1、淀粉糖淀粉糖糖化糖化工艺工艺 1、淀粉水解糖的制备方法 2、酶解法制糖工艺 3、糖化 葡萄糖值葡萄糖值-DE值值 工业上用DE值(也称葡萄糖值)表示淀粉糖的糖组成。糖化液中的还原糖含量(以葡萄糖计算)占干物质的百分率称为。还原糖含量DE值 =100%干物质含量4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 缺点酶解法是在酶的作用下进行的,反应条件较温和,不需要耐高温高压或 而酸腐蚀的设备;酶作为催化剂的特点是专一性强,副反应少,故水解糖液纯度高,淀粉转化率高;可在较高的淀粉乳浓度下水解。酶解法可用2023Bx(含34%-40%淀粉)的淀粉乳,并且可以采用粗原料
2、。用酶解法制得的糖液较纯净、颜色浅、无苦味、质量高,有利于糖液的充分利用。酶解法反应时间较长,设备要求较多,且酶是蛋白质,易引起糖液过滤困难。当然,随着酶制剂生产及应用技术的提高,酶解法制糖的发展前景还是相当乐观。优点淀粉结构式:包括淀粉蓝糊精红糊精无色糊精麦芽糖葡萄糖水解过程:水解过程中存在三大化学反应:复合二糖 复合低聚糖 水解淀粉 葡萄糖 5-羟甲基糖醛 有机酸、有色物质CH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOHOOHCH2OHOOHOCH2OHOHOOH直链淀粉(15-25%
3、)支链淀粉(75-85%)麦芽糖 纤维二糖-1,4 异芽糖 龙胆二糖 -1,6 自60年代以来,国外在酶水解理论研究上取得了新进展,使淀粉水解取得了重大突破,日本率先实现工业化生产,随后其他国家也相继采用了这种先进的制糖工艺。酶解法制糖工艺是以作用专一性的酶制剂作为催化剂,因此反应条件温和,复合和分解反应较少,因此采用酶法生产不仅可提高淀粉的转化率及糖液的浓度,而且还可大幅度地改善了糖液的质量,是目前最为理想、应用最广的制糖方法。酶解法制糖工艺酶解法制糖工艺 1、淀粉酶解法的两个步骤、淀粉酶解法的两个步骤 酶 水解位置 水解次序 水解产物液化 淀粉酶 1,4糖苷键 无先后次序 葡萄糖、麦芽糖、
4、麦芽三糖 异麦芽糖、低聚糖糖化 糖化酶 1,4和1,6 从非还原性 葡萄糖 糖苷键 末端开始淀粉的糊化 是指淀粉受热后,淀粉颗粒膨胀,晶体结构消失,互相接触变成糊状液体,即使停止搅拌,淀粉也不会再沉淀的现象。由于淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵抗力非常强,不能使淀粉酶直接作用于淀粉,而需要先加热淀粉乳,使淀粉颗粒吸水膨胀、糊化,破坏其结晶性的结构。2、淀粉液化的条件及液化程度的控制、淀粉液化的条件及液化程度的控制 1)淀粉的糊化与老化 糊化温度 发生糊化现象时的温度称为糊化温度,一般来讲,糊化温度有一个范围。不同的淀粉有不同的糊化温度 淀粉的老化 分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢
5、键的过程,也就是复结晶过程。喷射液化工艺喷射液化工艺淀粉+水+酶蒸汽蒸汽配料罐喷射液化器95-97 在配料罐内,将淀粉加水调浆成淀粉乳,用H2SO4调PH,使PH值处在5.8-6.0之间,加入0.15%的氯化钙作为淀粉酶的保护剂和激活剂,最后加入耐高温-淀粉酶,料液经搅拌均匀后用泵打入喷射液化器,在喷射器中出来的料液和高温蒸汽直接接触,料液在很短时间内升温至108-109,此后料液进入维持罐保温110min,温度维持在95-97,用碘呈色试验合格后,结束液化。工艺的特点:利用喷射器将蒸汽喷射入淀粉乳薄膜,在短时间内通过喷射器快速升温108-109,完成糊化、液化,使形成的“不溶性淀粉颗粒”在高
6、温下分散,数量也大为减少,从而使所得的液化液既透明又易于过滤,淀粉的出糖率也高,同时采用了真空闪急冷却,增高了液化液的浓度。10009PH酶活力(%)a-淀粉酶与PH的关系100090酶活力(%)a-淀粉酶活力与温度的关系PH=5.76703)液化程度控制 淀粉液化过程中,液化程度高好还是低好,为什么?淀粉淀粉蓝糊精蓝糊精红糊精红糊精无色糊精无色糊精麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖碘碘蓝紫色蓝紫色蓝色蓝色红色红色无色无色无色无色无色无色无水酒精无水酒精不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶微溶微溶溶溶四、糖化 100072糖化时间/h葡萄糖DE(%)不同用酶量的糖化曲线ABCD 糖化是利用糖化酶(也称葡萄糖
7、淀粉酶)将淀粉液化产物糊精及低聚糖进一步水解成葡萄糖的过程。酶 水解位置 水解次序 水解产物液化 淀粉酶 1,4糖苷键 无先后次序 葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 糖化 糖化酶 1,4和1,6 从非还原性 异麦芽糖、低聚糖、葡萄糖 糖苷键 末端开始1、糖化酶作用过程中应考虑的几个问题、糖化酶作用过程中应考虑的几个问题 酶的用量原则:液化液浓度高,用量则多,反之则少。100072糖化时间/h葡萄糖DE(%)糖化曲线葡萄糖的复合反应温度和PH值温度为60-62度,PH4.1-4.4。影响复合反应程度的因素有哪些?2、糖化工艺条件及控制、糖化工艺条件及控制 糖化是在一定浓度的液化液中,调整适当温度与PH值,加入需要量的糖化酶制剂,保持一定时间,使溶液达到最高的葡萄糖值。17532蒸汽淀粉碱液氯化钙-淀粉酶糖化酶双酶法制糖工艺流程图双酶法制糖工艺流程图水回流146568 91213141516181-调浆配料槽 2,8-过滤器 3,9,14,17-泵 4,10-喷射加热器 5-缓冲器 6-液化层流罐7-液化液贮罐 11-灭酶罐 12-板式换热器 13-糖化罐 15-压滤机 16-糖化暂贮槽 18-贮糖槽