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1、淀粉工艺学全册配套最淀粉工艺学全册配套最 完整精品课件完整精品课件2 淀粉工艺学 Processing Technology of Starch Main Contents Introduction Chapter 1 Starch structure and properties Chapter 2 Corn starch processing technology Chapter 3 Tuber starch processing technology Chapter 4 Other cereal starch processing technology Chapter 5 Starch

2、sugar production principle basis Chapter 6 Starch sugar processing technology Chapter 7 Modified starch processing technology 绪论 生产淀粉的原料：淀粉含量高、产量高、价格低； 主要原料：玉米(corn)、小麦(wheat) 、甘薯(sweet potato) 、马铃薯(potato)和木薯(tapioca)等； 次要原料：大米(rice) 、高粱(sorghum) 、豆类 (pea)等； 国家：美国玉米、欧洲马铃薯、中国玉米和甘薯 玉米淀粉占淀粉总量80%以上。 绪论

3、 一、淀粉资源与应用 商品淀粉分四类： 第一类：谷类淀粉(Cereal)，包括玉米、小麦、高粱 和大米； 第二类：块根块茎类(Root, Tuber, Stem)， 块茎：马 铃薯，块根：木薯、甘薯和葛根(kudzu)，髓：西米 (sago)； 第三类：蜡质淀粉（蜡质玉米、高粱和大米）； 第四类：豆类淀粉，包括绿豆(mungbean)、豌豆和 蚕豆(horsebean)。 我国商品淀粉：玉米、马铃薯、小麦和木薯淀粉。 绪论 二、世界淀粉深加工产业现状与发展趋势 （一）美国 玉米资源实现综合开发和深加工 醇、氨基酸、低聚糖、多糖、酶制剂、单细胞蛋 白和抗生素等高附加值产业； 玉米胚芽油、高蛋白饲

4、料、乙醇、燃料乙醇、变 性淀粉、热塑性淀粉、麦芽糊精、高果糖浆、葡 萄糖及柠檬酸、乳酸和维生素等下游产品； 绪论 （二）国内 结晶葡萄糖、味精、柠檬酸、赖氨酸和糖醇产量 世界第一； 淀粉糖总量世界第二； 深加工技术国际先进水平： 功能性低聚糖、玉米化工醇、功能性糖醇； 长春大成、鲁洲集团、西王糖业、保龄宝集团； 今后重点发展淀粉糖、多元醇；控制发展味精， 限制柠檬酸、赖氨酸等出口导向型产品和食用酒 精和工业酒精的生产； 大力发展深加产品和副产品综合利用。 第一章 淀粉结构与性质 孙庆杰 2014年 2月 第一节 淀粉的分子结构 一、淀粉分子的基本构成单位 淀粉是高分子碳水化合物，同聚多糖，基本

5、构成 单位为-D-吡喃葡萄糖，分子式C6H12O6。 相邻分子脱去一个水分子形成糖苷键，将葡萄糖 残基连接在一起即形成淀粉分子。 分子式（ C6H10O5 ）n。 聚合度：组成淀粉分子葡萄糖残基的数量称为淀 粉分子的聚合度，用DP表示； 第一节 淀粉的分子结构 淀粉分子的分类 直链分子（Amylose)和支链分子(Amylopectin)， 称为直链淀粉和支链淀粉； 中间级分(Intermediate Component)：数量很少， 由低度支化的支链淀粉和带少量短支链的直链淀 粉组成； 第一节 淀粉的分子结构 还原末端：在淀粉分子聚合链中，末端葡萄糖单 位的C1碳原子含有游离-羟基，具有还原

6、性； 非还原末端：不含有游离-羟基的不具有还原性； 第一节 淀粉的分子结构 二、直链淀粉的分 子结构 1.直链淀粉的分子量 51042105，聚 合度：7005000 谷类：1000； 马铃薯：4900 第一节 淀粉的分子结构 2.直链淀粉分子的螺旋结构 天然固态直链淀粉代表性结论： （1）淀粉存在A、B、C三种结晶形态。B型直链 淀粉为左手螺旋型，每一周期包含6个葡萄糖残基， 每个残基呈椅式构象，C2位羟基与相邻C3上羟基 形成氢键； （2）直链淀粉是双螺旋结构，链平行右旋反方向 排列，每股螺旋每圈6个葡萄糖残基，螺距为 2.0810-9m。 第一节 淀粉的分子结构 在稀溶液中直链淀粉的空间

7、构象 （1）无规线团 （2）间断螺旋形 （3）螺旋形 在中性溶液中，呈现无规线团状态，但当溶液中 含有与淀粉分子形成络合物的试剂时，直链淀粉 多以螺旋形式存在。 Structure studies of amylose-V complexes and retrograded amylose by action of alpha amylases, and a new method for preparing amylodextrins 第一节 淀粉的分子结构 三、支链淀粉的分子 结构 1.支链淀粉的分子量 平均DP400040000， 大部分在500013000； 相对分子质量在 210561

