第九章 淀粉制糖Word下载.docx

1、淀粉糖浆（DE值42）0.5果糖1.5淀粉糖浆（DE值70）0.8麦芽糖Page No.92 溶解度各种糖的溶解度不相同，果糖最高，其次是蔗糖、葡萄糖 。工业上储存葡萄糖溶液需要控制葡萄糖含量42（干物质）以下，高转化糖浆的糖分组成保持葡萄糖3540，麦芽糖3540，果葡糖浆（转化率42）的质量分数一般为71。Page No.103.结晶性质蔗糖易于结晶，晶体能生长很大。葡萄糖也容易结晶，但晶体细小。果糖难结晶。淀粉糖浆不能结晶，并能防止蔗糖结晶。Page No.114.吸湿性和保湿性蔗糖、低转化或中转化糖浆吸湿性低，高转化糖浆、果葡糖浆、果糖，吸湿性和保湿性强。Page No.125.渗透压

2、力不同糖类的渗透压力不同，单糖的渗透压力约为二糖的两倍 。果葡糖浆、葡萄糖和果糖具有较高的渗透压力。淀粉糖浆渗透压力随转化程度的增加而升高。糖液的渗透压力随浓度的增高而增加。Page No.136.黏度 葡萄糖和果糖的黏度较蔗糖低，淀粉糖浆的黏度较高，但随转化度的增高而降低。Page No.147 化学稳定性葡萄糖、果糖和淀粉糖浆在中性和碱性条件下化学稳定性低，受热易分解生成有色物质，也容易与蛋白质类含氮物质起羰氨反应生成有色物质。蔗糖在中性和弱碱性条件下化学稳定性高，但在pH值9以上受热易分解产生有色物质。食品一般是偏酸性的，淀粉糖在酸性条件下稳定。Page No.158 发酵性酵母能发酵葡

3、萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等，但不能发酵较高的低聚糖和糊精。Page No.16第二节 淀粉糖的酸糖化工艺在酸作用下，淀粉水解的最终产物是葡萄糖 。一、酸糖化机理 淀粉乳加入稀酸后加热，经糊化、溶解，进而葡萄糖苷链裂解，形成各种聚合度的糖类混合溶液。在稀溶液的情况下，最终将全部变成葡萄糖。在此，酸仅起催化作用。Page No.17（C6H10O5）n + nH2O nC6H12O6在淀粉的水解过程中，颗粒结晶结构被破坏。-1，4糖甙键和-1，6糖甙键被水解生成葡萄糖，而-1，4糖甙键的水解速度大于-1，6糖甙键。Page No.18淀粉水解生成的葡萄糖受酸和热的催化作用，又发生复合反应和分解反应

4、。在糖化过程中要尽可能降低这两种反应。淀粉葡萄糖 龙胆二糖和其他低聚糖5-羟甲基糠醛有色聚合物甲酸和其他有机酸 葡萄糖的复合反应和分解反应Page No.19二 、影响酸糖化的因素 1 酸的种类和浓度 盐酸硫酸草酸酸水解时，生产上常控制糖化液pH值为1525。Page No.202 淀粉乳浓度生产淀粉糖浆一般淀粉乳浓度控制在2224波美度，结晶葡萄糖则为1214波美度。淀粉乳浓度越高，水解糖液中葡萄糖浓度越大，葡萄糖的复合分解反应就强烈，但淀粉乳浓度太低，水解糖液中葡萄糖浓度也过低，设备利用率降低，蒸发浓缩耗能大。Page No.213 温度、压力、时间温度、压力、时间的增加均能增进水解作用，

5、但过高温度、压力或过长时间，也会引起不良后果。Page No.22三、酸糖化工艺1 间断糖化法2 连续糖化1 ） 直接加热式 2 ） 间接加热式Page No.23第三节 淀粉的酶液化和酶糖化工艺一、淀粉酶淀粉的酶水解法是用专一性很强的淀粉酶将淀粉水解成相应的糖。Page No.241 -淀粉酶 1）作用点： -淀粉酶属内切型淀粉酶，它作用于淀粉时从淀粉分子内部以随机的方式切断-1，4糖苷键，但水解位于分子中间的-1，4键的概率高于位于分子末端的-1，4键，a-淀粉酶不能水解支链淀粉中的-1，6键，也不能水解相邻分支点的-1，4键；不能水解麦芽糖，但可水解麦芽三糖及以上的含-1，4键的麦芽低聚

6、糖。Page No.252）酶源 来源于芽孢杆菌的-淀粉酶水解淀粉分子中的-1，4键时，最初速度很快，淀粉分子急速减小，淀粉浆黏度迅速下降，工业上称之为“液化”。随后，水解速度变慢，分子继续断裂、变小，产物的还原性也逐渐增高，用碘液检验时，淀粉遇碘变蓝色，糊精随分子由大至小，分别呈紫、红和棕色，到糊精分子小到一定程度（聚合度小于6个葡萄糖单位时）就不起碘色反应，可用碘液来检验-淀粉酶对淀粉的水解程度。Page No.263）酶的性质 -淀粉酶较耐热，但不同来源的-淀粉酶具有不同的热稳定性和最适反应温度。耐高温淀粉酶中温淀粉酶非耐热性-淀粉酶Page No.27钙能保持酶分子最适空间构象，使酶具

