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1、淀粉糖的基礎(chǔ)知識(shí)1、淀粉糖:利用淀粉為原料,在催化劑的作用下經(jīng)水解反應(yīng)等生成的葡萄糖、果葡糖、麥芽糖、糊精及混合物的糖品,總稱為淀粉糖。2、種類:根據(jù)水解程度的不同,主要分為以下幾類2.1葡萄糖(糖漿和結(jié)晶葡萄糖,DE值一般在95以上)2.2果葡糖(葡萄糖和果糖的混合物,DE值一般在95以上)根據(jù)某屮果糖的含量,又可分為42果糖、55果糖、90果糖、95果糖等等2.3麥芽糖漿,-?般麥芽糖漿,麥芽糖含量30-40,高麥芽糖含量可達(dá)50以上2.4麥芽糊精(DE值5-20),—般都經(jīng)噴霧干燥后,成最終產(chǎn)品2.
2、5企糖(DE值20-40),—般都經(jīng)噴霧干燥后,成最終產(chǎn)品實(shí)際上,現(xiàn)行工藝和控制條件,兒乎可以生產(chǎn)任意DE值的產(chǎn)品,比如任一DE糖漿,可以通過(guò)基礎(chǔ)糖漿調(diào)配獲得,所以淀粉糖的種類兒乎可達(dá)上百類。3、淀粉糖行業(yè)的基本概念DE:淀粉水解固形物巾還原糖的含量,未水解淀粉的DE值=0,完全水解DE=IOO,所以它是淀粉水解程度的標(biāo)志DX:淀粉水解固形物屮葡萄糖的含量,比DE伉低DS位:某一物質(zhì)在溶液中的干物含量,它表示某一物質(zhì)的濃度。1、液化:利用液化酶使糊化淀粉水解到一定糊精和低聚糖程度,粘度大為降低,流動(dòng)性增高
3、,工業(yè)上稱為液化。2、液化的目的:A:降低粘度,增加流動(dòng)性。B:為糖化創(chuàng)造條件。糖化使用的葡萄糖淀粉酶屬于外酶,水解作用從底物分子非還原尾端進(jìn)行。在液化過(guò)程中,分子被水解到糊精和低聚糖范圍的大小程度,底物分子數(shù)量增多有利于糖化反應(yīng)。3、糊化:淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)對(duì)于酶作用的抵抗力強(qiáng)。例如u—淀粉酶水解淀粉顆粒和水解糊化淀粉的速度比約為1:20000。由于這種原因,不能使淀粉酶直接作用于淀粉,需要先加熱淀粉使淀粉乳顆粒吸水膨脹,糊化,破壞其結(jié)晶結(jié)構(gòu),淀粉乳糊化是酶法工藝的笫?一個(gè)必要步驟。4、液化酶酶是生物催
4、化劑,是具有促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生作用的蛋白質(zhì),能作用于淀粉的酶總稱淀粉酶。使淀粉液化的酶叫液化酶。工業(yè)上生產(chǎn)液化酶一般為d—淀粉酶。將a—淀粉酶先混入淀粉乳中,加熱,淀粉糊化后立即液化,里然淀粉乳濃度高達(dá)40%,液化后的流動(dòng)性高,操作無(wú)W難,這類酶制劑的適當(dāng)作用PH在6.0?7.0之間,在30?40%淀為液巾短時(shí)間內(nèi)能經(jīng)得住11(TC的高溫。鈣離子有提高熱穩(wěn)定性的作用,在液化操作中需要加CaCL2,調(diào)節(jié)鈣離子濃度到().01M。5、液化程度在液化過(guò)程屮,淀粉糊化,水解成較小的分子,應(yīng)當(dāng)達(dá)到何種程度?考慮不同的
5、因素,如粘度,生成絡(luò)合物結(jié)構(gòu)等,過(guò)大或過(guò)小都不適宜。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,淀粉在酶液化工序中水解到葡萄糖值10-15范圍合適。6、液化方法:液化方法有兒種。其屮最簡(jiǎn)單的升溫液化法。30-40%濃度的淀粉乳調(diào)節(jié)PH值6.0?6.5,加入CaCL2,調(diào)節(jié)鈣離子濃度到0.01M,加入需要量的液化酶,保持劇烈攪拌的情況下,加熱到85?9(TC,在此溫度保持30?60分鐘達(dá)到需要的液化程度。另一種方法稱為高溫液化法,將淀粉乳調(diào)節(jié)好PH和鈣離子濃度,加入需要量的液化酶,用泵打入液化罐中的約9(TC熱水巾,淀粉受熱糊化,液化,
6、由罐底部流出,進(jìn)入保溫罐巾,于90'C保溫約40分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到需要的液化程度,利用噴射器的液化方法稱為噴射液化法,應(yīng)用較多效果較好,我們的液化工藝就是應(yīng)用此法。噴射液化器的構(gòu)造有不同的設(shè)計(jì),要點(diǎn)是蒸汽直接噴射入淀粉乳薄層,使糊化、液化。為了改進(jìn)液化效果和過(guò)濾性質(zhì),液化可分段進(jìn)行,常用的一種稱為3段液化法。即酶一熱一酶。調(diào)節(jié)淀粉乳PH值為5.5?6.0,加入液化酶,其量為總量的1/3,經(jīng)熱水調(diào)配到58'C(嚴(yán)格控制溫度,以防糊化后粘度突然增加),然后通過(guò)噴射加熱器加熱到108°C,閃蒸降溫到95°C。再
7、加入液化酶,其量為總酶量的2/3,在95"C保持2小時(shí)達(dá)到需要的液化程度,液化分段進(jìn)行,屮間進(jìn)行加熱處理,淀粉液化效果好,糖化液過(guò)濾性質(zhì)好。有時(shí),為了保證淀粉液化完全,也采用兩次噴射。7、糖化:是利用葡萄糖淀粉酶進(jìn)-步將液化產(chǎn)物水解成葡萄糖的過(guò)程。8、化學(xué)增重:純淀粉通過(guò)完全水解,因有水解增重的關(guān)系,每100份淀粉能生成111.11份葡萄糖,如下面化學(xué)反應(yīng)式表示(C5H10O5)n+nH2O-*nC6H12O6從生產(chǎn)葡萄糖和果糖的要求,希望能達(dá)到淀粉完全水解的程度,但現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到這種水平,雙
8、酶法工藝的現(xiàn)在水平,每100份純淀粉能生成105?108份葡萄糖。9、糖化酶:在糖化過(guò)程中所使用的酶,我們生產(chǎn)過(guò)程所使用的酶為葡萄糖淀粉酶。10、糖化過(guò)程與酶和底物濃度PH溫度的關(guān)系提高用酶量加快糖化速度,但考慮到生產(chǎn)成本和復(fù)合反應(yīng),不能增加過(guò)多降低液化濃度能提商糖化程度,但考慮到蒸發(fā)費(fèi)用,濃度也不能降低過(guò)多,一般采用濃度約30?35%。糖化的溫度和PH值決定所用糖化酶制劑的性質(zhì),我們生產(chǎn)過(guò)程所用的葡萄糖淀粉酶活性在PH4.0