8、06； 第一节 淀粉的分子结构 2.支链淀粉的分子结构 束簇状结构模型 A链：不再接枝的侧链；B链：上面接枝的侧链； C链：具有还原末端的主链；B链上连接A链的数目称为支链淀粉的分支化度， 其值大小为A链总数和B链总数的比值。 第一节 淀粉的分子结构 外链：从非还原末端到最近支叉位置的一段链； 内链：任意两个相邻的-1，6糖苷键之间的一段 链。 第一节 淀粉的分子结构 第二节 淀粉颗粒 淀粉分子在植物中是以颗粒的形式存在。 颗粒是多个淀粉分子的集聚体，白色，固体。 一、淀粉颗粒的形状 一般含水量高、蛋白质少的颗粒比较大，形状整 齐，多呈圆形和椭圆型，如马铃薯； 相反则颗粒较小，形状大多呈多角形

9、，如稻米淀 粉； 生长部位、生长期不同而影响。 第二节 淀粉颗粒 淀粉颗粒大小用长轴长度来表示。 不同种类大小存在很大差别，同一种淀粉颗粒也 不均匀。 第二节 淀粉颗粒 二、淀粉颗粒的轮纹结构 轮纹结构：表面呈若干环状细纹，与树木年轮相 似。 粒心或脐（hilum）：各轮纹围绕的一点。 中心轮纹，偏心轮纹。 单粒 复粒 半复粒 假复粒 Alpha amylase on wheat starch enzyme solution way Starch Granules (SG) Amylopectin- responsible for semi-crystalline growth ring SG

10、 contain growth rings of alternating amorphous and semi-crystalline layers 第二节 淀粉颗粒 三、淀粉颗粒的偏光十字 淀粉颗粒表面呈现黑色的十字，将淀粉颗粒分为4 个白色的区域，称为偏光十字； 产生源于球晶结构，呈现双折射特性，产生偏振 光； 马铃薯淀粉最明显。 Rice starch corn starch bean starch potato starch 第二节 淀粉颗粒 四、淀粉颗粒的微结晶结构 1.微结晶结构 淀粉颗粒由结晶区和无定形区组成； 微晶束结构 第二节 淀粉颗粒 2.淀粉颗粒的结晶度 结晶部分占整个颗

11、粒的百分比； 天然淀粉颗粒结晶度最高约为40%，多数在15- 35%； 聚合度在10-20的短直链易形成结晶； 直链淀粉在颗粒中难形成结晶，是由于线状链过 长难于平行取向。 第三节 淀粉的理化性质 一、淀粉的吸附性质 1.对极性有机溶剂的吸附 直链淀粉：与极性有机化合物如正 丁醇等，氢键，形成螺旋状结晶性 复合体，沉淀； 螺旋状直链淀粉与脂肪酸生产络合 物； 谷类淀粉络合物较多； 支链淀粉：分支结构不易； 第三节 淀粉的理化性质 2.对碘的吸附 淀粉遇碘呈色反应，是物理吸附作用； 直链淀粉：每6个葡萄糖残基形成1个螺旋圈，可 容纳1个碘分子； 1g纯直链淀粉能吸附约200mg碘，即20%； 第

12、三节 淀粉的理化性质 支链淀粉吸附碘量很少，不到1%; 可用电位滴定法测定样品中直链淀粉含量； 不同聚合度直链淀粉与碘复合物色泽不同： DP12-15：棕色； DP20-30：红色； DP35-40：紫色； DP45以上：蓝色； 第三节 淀粉的理化性质 支链淀粉与碘呈色： 与分支度和外链的链长有关； 分支度提高和外链链长变短： 紫红色红色碘本色（棕色） 第三节 淀粉的理化性质 二、淀粉的溶解度 是指一定温度下，在水中加热30min，淀粉样品 分子溶解的质量分数。 第三节 淀粉的理化性质 三、淀粉的润胀 淀粉在冷水中，水分子可进入到淀粉颗粒的非结 晶部分，与游离的亲水基结合，产生有限的膨胀， 称

13、为润胀； 可逆的，经干燥处理后可恢复原有状态； 受损伤的淀粉和某些改性淀粉，吸水后的淀粉颗 粒晶体变成了无序状态，经干燥处理后不能恢复 原来的状态，是一种不可逆润胀。 Food Carbohydrate4 Starch Properties 第三节 淀粉的理化性质 四、淀粉的糊化 1.糊化的概念 将淀粉悬浮液加热，淀粉颗粒开始吸水膨胀，达 到一定温度后，淀粉颗粒突然迅速膨胀，继续升 温，体积可达原来的几十倍甚至数百倍，悬浮液 变成半透明的黏稠状胶体溶液，这种现象，称为 糊化。 Unheated starch granule Heated starch granule 第三节 淀粉的理化性质 糊

