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菊粉是由D-果糖经β(1→2)糖苷键连接而成的链状多糖,末端常含有一个葡萄糖基,菊粉是一种非消化性的碳水化合物,能够增殖肠道内的双歧杆菌,预防肠道感染;控制血脂,降低心血管疾病的危害;食用菊粉不引起血糖波动,适宜于糖尿病人食用和促进矿物质的吸收,且一种低热量的功能性食品。经过酸解后得到的果糖,具有独特的甜味,适合糖尿病患者食用并具有独特的生理代谢功能,这些性质使得它在医药、营养食品和保健食品的应用中具有广阔的前景。菊粉和果糖作为天然功能性食品,已经在国际上得到了广泛的应用。菊芋富含菊粉,且耐盐、抗旱能力强,已在我国盐碱地成功种植,而菊芋的深加工与综合利用技术研究已成为制约我国菊粉生产的瓶颈。本研究从菊芋深加工的关键技术工艺入手,筛选了菊粉分离纯化的相关技术参数,从工业化生产需求的角度,初步优化了菊粉和果糖的生产工艺条件。主要结果如下:1.通过不同时间和温度对菊芋块茎表皮的灭PPO酶活的试验,确定灭PPO酶活的最佳条件是:用90℃热水处理菊芋块茎干粗粉10 min,达到遏制菊粉提取液褐变程度的目的。2.确定了常规浸提方法作为菊芋菊粉浸提方法后,在固液比、温度和浸提时间等菊粉提取率单因素试验的基础上,采用对固液比、温度和浸提时间L9(34)正交试验,通过方差分析,确定了菊粉浸提的最佳工艺条件为:温度85℃,固液比1:15,提取时间60 min,5g菊芋粗粉中总糖和菊粉的得率分别为3.4670g和3.2695 g。3.通过石灰乳-磷酸除杂的实验研究,确定了石灰乳除蛋白的最佳条件:最佳pHll.0~12.0;经过石灰乳除蛋白后的菊粉浸提液用磷酸进行回调pH6.0~6.5以进一步除去浸提液中的杂质。4.通过活性炭对菊芋菊粉浸提液脱色效果的研究,从菊芋提取液吸附温度、活性炭用量、时间对脱色效果和总糖损失率综合因素考虑,确定活性炭脱色的最佳条件是:吸附温度为80℃、活性炭用量为2%和吸附时间为40 min,菊芋菊粉浸提液达到最佳的脱色效果。5.通过静态实验设计对8种不同树脂脱色效果研究,确定D-311阴离子交换树脂脱色效果最佳,在对D-311树脂进行洗脱速度、脱色温度和色素浓度单因素对脱色效率的研究基础上,采用对洗脱速度、脱色温度和色素浓度L9(34)正交试验,通过方差分析,确定了D-311树脂最佳脱色条件:脱色温度45℃,色素浓度0.796 Abs,洗脱速度4 B·h-1,脱色率为15.58△AmL-1,菊粉平均损失率仅为3.08%。6.在酸水解时间、温度、菊粉浓度和硫酸浓度等单因素对菊粉果糖转化率效应研究的基础上,采用有关水解时间、温度、菊粉浓度、硫酸浓度L9(34)正交试验,并通过方差分析,确定了菊粉水解果糖的最佳工艺参数,并对最优工艺进行试验验证。确定菊粉酸水解的最优条件为:菊粉浓度为20%、时间90 min、温度75℃、硫酸浓度5%。在此条件下果糖转化率可达90.31%。综上所述,本研究集成的菊芋菊粉生产工艺具有原料来源广、设备简单、试剂种类少、工艺条件简单易于操作、生产成本低、菊粉和果糖得率高等优点。