7、有最高活力和最大稳定性。在淀粉乳中加少量Ca2+，对-淀粉酶有保护作用，可增强其耐热力至90 以上，因此最适液化温度为8590。Page No.282 -淀粉酶 -淀粉酶是一种外切型淀粉酶。它作用于淀粉时从非还原性末端依次切开相隔的-1，4键，顺次将它分解为两个葡萄糖基，同时发生尔登转化作用，最终产物全是-麦芽糖。所以也称麦芽糖酶。-淀粉酶能将直链淀粉全部分解，但-淀粉酶不能水解支链淀粉的-1，6键，也不能跨过分支点继续水解，故水解支链淀粉是不完全的，残留下-极限糊精。Page No.29-淀粉酶水解淀粉时，由于从分子末端开始，总有大分子存在，因此黏度下降慢，不能作为糖化酶使用；而-淀粉酶水解

8、淀粉水解产物如麦芽糖、麦芽低聚糖时，水解速度很快，可作为糖化酶使用。Page No.30淀粉酶活性中心含有巯基（一SH），因此，一些氧化剂、重金属离子以及巯基试剂均可使其失活，而还原性的谷胱甘肽、半胱氨酸对其有保护作用。Page No.312）酶源：一淀粉酶以大麦芽及麸皮中含量最丰富。3）性质：最适PH 5.0-5.4 最适温度60 Page No.323 糖化酶（葡萄糖淀粉酶） 糖化酶（葡萄糖淀粉酶）对淀粉的水解作用是从淀粉的非还原性末端开始，依次水解-1，4葡萄糖苷键，顺次切下每个葡萄糖单位，生成葡萄糖。 除水解-1，4葡萄糖苷键外，还能水解-1，6键和-1，3键，但后两种键的水解速度较慢

9、，由于该酶作用于淀粉糊时，糖液黏度下降较慢，还原能力上升很快，所以又称糖化酶。Page No.332）酶源和性质：不同来源的葡萄糖淀粉酶在糖化的最适温度和pH值上存在一定的差异。糖化时间根据相应淀粉糖质量指标中DE值的要求而定，一般为1248 h；糖化温度一般采用55以上；糖化pH值一般为弱酸性。Page No.344 脱支酶 脱支酶是水解支链淀粉、糖原等大分子化合物中-1，6糖苷键的酶，脱支酶可分为直接脱支酶和间接脱支酶两大类，前者可水解未经改性的支链淀粉或糖原中的-1，6糖苷键，后者仅可作用于经酶改性的支链淀粉或糖原。Page No.35根据水解底物专一性的不同，直接脱支酶可分为异淀粉酶和

10、普鲁蓝酶两种。异淀粉酶只能水解支链结构中的-1，6糖苷键，不能水解直链结构中的-l，6糖苷键。普鲁蓝酶不仅能水解支链结构中的a-1，6糖苷键，也能水解直链结构中的-1，6糖苷键。脱支酶在淀粉制糖工业上的主要应用是和-淀粉酶或葡萄糖淀粉酶协同糖化，提高淀粉转化率，提高麦芽糖或葡萄糖得率。Page No.36二、液化 液化是使糊化后的淀粉发生部分水解，暴露出更多可被糖化酶作用的非还原性末端。它是利用液化酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度，使黏度大为降低，流动性增高，所以工业上称为液化。酶液化和酶糖化的工艺称为双酶法或全酶法。液化也可用酸，酸液化和酶糖化的工艺称为酸酶法。Page No.371 液化

11、机理 液化使用-淀粉酶，它能水解淀粉和其水解产物分子中的-1，4糖苷键，使分子断裂，黏度降低。 -淀粉酶属内酶，水解从分子内部进行，不能水解支链淀粉的-1，6葡萄糖苷键，当-淀粉酶水解淀粉切断-1，4键时，淀粉分子支叉地位的-1，6键仍然留在水解产物中，得到异麦芽糖和含有-1，6键、聚合度为34的低聚糖和糊精。 -淀粉酶能越过-1，6键继续水解-1，4键，但-1，6键的存在，对于水解速度有降低的影响，所以-淀粉酶水解支链淀粉的速度较直链淀粉慢。Page No.382 液化程度葡萄糖淀粉酶属于外酶，水解只能由底物分子的非还原尾端开始，底物分子越多，水解生成葡萄糖的机会越多。但是，葡萄糖淀粉酶是先

12、与底物分子生成络合结构，而后发生水解催化作用，这需要底物分子的大小具有一定的范围，有利于生成这种络合结构，过大或过小都不适宜。根据生产实践，淀粉在酶液化工序中水解到葡萄糖值1520范围合适。 利用酸液化，情况与酶液化相似，在液化工序中需要控制水解程度在葡萄糖值1520之间为宜，水解程度高，则影响糖化液的葡萄糖值降低；若液化到葡萄糖值15以下，液化淀粉的凝沉性强，易于重新结合，对于过滤性质有不利的影响。Page No.393 液化方法 液化方法有3种：升温液化法、高温液化法和喷射液化法。Page No.401 ） 升温液化法 是最简单的液化方法。3040的淀粉乳调节pH值为6065，加入CaCl