14、化温度：开始糊 化温度、峰值糊化 温度、终了糊化温 度； 糊化开始与终了约 差10度； 不同品种淀粉的糊 化温度 第三节 淀粉的理化性质 2.糊化过程和糊化实质 三个阶段： 第一是可逆溶胀阶段，即在淀粉乳温度没有达到 糊化温度前，水分进入到淀粉颗粒的无定形区， 晶体结构没有发生改变，体积膨胀很小，干燥后 可恢复原来的性质； 第二是有形溶胀阶段，水温达到糊化温度后，淀 粉颗粒大量吸水，体积迅速膨胀，黏度迅速增加， 水分子进入结晶束，拆散了淀粉分子之间的氢键， 结晶结构被破坏，偏光十字消失。 第三节 淀粉的理化性质 淀粉颗粒中的分子仍然维持着一个蓬松的网状整 体，但有形膨胀达到了极限，为不可逆溶胀

15、； 第三是颗粒支解成离散分子阶段，即溶胀后继续 加热，膨胀到极限的淀粉颗粒开始破碎支解，最 终变成胶体体系，糊黏度也升至最高值。 Raw, uncooked starch granules heated in water Swelling is evident Notice loss of amylose from the granules Gelatinization and pasting are complete Some granules have collapsed. Now we start to cool. Gelation Notice areas of association

16、. These are called junction zones. This picture is not yet complete as we havent accounted for the water in the system. water water water water water water This is a starch gel Effect of continuous heating in excess water Results in formation of starch paste due to: further granule swelling beyond r

17、eversible point additional leaching of soluble compounds total disruption of granules 第三节 淀粉的理化性质 实质：湿、热作用，破坏氢键，结晶，水与淀粉 形成氢键。 第三节 淀粉的理化性质 3.淀粉糊化的测定方法 （1）偏光十字法 淀粉糊化后，颗粒的偏光十字消失，测定偏光十 字消失的温度即糊化温度。 第三节 淀粉的理化性质 （2）黏度测定法 淀粉糊化程度与黏度存在一定对应关系。 布拉班德黏度测量仪 RVA快速黏度测定仪 第三节 淀粉的理化性质 4.影响淀粉糊化的因素 (1)晶体结构 淀粉分子间缔合程度越大，微

18、晶束的密度越大， 消耗能量越高，淀粉可以越不易糊化； 反之亦然； 较小的淀粉颗粒比较大的淀粉颗粒内部结构紧密， 糊化温度高些； 直链淀粉分子间结合力强，高直链淀粉糊化温度 高。 第三节 淀粉的理化性质 （2）水分含量 水分含量低于30%加热，淀粉颗粒不糊化； 淀粉的韧化（湿热处理）：部分微晶发生熔融， 重排，糊化温度升高； 第三节 淀粉的理化性质 （3）脂质 抑制润胀； 直链淀粉脂质复合物，抑制糊化，糊化温度升高； 第三节 淀粉的理化性质 （4）碱和盐类 强碱常温可使淀粉颗粒糊化； 破坏氢键的尿素、盐酸胍、二甲亚砜室温使淀粉 糊化； 第三节 淀粉的理化性质 （5）糖类 葡萄糖、果糖和蔗糖抑制淀

19、粉颗粒溶胀； 糊化温度升高； 蔗糖葡萄糖果糖 第三节 淀粉的理化性质 五、淀粉的回生 1. 回生的概念与本质 糊化的淀粉在稀糊状态下放置一定时间，逐渐变 浑浊，最终产生不溶性的白色沉淀； 在浓糊状态下，形成有弹性的胶体； 称为淀粉的回生、老化或凝沉； 实质：糊化的淀粉分子链由无序状态重新平行取 向，靠氢键结合在一起，形成不溶于水的晶体结 构。 第三节 淀粉的理化性质 2.回生机理 当糊化的淀粉溶液温度降低到一定程度后，分子 热运动能量降低，分子链间借氢键吸引到一起， 重新有序排列形成结晶； 实质是分子链间有序排列的结果； Factors relating to retrogradation i

20、nclude: Temperature 4 Moisture content 20-60% Amount of branching High amylopectin starches - e.g., waxy maize shows no retrogradation when frozen Hydrogenbonding between OH groups in amylose in gelatinised starches during cooling Water forced out of gel structure (syneresis) （2）化合与分解反应产生的色素 葡萄糖分解产生

21、5-羟甲基糠醛，与含氮物质结合 成类黑色物质； 浓缩过程温度偏高会产生焦糖化反应。 366 第三节 糖化液的精制 二、糖化液的精制 1. 过滤 （1）目的 去除糖化液中有一些不溶性杂质，主要是絮凝的 蛋白质及其它不溶物； （2）过滤设备与过滤介质的选择 1）过滤设备 以前使用板框压滤机，间歇操作； 近年使用预涂层式真空过滤机，连续化； 助滤剂：硅藻土4-8%定期涂在真空转鼓表面。 367 第三节 糖化液的精制 2）过滤介质 滤布，常用棉纤维、尼龙及涤纶做滤布； （3）过滤工艺条件 1）温度：一般60-70；高，蛋白溶解多残留多， 低糖液黏度大； 2）过滤压力 板框压滤机，饼厚阻力大，增加压力，

