低聚果糖是一种功能性食品配料,除用作膳食纤维外,还具有改善肠道功能、降血脂、促进钙、铁等矿物质吸收等功能,因而广泛应用于食品及保健品工业。菊芋的主要成分是菊粉。菊粉是由果糖经β-2,1糖苷键连接而成的线性直链多糖,末端连接一个葡萄糖残基。菊粉是由分子大小不等果聚糖组成的混合物,其聚合度通常为2～60,其中聚合度在3~10的称为低聚果糖。目前在菊粉低聚果糖生产过程中,还存在的一些亟待解决技术问题,这包括菊粉提取液的高效脱盐、菊粉提取液的精制以及低聚果糖的制备等。本课题就菊粉低聚果糖生产中的关键技术问题开展了研究。采用离子交换树脂对菊粉提取液进行脱盐。首先经过初步筛选,从16种不同类型的树脂中筛选出脱盐性能较好的6种离子交换树脂。将初筛出的离子交换树脂按照阴→阳→阴的串联方式组成4种离子交换柱组合进行脱盐试验,确定组合A即上海华震D202→安徽皖东D001-F→上海华震D315为菊粉提取液脱盐的最佳树脂组合。经组合A处理后菊粉提取液电导率从初始的5050μs/cm降至240μs/cm,满足了菊粉成品灰分含量≤0.1 %的要求,离子交换柱处理量为4倍柱体积。本课题采用色谱法和酵母菌发酵法进行了菊粉提取液精制的研究。采用静态和动态的筛选方法,从7种树脂中筛选出了分离性能最好的浙江争光Ca型树脂,并研究了温度、树脂装填量、上样量及洗脱速度对分离性能的影响,确定其最佳的分离条件为:柱温70℃,树脂装填量200 mL,上样量2 mL(20 %菊粉提取液),流速1 mL/min,达标菊粉收率达到84.71 %。但生产能力较低,有待进一步研究提高。以菊粉提取液为发酵培养基,接种燕山面包酵母进行发酵成功实现了菊粉提取液的精制。其最佳发酵条件为:培养基8.0 %菊粉提取液+ 10 mmoL/L Na2SO3,接种量为1.5 %(物质干重),发酵温度28℃,初始pH5.5,转速200 r/min,发酵4 h。单双糖脱除率81.84 %,总糖损失率23.24 %,符合生产要求。只有当菊粉提取液浓度高于30 %时才发现有沉淀析出,并且随着浓度的提高,沉淀量也随之提高。低温可加速高聚果糖(长链菊粉)的沉淀析出。长时间的静置有利于高聚果糖与低聚果糖的充分分离。低温沉淀分离法制备菊粉低聚果糖的适宜工艺条件为:35 %菊粉提取液首先在-18℃进行冷冻72 h,然后8℃下解冻,离心分离,所得上清夜即为低聚果糖。