Raffinage d'édulcorants de maïs avec des résines échangeuses d'ions Les édulcorants liquides et solides sont produits dans le monde entier à partir de plusieurs sources d'amidon, notamment le maïs, le blé, le tapioca, les pommes de terre et même l'hydrolysat de cellulose. Parmi ceux-ci, le maïs est le plus commun. Rien qu'aux États-Unis, près d'un milliard de boisseaux de maïs sont transformés en édulcorants. Le sirop de maïs à haute teneur en fructose (HFCS) est le plus grand sirop édulcorant unique produit.
Le HFCS se trouve dans les fruits en conserve, les céréales, les produits chimiques, les médicaments, les produits pharmaceutiques, les condiments, les confiseries, la gomme, les pastilles contre la toux, les produits laitiers, la crème glacée, les desserts glacés, les gelées, les produits carnés et les boissons gazeuses. Les résines échangeuses d'ions sont utilisées dans les opérations unitaires de déminéralisation, d'enrichissement et de polissage/décoloration du raffinage du HFCS pour produire un sirop incolore pur ayant le profil de sucre souhaité.
Le HFCS, le plus raffiné des édulcorants liquides pour maïs, est produit dans un processus de mouture humide du maïs qui comprend les opérations unitaires suivantes :
1. Trempage : Les grains de maïs trempent dans de l'acide sulfureux pour les ramollir.
2. Séparation des germes : les grains sont divisés en composants d'amidon, de gluten, de coque et de germe. Le germe riche en huile est séparé et traité pour l'extraction de l'huile.
3. Récupération des fibres : La suspension d'amidon, de gluten et de coque est finement broyée et la coque est séparée.
4. Séparation amidon/gluten : L'amidon et le gluten sont séparés dans des centrifugeuses et chacun est lavé.
5. Liquéfaction : Les particules d'amidon solides sont liquéfiées par décomposition enzymatique en dextrines - des chaînes d'amidon partiellement dégradées.
6. Saccharification : Les dextrines sont hydrolysées par voie enzymatique en mono-, di-, tri et oligosaccharides solubles.
7. Filtration : La terre de diatomées ou les filtres à membrane éliminent l'amidon rétrograde, l'huile, les protéines ou tout autre matériau insoluble.
8. Décoloration : Le charbon élimine les composés de couleur, de saveur et d'odeur du sirop filtré.
9. Déminéralisation : les résines échangeuses d'ions éliminent les cendres, les protéines, les acides organiques et la couleur de l'édulcorant de maïs pour assurer la stabilité de la couleur et de la saveur.
10. Des résines adsorbantes peuvent être utilisées à la place du carbone après échange d'ions pour éliminer la couleur, le goût et l'odeur.
11. Isomérisation : le dextrose est isomérisé par voie enzymatique en fructose (42 % de fructose ou 42 HFCS) pour une douceur accrue.
12. Déminéralisation : Les résines échangeuses d'ions enlèvent la couleur et les sels qui ont été ajoutés pour faciliter l'isomérisation.
13. Des résines adsorbantes peuvent être utilisées à la place du charbon après échange d'ions pour éliminer la couleur, le goût et l'odeur.
14. Évaporation : Le sirop dilué est concentré par évaporation d'eau.
15. Séparation chromatographique : Le mélange fructose/dextrose (42 HFCS) est séparé avec une résine de séparation chromatographique pour produire un flux riche en fructose (90% fructose ou 90 HFCS) et un flux riche en dextrose.
16. Polissage/Décoloration : La couleur, l'hydroxyméthylfurfural (HMF) et les cendres résiduelles sont éliminés avec des résines échangeuses d'ions du produit riche en fructose avant ou après le mélange à 55 HFCS.
17. Évaporation : Le produit HFCS 55 est concentré avant l'expédition par évaporation de l'eau.
Les résines échangeuses d'ions sont utilisées dans les opérations unitaires de déminéralisation, d'enrichissement et de polissage/décoloration du raffinage du HFCS comme décrit ci-dessous pour produire un sirop incolore pur ayant le profil de sucre souhaité.