22、前期慢中 间快； 过滤速度很小时，终点，停止过滤，洗脱滤饼。 368 第三节 糖化液的精制 （4）过滤新技术 国外：采用陶瓷膜过滤技术； 投资大，但运行成本低，产品质量高； 3.脱色 目的除去色素物质，糖化液澄清透明； （1）脱色原理 采用骨炭和活性炭； 活性炭分为粉末炭和颗粒炭； 369 第三节 糖化液的精制 炭的脱色主要是炭表面的吸附作用； 有无数微小的孔隙，具有很大的表面积； 通过物理吸附和化学吸附将色素分子吸附在炭粒 表面； 骨炭吸收无机灰分能力强； 活性炭吸附5-羟甲基糠醛的能力强； 脱色炭的吸附作用是可逆的； 370 第三节 糖化液的精制 （2）脱色炭的选择与使用 骨炭和颗粒活性炭

23、可再生，但再生设备复杂，大型 工厂使用； 粉末活性炭重复使用2-3次，设备简便，小型工厂 使用； 1）粉末活性炭 黑色，吸附面积500m2/g； 设备只需混合罐和过滤机； 把活性炭直接加入糖液中，80搅拌30min，过滤。 371 第三节 糖化液的精制 2）颗粒活性炭 平均直径0.8-1.0mm，表面积1000m2/g； 设备为脱色罐，较大的直径3m，高 10m； 糖液由罐底进入，向上流经炭床，灌 顶流出； 顶部装有筛板以防炭粒流出； 使用8h后放出少量废炭再生，顶部加 入等量的新炭； 称为活动床工艺，便于连续化生产。 372 第三节 糖化液的精制 （3）影响脱色操作因素 1）脱色温度：一般7

24、0-80； 2）脱色时间：一般30min； 3）脱色pH：pH4脱色能力较强； 4）活性炭用量：一般为淀粉量的0.1-0.4%。 373 第三节 糖化液的精制 4.离子交换 （1）目的 离子交换树脂有交换离子和吸附的作用； 除去糖化液中的无机盐和有机杂质； 阳离子树脂可除去蛋白质、Na+ 、 Fe2+ 、 Ca2+ 、 Mg2+等； 阴离子树脂可除去Cl- 、 SO42- 、 NO3-等； 灰分可降至原来的1/10，色素可基本去除。 374 第三节 糖化液的精制 （2）离子交换树脂 1）离子交换树脂的种类 具有网状结构和离子交换能力的固态高分子化合物； 淡黄至淡褐色球状颗粒，粒度为16-50目

25、； 由本体和交换基团组成； 常用732型阳离子交换树脂； 本体是苯乙烯和二乙苯烯组成的高分子聚合物； 交换基团是磺酸基（SO3-H+），H +起交换作用。 375 第三节 糖化液的精制 离子交换树脂分4种； 强酸性和弱酸性阳离子树脂； 强碱性和弱碱性阴离子树脂； 葡萄糖在碱性不稳定，吸附阴离子时选用弱碱性 树脂，叔胺基阴离子交换树脂； 2）离子交换树脂的工作原理 树脂中的可游离交换离子，与溶液中同性离子的 交换反应过程； 服从质量作用定律，可逆。 376 第三节 糖化液的精制 阳离子交换树脂交换反应： 阴离子交换树脂除去溶液中酸是吸附作用： 377 第三节 糖化液的精制 含有NaCl溶液，先经

26、 阳离子交换树脂除去 Na+，扣除溶液含H+ 和Cl-； 再流经阴离子交换树 脂， H+和Cl-同时被 吸附除掉； 378 第三节 糖化液的精制 交换的离子达到饱和就不能再交换，需再生； 阳离子树脂用5-10%盐酸再生； 阴离子树脂用4%氢氧化钠溶液再生； 一般使用寿命500-1500次； （3）离子交换效果的影响因素 1）树脂粒度大小与交换速度有关，直径小，速度 快； 379 第三节 糖化液的精制 2）糖液中交换离子浓度低时，由交换离子的扩散 速度决定交换速度，糖液浓度大，交换慢； 3）糖液的温度影响小，一般不高于60； 4）提高糖液的流速，增大扩散速度，流速控制在 1.5-2倍树脂体积；

27、5）树脂层高要适当，为离子交换柱直径的1.5- 2.5倍。 380 第三节 糖化液的精制 （4）离子交换树脂的精制工艺 1）单柱工艺 顶部的树脂先与糖液接触交换； 一定时间后，下层继续交换； 离子交换区逐渐下移； 381 第三节 糖化液的精制 2）连续工艺 目前普遍采用4只滤床，阳-阴-阳-阴顺序排列； 串联使用，另2只滤床经再生后备用； 糖化液浓缩55%，活性炭脱色； 流经滤床，温度49-54，流速0.034-0.068L/min。 382 第三节 糖化液的精制 5.蒸发浓缩 糖浆热敏性，受热易反应着色； 真空蒸发，温度68； 由蒸发器和冷凝器组成； 常用降膜式蒸发器； 稀糖浆由顶部进入，沿

