công nghệ thực phẩm:
Fructose được gia tăng sử dụng thay cho đường saccharose trong công nghiệp đồ uống từ khoảng 3 thập niên trước đây. Đầu tiên HFS 42% được sử dụng để thay thế 1 phần đường. Sau khi phát hiện HFS 55% có độ ngọt bằng saccharose, loại xi-rô này được sử dụng trực tiếp để thay thế cho saccharose. Năm 1980, HFS 55% đã thay thế cho 50% đường saccharose và năm 1984 là 100%.
HFS còn được dùng làm nguồn đường để lên men, giữ ẩm, cung cấp mùi vị, độ bền và độ giòn cho các sản phẩm bánh.
Trong sản xuất bánh kem, HFS giúp kiểm soát hiện tượng tinh thể hóa và tạo hình sản phẩm
Trong thức ăn kiêng, HFS giúp tạo vị và cấu trúc
Trong đồ hộp, HFS là chất bảo quản và tạo độ rực rỡ cho sản phẩm..
Fructose tinh thể còn được sử dụng làm chất giữ ẩm.
Tiêu thụ HFS ở Mỹ trong các năm 1970,1980,1991 tương ứng là 99,2659 và 7748 nghìn tấn.2/3 lượng HFS (42% và 55%) được sử dụng trong công nghiệp đồ uống, phần còn lại dùng trong đồ hộp, sản xuất các sản phẩm sữa,kem và những ứng dụng khác trong thực phẩm.
Bảng: Các lĩnh vực sử dụng xi-rô fructose tại Mỹ(1992)
Lĩnh vực công nghiệp
% trên tổng số
Đồ uống
66.2
Đồ hộp
7.6
Sản xuất bánh mì
5.7
Các sản phẩm sữa và kem
3.8
Những lĩnh vực khác
16.7
Chỉ số tiêu hoá là 60%(thấp hơn glucose) ,thích hợp để ăn kiêng è ăn kiêng nên ăn trái cây.
Dùng để sản xuất sản phẩm ăn kiêng ít năng lượng
Để tăng giá trị chất dinh dưỡng và đa dạng hoá các sản phẩm sữa bột nhà sản xuất bổ sung chất xơ (fructose-oligosaccharide-FOS) trong quá trình chế biến.
Dùng đường nghịch đảo,xiro Glucose_Fructose dùng để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô và vị ngọt của sản phẩm,làm nguyên liệu sản xuất kem.
Dùng trong sản xuất bánh kẹo,mứt,xiro (phản ứng caramel)
Tham gia tạo vị , màu sắc cho sản phẩm thực phẩm.
Fructose hút ẩm mạnh nên các quả sấy khô chứa nhiều fructose khi bảo quản cần để trong bao bì kín.
Tan nhiều trong nước,độ hòa tan tăng khi nhiệt độ tăngèkhi chần rau quả tiến hành bằng hơi nước để giảm tổn thất đường.
Hàm lượng carbohydrate của 1 số loại rau quả
(theo % chất khô)
Glucose
Fructose
Cam
1.3
1.5
Quít
1
1.5
Chanh
0.6
0. 6
Mận
3.4
0.8
Chuối xanh
0.12
1
Cải bắp
2.6
1.6
Khoai tây
0.2
0.1
Cà chua
1.5
1
SẢN XUẤT XI-RÔ GIÀU FRUCTOSE HFS
HFS được sản xuất ở quy mô lớn từ những năm 1970 sử dụng α – amylase bền nhiệt của hãng Novo trong quá trình dịch hóa và glucose –isomerase cố định để chuyển hóa glucose thành fructose. Quá trình đường hóa được thực hiện bằng GA từ A. niger không hiệu quả so với sử dụng enzyme ở dạng hòa tan.
Phương thức sản xuất:
- Enzyme cố định được nhồi vào các cột chiều cao khoảng 6m,đường kính 1,5m tiếp xúc với dung dịch glucose DE 93-96 cĩ nồng độ chất khô 40-60%. Magnesium được thêm vào với nồng độ 0,5-5mM để hoạt hóa enzyme cố định và chống lại ảnh hưởng xấu của các gốc Ca2+ còn sót lại. Dung dịch glucose được khử khí hoặc xử lí với sodium bisufite ở nồng độ 1-2mM SO2 để tránh hiện tượng oxy hóa và mất hoạt tính của enzyme. Nhiệ độ của quá trình được kiểm soát trong khoảng từ 55-610C để đảm bảo hoạt tính enzyme cao nhất đồng thời hạn chế tối đa sự phát triển của vi sinh vật. Độ pH được điều chỉnh trong khoảng từ 7,5-8,2 giá trị cụ thể tùy thuộc vào loại enzyme sử dụng. Tốc độ chảy của dòng glucose đầu vào được kiểm soát sao cho sản phẩm ở