Ученые КазНИИППП разработали технологию получения высокофруктозного сиропа путем хроматографического разделения ГФС-42.
Впервые в Казахстане, учеными дочерней организации НАО «Национальный аграрный научно-образовательный центр» - Астанинского филиала ТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности» были проведены ряд экспериментов по хроматографическому разделению ГФС-42 отечественного производства для получения сиропа с содержанием фруктозы не менее 90%. Такой сироп дает возможность расширить ассортимент выпускаемой отечественными крахмалопаточными предприятиями продукции и уменьшить импортозависимость в сахаристых продуктах.
В настоящее время Казахстанскими крахмалопаточными предприятиями выпускается ГФС-42. Он считается сиропом первого поколения, хотя развитые страны давно перешли на производство сиропов второго и третьего поколения - это ГФС-55 и ГФС-90. Сиропы второго и третьего поколения в своем составе имеют более высокое содержание фруктозы, необходимо отметить, что фруктоза является самым сладким диетическим сахаром, который почти в 1,2 раза слаще сахарозы.
Фруктоза вносит многие полезные физические и функциональные свойства в пищевые продукты и напитки, включая сладость, улучшение вкуса, увлажнённость, развитие цвета и вкуса, снижение температуры замерзания и осмотическую стабильность. ГФС широко используется в газированных напитках, выпечке, консервированных фруктах, джемах и желе, а также в молочных продуктах. Одними из первых на глюкозно-фруктозный сироп перешли такие гиганты пищевой индустрии, как Coca-Cola и Pepsi.
Разделение осуществлялось с использованием хроматографической колоны наполненной катионообменной смолой марки PCR641Ca компании “Purolite International Ltd” (Великобритания). В качестве исходного продукта был использован ГФС-42 с содержанием глюкозы - 51,78%, фруктозы - 42,63%, ВМС - 1,06%, Мтриозы - 0,96% и Мальтозы - 3,58%. Глюкозно-фруктозный сироп (элюат) разбавляли в деионизированной воде до содержания сухих веществ 30-50% и пропускали через 2 мм целлюлозный фильтр, далее раствор подогревался до температуры 50°С. Объем раствора сиропа, введенного в колонку составлял 10% от содержания смолы. Элюент представлял собой деионизированную воду и нагревался до температуры, превышающей температуру колонки, для удаления любых растворенных газов, которые выделяются.
Полученный раствор глюкозно-фруктозного сиропа подавали в колонку со скоростями потока от 4 до 8 миллилитров в минуту. После партии раствора сиропа рассчитанное количество деионизированной воды (элюирование) подавали в колонку с той же скоростью потока, равной скорости подачи глюкозно-фруктозного сиропа. Время элюирования рассчитывали по времени, когда включался водяной насос. Раствор, вытекающий из колонны, направлялся в коллектор фракций со скоростью 60 с. на пробирку. Когда разделение было завершено, колонку промывали деионизированной водой со скоростью потока 10-15 миллилитров в минуту.
Собранные стоки с колонки (порциями по 60 секунд) анализировали на высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) для определения углеводного состава. В результате проведенных исследований был получен сироп с содержанием фруктозы 93,326%, а также ученными АФ ТОО «КазНИИППП» была разработана технология по разделению ГФС-42, которая в дальнейшем может быть использована для производства сиропов второго (ГФС-55), третьего поколения (ГФС-90) и для производства кристаллизованной фруктозы.
Накопленный научный и технологический мировой опыт по производству ГФС и фруктозы позволяет, на взгляд ученых АФ ТОО «КазНИИППП», усовершенствовать и упростить соответствующее производство до приемлемого уровня Казахстана, сохраняя при этом высокую эффективность и рентабельность.