28、列管内壁 呈膜状向下流动； 同时被加热沸腾，从管下段流出 进入分离室； 一般采用三效蒸发方式； 383 图 三效真空蒸发浓缩工艺流程 384 第六章 淀粉糖品生产工艺 Starch sugar processing technology 385 第一节 淀粉糖的种类与性质 一、淀粉糖种类 按糖浆组成成分或生产工艺 分类； 1.转化糖浆：多组分不分离； 包括葡萄糖、麦芽糖、低聚 糖和糊精等； 2.果葡糖浆：果糖含量； 3.结晶葡萄糖 4.氢化糖浆：对糖还原羰基 加氢获得； DE20%DE20% DE38%DE38% DE 38-42%DE 38-42% DE 60-70%DE 60-70% 38

29、6 第一节 淀粉糖的种类与性质 二、淀粉糖性质 1.甜度 不同糖品的相对甜度 387 第一节 淀粉糖的种类与性质 2.吸湿性和保湿性 吸湿性指较高空气湿度下吸收水分的性质； 保湿性指吸收水分后在较低空气湿度下散失水分 的性质； 低、中转化糖浆比高转化糖浆和果葡糖浆吸湿性 小； 蔗糖麦芽糖 葡萄糖 果糖 25 7d吸湿量 % 388 第一节 淀粉糖的种类与性质 3.黏度 葡萄糖、果糖蔗糖 淀粉 糖浆 ； DE值越低，黏度越高； 4.冰点 浓度越高，分子量越小，冰 点就越低； 一般DE值越大冰点越低； 389 第一节 淀粉糖的种类与性质 5.渗透压 分子量越小，浓度越高，渗透压越大； 单糖渗透压是

30、双糖2倍； 淀粉糖转化程度高，分子量降低，渗透压增高； 葡萄糖和果糖渗透压大于蔗糖； 保鲜，35-45%相当于50-60%蔗糖溶液。 390 第一节 淀粉糖的种类与性质 6.溶解度 DE值10%以上完全溶于水； DE值增大溶解度增高； 果糖溶解度最大，其次蔗糖，葡萄糖最低； 391 第一节 淀粉糖的种类与性质 7.结晶性 蔗糖易结晶，晶体较大； 葡萄糖易结晶，晶体细小； 果糖难结晶； 淀粉糖浆不能结晶（是混合物）； 淀粉糖浆适合制取糖果，避免硬糖易碎；增加糖 果的韧性。 392 第一节 淀粉糖的种类与性质 8.化学稳定性 葡萄糖、果糖和淀粉糖浆具有还原性； 发生焦化反应和美拉德反应； 氢化反应

31、转化为糖醇热温度性提高； 9.发酵性 指能被微生物利用的性质； 酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖； 不能发酵分子量高的低聚糖和糊精。 393 第二节 转化糖浆生产工艺 一、麦芽糊精 Maltodextrins（MD），DE值在20%以下，主要 为四糖以上的低聚糖和糊精； 394 第二节 转化糖浆生产工艺 1.生产方法 酶法生产，DE5-20%； 可用玉米粉、大米为原料酶法控制水解； 常用二步法工艺生产； 先用酶将淀粉液化到DE3%； 调整pH，降温到82-105，酶法第二步转化； 升温灭酶终止反应； 水解物脱色、浓缩、喷雾干燥； 395 第二节 转化糖浆生产工艺 32%玉米淀粉乳，pH7.

32、5- 8.0； 加-淀粉酶90 保温 30min； 液化到DE值2-5%； 加热150 ，保持8min， 蛋白凝结； 降温到80 ，加-淀粉 酶，反应14h，DE值20.7%。 396 第二节 转化糖浆生产工艺 2.麦芽糊精的应用 是食品生产的基础原料之一，医药工业、造纸、 日用化工也广泛应用； （1）喷雾干燥剂：风味包裹； （2）饮料工业：改善口感； （3）医药工业：片剂或冲剂药品的赋形剂； （4）脂肪替代品：DE2%的马铃薯麦芽糊精； （5）糖果：增加韧性，防止“返砂”和“烊化”； （6）造纸工业表面施胶剂和涂料黏合剂，农药中 的分散剂和稳定剂。 397 第二节 转化糖浆生产工艺 二、中、

33、高转化糖浆 1.中转化糖浆生产工艺 淀粉糖浆指淀粉经不完全糖化，组成葡萄糖、麦 芽糖、低聚糖、糊精等； DE值为38-42%； 一般酸法工艺制取。 398 第二节 转化糖浆生产工艺 2.高转化糖浆生产工艺 DE值在60%以上，主要产品是64DE糖浆； 糖浆中葡萄糖和麦芽糖含量控制在35-40%； 一般采用双酶法生产； 先用酶液化得DE值15-20%的液化液； 再用酶糖化制得； 399 第二节 转化糖浆生产工艺 3.中、高转化糖浆的应用 主要成分为葡萄糖和麦芽糖，习惯称葡萄糖浆； 食品工业用95%，其它5%； 使用量最大是糖果，其次水果制品、饮料等； 糖果中主要控制结晶度； 63DE糖浆由于胶糖

