利用菊芋工业化生产菊粉及其它深加工产品技术

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一、意义与用途
9 Z2 m! n2 v9 t$ ~: T3 v    菊粉（菊糖）及低聚果糖因其结构明确，生理保健功能确切而成为一种重要的功能性食品，国际上以日本研究、开发和应用居领先水平。在欧美及韩国的应用和发展也很快。我国功能性低聚果糖的研究始于90年代，起步较晚，但近年来发展很快。江南大学承担国家科委"九五"攻关项目取得的科研成果-酶法生产低聚果糖，即为第三代保健食品功能因子，并被称为21世纪高科技生物制品。经国内外多家著名大学及医学院研究证实，菊粉及低聚果糖具有超强增殖人体双歧杆菌的作用，是对人体有益的功能性物质，它对于调节机体平衡、恢复胃肠道功能、促进新陈代谢、预防各种疾病、维护人体健康有着极为重要的作用，是21世纪人类健康最具有代表性的典型产品。菊粉作为一种天然功能性食用多糖，具有水溶性膳食纤维和生物活性前体的生理功能，因而已被广泛应用于低热量、低糖、低脂食品中。另外，利用菊芋等植物的块茎制备菊粉，再经酶水解直接生产高纯度果糖，具有工艺简单、转化率高、产物纯等优点。
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! G" w. F0 M6 Y& t二、技术来源、成熟程度及先进性
    技术来源：江南大学
1 m0 g+ e7 P) x% U. F9 C    江南大学直属教育部领导，是国家重点"211工程"重点建设高校之一。学校原名无锡轻工业学院，其前身是1952年全国高等院系调整是由南京大学、浙江大学、复旦大学、武汉大学等高校有关学科合并而成的南京工学院（现东南大学）食品工业系，荟萃了当时国内一批享有盛誉的专家、学者。1992年2月，经国家教委批准，正式更名为无锡轻工大学，2002年，并入二校后改名为江南大学。
    江南大学目前已拥有成熟的工业化生产菊粉与其它深加工产品的工艺生产技术，可提供全套工艺、设计、生产、分析及下游产品开发技术。
三、菊糖产品的主要特性及应用
  C/ o+ C0 R3 }# f8 p/ P    菊芋俗称洋姜，其块茎富含菊糖，含量为菊芋湿重的15-18%，干重的80％。菊糖(inulin)是-种生物多糖，它由果糖分子通过β(1→2)键连接。聚合程度从2-60，-般平均为10，其终端为葡萄糖单位，分子式可用GFn表示，其中G为终端葡萄糖单位，F代表果糖分子，n则代表果糖单位数。
3 b- |: R( ~$ [# l& h菊粉及低聚果糖的主要特性
/ M% A5 s. E6 b6 B（1）调节肠胃功能
（2）提高免疫力
% q* y% l: m0 p（3）排毒养颜
4 X) o0 |; |: \% X7 X( d（4）改善脂质代谢
（5）促进矿物质吸收
（6）有利于维生素合成
（7）防止龋齿
（8）适宜于糖尿病人食用
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四、需求和市场预测
3 c# u4 Q% \; `; U    美、英、法、德、澳大利亚以及台湾都已生产含有菊糖及低聚果糖的食品。现已应用于乳制品、乳酸菌饮料、固体饮料、糖果、饼干、果冻和冷饮等多种食品，特别是保健食品和老年食品中，约有200多个品种。并可作为填充剂，质构改良剂，风味掩盖剂和脂肪替代品应用于食品中。目前世界上菊粉及以其为原料生产的低聚果糖超过10万吨，进口菊粉的售价约为40元/千克（4万元/吨）。
  [+ J6 T8 ]) v3 D% ^: o: }    我国菊粉及低聚果糖开发相对较晚，目前国内低聚果糖的年生产能力约为3000~5000吨，据推算，我国目前低聚糖的市场容量约为1~3万吨/年，预计2008年国内市场将达到8万吨。
目前国内鲜菊芋价格约为300~600元/吨，加工成菊粉后，售价为3万元以上。
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9 q' f; G2 K! Y0 X( F五、产品名称及规格
$ _1 r( [$ f, G' T& d: X菊粉（粉剂）、低聚果糖（糖浆及粉剂）、高纯度果糖（糖浆）
( |0 w1 C' _3 Y- C推荐年产量：500-1000吨菊粉
/ u' L. ]" N* D# \7 R! K& P六、设备投资
2 d. W- ~" t# w( C  g１.主要生产设备：
6 L. C- O; N: ]# ^/ K（1）菊粉
清洗、脱皮及切片设备、提取脱色罐、压滤机、贮罐、真空浓缩罐、喷雾干燥设备
（2）低聚果糖及高纯度果糖（外加）
空压机、种子罐、发酵罐、离心机、空气净化装置
其它：泵类、管道、阀门、包装机械、灭菌设备及化验仪器等。
２.总装机容量
% n* a( s" e+ x! n) p) A: |1 D4 S约160KW
& [5 n- |, U0 z) W3. 厂房建筑面积
* \, s: c. h8 m" Q; J/ I约500-1000M2
# t( Y, B* L4 a5 S, d. u4. 主要设备投资
) i4 \! I3 G) `5 Q# \规模500－1000吨/年 300－500万元左右
3 ]0 P5 D$ G4 ?, V+ \+ G+ [8 G根据具体情况再确定
5．锅炉2-4吨。
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+ o( F) j& b% T! J# T4 ^: e. N附：菊糖标准（主要指标）
菊糖（2糖及2糖以上） 390％（按总糖计）
; g0 O, ~. M0 @- y单糖 ￡10%（按总糖计）
平均链长（DP） 39
. Y8 B0 T/ C( m' F干物含量 395％
% _1 c$ Q. O/ ~- x1 ~" y灰分 ￡1%
细菌总数 1500CFU/g
霉菌及酵母菌 ￡45 CFU/g
粒度 20<80%<130 um
肠道菌 无/g
+ H1 g( `# X* G6 l6 M2 Z沙门氏菌 无/25g
金黄色葡萄球菌 无/g
分散度 好
: v2 i' p) D, s0 O+ D( h  ]7 o色泽 白色，无斑点