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我国是世界第一大稻谷生产国,每年总产量1.8-2亿吨。长期以来,我国稻谷仍处于初级加工状态,加工过程中会产生10%-15%的碎米,这些碎米主要作为饲料原料被利用,而未能获得高效增值的深加工开发。碎米成分与大米接近,富含淀粉、蛋白质等营养物质,但价格仅为大米的1/3-1/2,造成了稻谷资源的很大浪费,因此研究开发碎米深加工产品就显得越来越迫切。山梨醇是一种重要的化工及医药原料,广泛应用于制药、食品、化妆品等行业。本课题以杂交稻碎米为原料,对制备山梨醇的生产工艺进行研究,为碎米的综合开发利用提供新的途径。课题首先研究碎米液化、糖化双酶法制备葡萄糖的工艺,然后分别采用氢化法和生物发酵法两种方法将葡萄糖制备成山梨醇,并对氢化法制得的山梨醇产品进行性质测定和制作面包的试验应用。主要研究结果如下:(1)碎米制备葡萄糖的最佳液化工艺条件为:液化温度90℃,自然pH值,耐高温α-淀粉酶加酶量15u/g左右,液料比6:1左右,液化时间15-20min。在此条件下,测得液化液DE值17.3%。最佳糖化工艺条件为:糖化温度60℃,糖化时间24h,糖化酶加酶量80u/g,pH3.5。在此条件下,测得糖化液DE值为99.5%。最佳工艺条件下获得的葡萄糖液,淡黄色、无嗅、甜味温和、无异味,pH值2.55,透光率3.5%,粘度在30℃时达到最大值1610mpa·s,经高效液相测得其葡萄糖含量为77.3%。(2)氢化法制备山梨醇的最佳工艺条件为:反应压力10Mpa,反应温度120℃,反应时间2h,pH值8,催化剂用量5%,搅拌转速200r/min。在此条件下,碎米葡萄糖转化为山梨醇的转化率为40.34%。(3)生物发酵法制备山梨醇试验研究中,运动发酵单胞菌菌体培养的最优条件为:氮源为硫酸铵,接种量5%,培养温度30℃,转速100rpm,初始pH值7.0。制备山梨醇的最佳工艺条件为:接种量2%,发酵温度35℃,转速100rpm,初始pH值7.0,底物浓度25%。在此条件下,发酵液中的山梨醇终浓度为2.153g/L。(4)测定氢化法制得的山梨醇产品有关性质并与山梨醇标品进行比较:产品透光率96.0%,标品99.7%;确定条件下产品吸湿率0.86%,标品1.05%;产品相对于标品的色差指标为L=91.36、a=-0.74、b=10.34,表明产品比标品颜色稍亮、偏绿、稍黄。测得结果均表明产品的质量均略低于标品。(5)以氢化法制得的山梨醇作为甜味剂制作面包并与蔗糖面包进行对比:两种面包总质量相差无几,面包的表皮色泽、平滑度、纹理结构、弹柔性等指标两者均相当,只是口感(甜度)前者比后者略低,可见制得的山梨醇可以作为蔗糖的替代甜味剂应用于面包制作。