34、、软糖生产； 35-42DE酸转化糖浆用于硬糖生产； 63DE糖浆用于生产果脯。 400 第二节 转化糖浆生产工艺 三、麦芽糖浆 经液化、糖化、精制而成； 主要成分麦芽糖； 可分普通麦芽糖浆、高麦芽糖浆和超高麦芽糖浆； 401 第二节 转化糖浆生产工艺 1.普通麦芽糖浆 也称饴糖浆； 糖化程度较低，可用大米、玉米或甘薯粉为原料； 大米清洗 浸渍 磨浆 液化 糖化 过 滤浓缩 成品 一次高温喷射液化、两次加酶液化； 糖化添加1-4%麦芽浆（含-、-淀粉酶）； 402 第二节 转化糖浆生产工艺 2.高麦芽糖浆 液化液DE值12%左右； 真菌-淀粉酶糖化；麦芽糖达55%； 3.超高麦芽糖浆 利用-淀

35、粉酶和脱支酶、支链淀粉酶、麦芽糖生 成酶等协同糖化； 先用-淀粉酶95-105高温喷射液化，DE5-10%； 分步糖化，先加耐高温-淀粉酶和脱支酶作用几 小时； 再加入普通-淀粉酶和脱支酶二次糖化。 403 第二节 转化糖浆生产工艺 表 -淀粉酶和脱支酶用量与麦芽糖生成量关系 404 第二节 转化糖浆生产工艺 4.高纯度麦芽糖 用超高麦芽糖浆为原料，提纯后，生产麦芽糖全 粉、纯麦芽糖和结晶麦芽糖； 活性炭吸附除去糊精和低聚糖； 阴离子交换树脂吸附麦芽糖并解析； 超滤和反渗透也可； 405 第二节 转化糖浆生产工艺 5.麦芽糖性质与应用 （1）性质 甜度为蔗糖40%; 吸湿性低，吸收6-12%水

36、分后，不吸也不释放； 稳定性优于葡萄糖； （2）应用 食品工业配料，主要用于糖果业； 406 第二节 转化糖浆生产工艺 四、低聚糖 2-10个葡萄糖单位连接而成； 分功能性低聚糖和普通低聚糖； 不能被人体吸收，具有促进双歧杆菌增殖； 低热量，难消化，低龋齿性； 商品化的麦芽低聚糖、异麦芽低聚糖、低聚果糖、 异麦芽酮糖、低聚木糖、低聚半乳糖、大豆低聚 糖和海藻糖等。 407 第二节 转化糖浆生产工艺 1.麦芽低聚糖 （1）麦芽低聚糖生成酶 主要来源于植物的-淀粉酶； 低聚糖有麦芽糖（G2）、麦芽三糖、四糖、五糖、 六糖、七糖、八糖、九糖和十糖（G3-G10）； 408 第二节 转化糖浆生产工艺

37、各种麦芽糖生成酶的产生菌和功能 409 第二节 转化糖浆生产工艺 （2）麦芽低聚糖生产方法 玉米淀粉乳，加入麦芽低聚糖生成酶和分支酶； 保温60-72h糖化； 活性炭脱色、过滤； 阴阳离子交换树脂脱盐； 真空浓缩，得固形物74%麦芽低聚糖； 麦芽四糖酶可制得麦芽四糖80%以上的糖浆； 410 第二节 转化糖浆生产工艺 （3）麦芽低聚糖性质和应用 1）性质 随聚合度增加，甜度减少，黏度增加； 2）应用 411 第二节 转化糖浆生产工艺 2.异麦芽低聚糖 IMO是功能性低聚糖 产量最大的一种； 成分有异麦芽糖、潘 糖、异麦芽三糖、四 糖及以上的低聚糖； 有IMO-50型和90型； 412 第二节

38、转化糖浆生产工艺 （1）异麦芽低聚糖 的生产 借助-葡萄糖酶完成， 又名葡萄糖基转移酶， 简称-糖苷酶； 能切开麦芽糖和麦芽低 聚糖中的糖苷键，转移， 形成-1,6糖苷键； 413 第二节 转化糖浆生产工艺 （2）异麦芽低聚糖的性质和应用 1）性质 甜度是蔗糖的40-50%； 热稳定性好，耐酸； 良好的保湿性和抗结晶性，防止淀粉老化； 促进双歧杆菌增殖，提高机体免疫力； 2）应用 医药保健、功能性食品、饲料添加剂等。 414 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 一、葡萄糖产品分类与应用 1.产品分类 一水-葡萄糖、无水-葡萄糖、无水-葡萄糖 和全糖； 淀粉经液化、糖化所得的糖化液,净化后浓缩干燥, 不

