不同活性炭對果葡糖漿脫色性能及5-羥甲基糠醛吸附力的比較

伍伯良許永苗 葉曉蕾 黃智鈞 楊曦宇

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）

不同活性炭對果葡糖漿脫色性能及5-羥甲基糠醛吸附力的比較

伍伯良*許永苗 葉曉蕾 黃智鈞 楊曦宇

（廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州510280）

5-羥甲基糠醛是影響果葡糖漿風(fēng)味的異味物質(zhì)之一，在果葡糖漿的生產(chǎn)工藝上無法完全去除，需要通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)得以控制。通過分析活性炭對5-羥甲基糠醛的吸附力及對糖漿的脫色效果，得出了不同工藝制造的粉狀活性炭的優(yōu)劣性，為果葡糖漿生產(chǎn)廠家活性炭的選擇及添加比例提供參考。

果葡糖漿；過濾；活性炭；5-羥甲基糠醛

5-羥甲基糠醛（HMF）是影響果葡糖漿風(fēng)味的異味物質(zhì)之一?？煽诳蓸?、百事可樂及國內(nèi)部分知名飲料企業(yè)明確要求F55果葡糖漿中5-羥甲基糠醛的含量≤75 mg/L。5-羥甲基糠醛的形成是由于果葡糖漿中葡萄糖及果糖受酸、熱的影響發(fā)生脫水反應(yīng)而生成的，生成的HMF進一步在分子間發(fā)生脫水反應(yīng)生成有色物質(zhì)或與糖化液中的含氮物質(zhì)結(jié)合生成色素。

有研究表明，控制果葡糖漿生產(chǎn)工藝中熱加工處理溫度、加熱時間、pH值、添加活性炭處理工藝、利用大孔樹脂吸附等方法能在一定程度抑制HMF的生成。本文從添加活性炭處理HMF工藝方面著手，探討不同生產(chǎn)工藝的活性炭在吸附果葡糖漿中HMF能力及脫色效果。

1 材料與方法

1.1 主要儀器及材料

美國Waters高效液相色譜儀，Waters 515水泵，2414示差折光檢測器等；DR-A折光儀，日本ATAGO；AUY220電子天平，日本島津；Lambda35紫外分光光度計；超聲波；電熱恒溫振蕩水槽；孔徑0.45 μm濾膜；燒杯。

1.2 試驗材料

果葡糖漿，固形物含量45.0%，果糖含量55.5%，pH4.2，由廣州雙橋股份有限公司提供；1#、2#炭粉，物理蒸汽活化法生產(chǎn)；3#、4#炭粉，化學(xué)磷酸活化法生產(chǎn)。

1.3 試劑

5-羥甲基糠醛試劑，純度99%；磷酸二氫鉀；甲醇；醋酸；氫氧化鈉；超純水。

1.4 試驗條件

色譜條件為柱溫：25℃；柱型：C18柱；檢測器：2489紫外光度檢測器；流速：0.8 mL/min；檢測波長：283 nm；進樣體積20 μL。

1.5 標準樣、流動相的配制及樣品處理

標準樣配制：以超純水為溶劑，配制5 mg/L的HMF溶液。

流動相配制：以超純水為溶劑，配制0.016mol/L的磷酸二氫鉀溶液，加入甲醇∶醋酸=1∶10的溶液，用1 mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至3.5。

樣品處理：吸光度檢測，濾紙過濾；HMF檢測，用蒸餾水配制成固形物含量10%的溶液，煮沸。

以上溶液配制好后均需經(jīng)孔徑0.45 μm的濾膜過濾，并采用超聲處理進行脫氣后才可進入色譜。

1.6 試驗方法

準確稱取同一批次果葡糖漿200 g各12份，置于12個不同的容量瓶內(nèi)并編號。

編號1～3號容量瓶按干固物的0.2%、0.3%、0.4%加入1#炭粉；編號4～6號容量瓶按干固物的0.2%、0.3%、0.4%加入2#炭粉；編號7～9號容量瓶按干固物的0.2%、0.3%、0.4%加入3#炭粉；編號10～12號容量瓶按干固物的0.2%、0.3%、0.4%加入4#炭粉。

將12個容量瓶置于65℃，水浴40 min后用紫外分光光度計于440 nm測量吸光度，用高效液相色譜測量HMF含量。

2 結(jié)果與分析

試驗測得果葡糖漿脫色前HMF含量為90.96 mg/L，吸光度值為0.176 9。根據(jù)1.6中試驗方法測定不同方法生產(chǎn)的活性炭粉對果葡糖漿的脫色效果及HMF的吸附能力，結(jié)果見表1。

表1 4種炭粉對糖漿的脫色效果及HMF的吸附能力

結(jié)合表1繪制出4種炭粉對糖漿的脫色效果圖及對糖漿中HMF的吸附效果圖，分別見圖1，圖2。

圖1 4種炭粉的脫色效果對比

圖2 4種炭粉的HMF吸附效果對比

由圖1可得知，不同生產(chǎn)方法的炭粉對糖漿的脫色效果沒有明顯的差異。由圖2可知，1#、2#炭粉對糖漿中HMF的吸附率隨著加炭量的增加呈現(xiàn)上升趨勢且明顯高于3#、4#炭粉，而3#、4#炭粉對糖漿中HMF的吸附率隨著加炭量的增加則幾乎沒有變化，顯然物理蒸汽活化法生產(chǎn)的炭粉比化學(xué)磷酸活化法生產(chǎn)的炭粉對HMF的吸附效果更好。

3 討論

在同等條件下，物理蒸汽活化法生產(chǎn)的炭粉與化學(xué)磷酸活化法生產(chǎn)的炭粉對糖漿的脫色效果沒有明顯差異，但前者對HMF的吸附能力比后者更優(yōu)勝，可能由于物理法生產(chǎn)的炭粉的孔隙結(jié)構(gòu)或表面化學(xué)性質(zhì)更有利于HMF進入孔隙內(nèi)部。

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Researching in different activated carbon for absorption of 5-hydroxymethylfurfural and decolorization of fructose syrup

WUBo-liang*XUYong-miao YE Xiao-lei HUANGZhi-jun YANGXi-yu
（Guangzhou ShuangqiaoCo.Ltd.，Guangdong Guangzhou 510280，China）

5-hydroxymethylfurfural is one ofthe off-odor compounds that influence the flavor ofhigh fructose syrup,it can't be completely wiped up in fructose production process and can be controlled by adjusting experimental operating parameters.Byanalyzingthe effects ofactivated carbon for absorption of5-hydroxymethylfurfural byand decolorization offructose syrup,the advantages and disadvantages of different activated carbon were found out.This result is available for the reference tochoose and use activated carbon in producing fructose syrup.

fructose syrup；filtration；activated carbon；5-hydroxymethylfurfural

TS236.2

A

1673-6044（2014）02-0048-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.02.017

*伍伯良，男，1985年出生，2008年畢業(yè)于華南理工大學(xué)制藥工程專業(yè)，助理工程師。

2014-01-27