39、经结晶分蜜,全部变成商品淀粉糖,称为全糖； 很少生产 产量最大 415 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 2.产品用途 有注射用葡萄糖、口服葡萄糖、工业用葡萄糖； 注射用葡萄糖多是无水型； 口服葡萄糖用作营养液与维生素配制各种口服用 品； 工业用葡萄糖作抗生素及发酵制品的培养基； 416 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 二、结晶葡萄糖生产原理 葡萄糖在水中以和两种构型存在； 达到平衡时和分别占36%和64%，还有0.024% 开链葡萄糖； 417 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 结晶温度不同，获得的固体葡萄糖构型不同； 50以下结晶一水葡萄糖； 50.8-80 无水-葡萄糖； 115 以上结晶得无水-葡萄糖

40、； 418 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 三、结晶原理 1.基本概念 晶体是指内部结构（原子、离子、分子）作规则 排列的固体物质； 结晶是指溶质分子自动从过饱和溶液中析出，有 规律地排列在一起凝集成固体的过程； 沉淀：构成单位排列不规则，析出过程称为沉淀， 析出物为无定型物质； 419 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 2.饱和曲线与过饱和曲 线 AB为饱和溶解度曲线； CD为过饱和溶解度曲线； 介稳区：上半部称为刺 激结晶区，下半部称为 养晶区； 在不稳区易形成大量细 小晶体； 在介稳区得到颗粒大而 整齐的晶体； 420 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 3.结晶过程 必须有过饱和溶液； 制备方法有热饱和

41、溶液冷却、将部分溶剂蒸发、 真空蒸发冷却、加入反应剂或调整pH、盐析等； 溶液的过饱和程度用过饱和度表示； 会影响晶核的形成速度和晶体成长速度，最终影 响粒度和晶体质量； 421 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 起晶：过饱和糖液在开始有晶体生成时称为起晶； 工业结晶有3种起晶方法： （1）自然起晶法 在一定温度下使溶液蒸发进入不稳区形成晶核， 生成晶核数量符合要求时，加入稀溶液，使溶液 浓度降低至介稳区； （2）刺激起晶法 将溶液蒸发至介稳区，冷却，进入不稳区，有一 定量晶核形成，溶液浓度降低，控制在介稳区的 养晶区，使晶体生长； 422 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （3）晶种起晶法 将溶液蒸发或

42、冷却到介稳区的较低浓度，投入一 定数量和大小的晶种，使晶种在过饱和溶液中长 大；是结晶生产中普遍采用的方法； 二次成核是晶种的主要来源，指晶浆中已有的晶 体颗粒与结晶罐内的搅拌桨之间碰撞，产生大量 的碎片，较大的就是新的晶核； 423 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 四、影响葡萄糖结晶的因素 1.糖浆的浓度 必须保持一定的过饱和度； 过饱和度高，结晶速度快；过高易产生伪晶； 2.糖浆纯度 纯度低，结晶速度低； 低于60%无法结晶； 3.糖浆的温度 含水-葡萄糖结晶温度低，20-40； 温度低，黏度大，影响结晶速度； 在较高温度下，黏度低，结晶速度快； 40结晶速度约为20的2.3倍； 424 第三

43、节 结晶葡萄糖生产工艺 4.搅拌 破坏晶体表面过饱和度低的糖浆薄层包围； 晶体与过饱和度高的糖浆主体接触； 减少结晶阻力，促进晶体生长； 5.结晶放热 1mol含水-葡萄糖结晶释放热量20.58J，需要冷 水循环排出； 避免温度升高，降低过饱和度，影响结晶速度。 425 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 五、葡萄糖结晶设备 关键设备：结晶器； 按生产过饱和度方式不同分： 冷却结晶设备、蒸发结晶设备、真空蒸发结晶设 备； 1.冷却结晶设备 用于生产含水-葡萄糖； 维持过饱和度的方法是将饱和糖浆持续降温； 有卧式结晶罐和立式结晶罐。 426 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （1）卧式结晶罐 是间歇操作设备；

44、 由罐体、水冷却系统 和搅拌装置组成； 设空心轴，固定偏心 冷却水管和螺旋搅拌 器； 2-4r/min缓慢搅拌； 冷却水夹层； 冷却温度低糖膏5- 10； 数个卧式结晶罐连接 成一个系统； 427 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （2）立式结晶罐 连续操作设备； 圆盘冷却刮板式结晶罐； 沿纵轴方向设有多层水平圆盘冷却水 夹层； 上下面有刮板刮取结晶； 冷却水从轴下端进入，顺次上升至各 圆盘冷却糖浆； 葡萄糖液从上部加入，顺次下降到各 圆盘，逐渐冷却并结晶； 糖浆浓度下降即分离出母液再浓缩； 返回结晶罐再结晶。 428 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 2.蒸发结晶设备 用于生产无水-和无水-葡萄糖； 维

45、持糖浆过饱和度的方式是将糖浆加 热持续蒸发水分； 强制循环真空蒸发结晶器； 糖浆由加热器加热后注入蒸发结晶罐； 经结晶器上部的蒸发室蒸发浓缩并降 温，达到过饱和状态； 罐体下部结晶不断生长； 用真空度调节蒸发温度，控制过饱和 度； 控制晶核的析出和结晶生长速度。 429 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 六、结晶葡萄糖生产工艺 工艺流程： 高转化糖浆精制 浓缩 结晶 分蜜 干 燥与筛分成品 不同葡萄糖产品结晶方法 430 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 1.含水葡萄糖生产工艺 酶法糖化结晶后母液纯度高，不需再糖化； 浓缩后再结晶或作水平工业用糖； 经过一次冷却结晶可得口服或工业用一水-葡萄 糖； 经过二

46、次冷却结晶可得纯度较高的注射用一水- 葡萄糖。 431 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （1）起晶 多采用晶种起晶法； 卧式结晶罐生产时，把上一批结晶完成的糖膏25- 30%留于结晶罐中，作为下一批晶种； 立式结晶罐生产，所留晶种由循环管返至结晶罐顶 部与新加入的料液混合； （2）进料、养晶 精制浓缩后糖化液浓度75-77%； 温度降到45输入留种的结晶罐，混合后温度40- 42； 糖浆进满结晶罐，2-10h内保持温度不变，养晶； 获得优质的晶核和晶体； 432 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （3）结晶 养晶后通过持续降温来维 持葡萄糖溶液足够的过饱 和度； 葡萄糖分子在晶核表面析 出，晶体不断长大

47、； 温度降低90-110h从约 40降低到20； 糖膏固体葡萄糖体积占 60%； 433 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （4）分蜜和洗蜜 用离心机把结晶与母液分离，称为分蜜； 有间歇进料离心机完成，先以较慢速度旋转 （300-400r/min）将糖膏引入； 加完后，提高转速，分离母液； 分蜜后的结晶颗粒上仍附一薄层糖蜜，需用清水 洗去，称为洗蜜； 洗蜜也用离心机； 水分两次喷洒； 纯度较高，但浓度低，送回浓缩； 434 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （5）干燥、筛分 洗蜜后湿葡萄糖含水约14%，其中9.1%为结晶水； 干燥目的是将剩余的游离水除去； 干燥前需先把离心机卸出的块状湿糖破散； 干燥保持

48、葡萄糖受热温度60以下； 避免葡萄糖融化； 可选用滚筒干燥、气流干燥和流化床干燥； 筛分目的是除去过细的粉末和粗粒； 435 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （6）含水葡萄糖的精制 生产注射用一水-葡萄糖，需一次结晶产品进一 步精制； 用纯净水和纯度高的洗蜜，溶解一次结晶葡萄糖； 得浓度60%糖液，浓缩至75%，冷却至45进行二 次冷却结晶； 70h内冷却至20； 分蜜、干燥、筛分即为高纯度一水-葡萄糖； 436 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 2.无水-葡萄糖生产工艺 利用酶法糖化液经过蒸发结晶法生产； （1）起晶和整晶 一般采用自然结晶法起晶； 真空罐先抽真空，加入适量糖浆； 真空度88kPa，温

49、度60蒸发； 糖液浓度达到约5%过饱和状态，开始结晶，加入0.2%粉末 无水-葡萄糖刺激结晶； 起晶数目少，所得糖晶体较大，产率低； 数量过多，晶体生长拥挤，形成凝聚块； 适量晶种后，停止，整晶； 目的使生成的晶种具有足够大小和良好单晶形状； 真空度降至77.3kPa，沸点升高至70； 437 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （2）晶体生长 整晶结束后，不断加入少量糖液，浓度保持80- 83%； 蒸发温度70左右，晶体不断长大； （3）结晶完成 完成时，逐渐增高真空度，降低蒸发温度，尽可 能结晶出残余葡萄糖； 避免母液放出时温度降低导致伪晶生成； 最终真空度90.7kPa,蒸发温度57； 结晶煮糖

50、温度70-75，时间6-10h，完成后糖膏 浓度88%，母液浓度70%，结晶相50%; 438 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 （4）分蜜、洗蜜与干燥 分蜜离心机要预热，避免含水葡萄糖结晶； 分蜜后，用75-80蒸汽冷凝水洗糖，防止无水葡 萄糖向含水葡萄糖结晶转变； 洗蜜后无水葡萄糖水分1.5-2.5%； 滚筒干燥60-65至含水量0.05%，包装； 无水-葡萄糖生产方法相同，需在85-110 高 温下结晶。 439 第三节 结晶葡萄糖生产工艺 3.全糖生产工艺 全糖：指淀粉液化、糖化所得糖化液精制浓缩后，冷却结晶 到一定程度，不经结晶分蜜，全部变成商品淀粉糖； 采用双酶法生产技术，葡萄糖转化率9