13、2调节钙离子浓度到O.01 molL，加入需要量的液化酶，在保持剧烈搅拌的情况下，喷入蒸汽加热到8590，在此温度保持3060 min达到需要的液化程度，加热至100以终止酶反应，冷却至糖化温度。Page No.412 ） 高温液化法 将淀粉乳调节好pH值和钙离子浓度，加入需要量的液化酶，用泵打入经喷淋头引入液化桶中约90的热水中，淀粉受热糊化、液化，由桶的底部流出，进入保温桶中，于90保温约40 min或更长的时间达到所需的液化程度。Page No.423 ）喷射液化法 先通蒸气入喷射器预热到8090，用位移泵将淀粉乳打入，蒸气喷入淀粉乳的薄层，引起糊化、液化。蒸气喷射产生的湍流使淀粉受热快

14、而均匀，黏度降低也快。液化的淀粉乳由喷射器下方卸出，引入保温桶中在8590保温约40 min，达到需要的液化程度。Page No.43酸液化法的过滤性质好，但最终糖化程度低于酶液化法。酶液化法的糖化程度较高，但过滤性质较差。利用酸和酶液化法的优点，有酸酶合并液化法，先用酸液化到葡萄糖值约4，再用酶液化到需要程度，经用酶糖化，糖化程度能达到葡萄糖值约97，过滤性质好。Page No.44三、糖化1 糖化机理 糖化是利用葡萄糖淀粉酶从淀粉的非还原性尾端开始水解-1，4葡萄糖苷键，使葡萄糖单位逐个分离出来，从而产生葡萄糖。它也能将淀粉的水解初产物如糊精、麦芽糖和低聚糖等最后几乎将淀粉100水解为葡萄

15、糖。Page No.45不同来源的葡萄糖淀粉酶在糖化的适宜温度和pH值也存在差别。例如曲霉糖化酶为5560，pH值3550；根霉的糖化酶为5055，pH值4555；拟内孢酶为50，pH值485O。Page No.462 糖化操作将淀粉液化液引入糖化桶中，调节到适当的温度和pH值，混入需要量的糖化酶制剂，保持23 d达到最高的葡萄糖值，即得糖化液。糖化桶具有夹层，用来通冷水或热水调节和保持温度，并具有搅拌器，保持适当的搅拌，避免发生局部温度不均匀现象。Page No.47达到最高的葡萄糖值以后，应当停止反应，否则，葡萄糖值趋向降低，这是因为葡萄糖发生复合反应，一部分葡萄糖又重新结合生成异麦芽糖等

16、复合糖类。糖化液在80，受热20 min，酶活力全部消失。Page No.48第四节 精制和浓缩 淀粉糖化液的糖分组成因糖化程度而不同，如葡萄糖、低聚糖和糊精等，另外还有糖的复合和分解反应产物、原存在于原料淀粉中的各种杂质、水带来的杂质以及作为催化剂的酸或酶等。需要对糖化液进行精制。糖化液精制的方法，一般采用碱中和、活性炭吸附、脱色和离子交换脱盐。Page No.49一、 中和 采用酸糖化工艺，需要中和，酶法糖化不用中和。使用盐酸作为催化剂时，用碳酸钠中和；用硫酸作为催化剂时，用碳酸钙中和。 中和大部分催化用的酸，同时调节pH值到胶体物质的等电点（pH=4852） 。糖化液中蛋白质类胶体物质凝

17、结成絮状物。 在糖化液中加入一些带负电荷的胶性黏土如膨润土为澄清剂，能更好地促进蛋白质类物质的凝结，降低糖化液中蛋白质的含量。Page No.50二、 过滤 过滤就是除去糖化液中的不溶性杂质，普遍使用板框过滤机，用硅藻土为助滤剂，来提高过滤速度，延长过滤周期，提高滤液澄清度。 为了提高过滤速率，糖液过滤时，要保持一定的温度，使其黏度下降，同时要正确地掌握过滤压力。Page No.51三、 脱色 糖液中含有的有色物质和一些杂质必须除去，才能得到澄清透明的糖浆产品。工业上一般采用骨炭和活性炭脱色。Page No.521 脱色工艺条件1） 糖液的温度 活性炭的表面吸附力与温度成反比，但温度高，吸附速

18、率快。但温度不能太高，以免引起糖的分解而着色，一般以80为宜。2） pH值一般在较低pH值下进行，脱色效率较高，葡萄糖也稳定。工业上均以中和操作的pH值作为脱色的pH值。Page No.533） 脱色时间 为了使糖液与活性炭充分混合均匀，脱色时间以2530 min为好。4） 活性炭用量一般采取分次脱色的办法，并且前脱色用废炭，后脱色用好炭，以充分发挥脱色效率。Page No.542 脱色设备糖液脱色是在具有防腐材料制成的脱色罐内完成的。罐内设有搅拌器和保温管，罐顶部有排汽筒。脱色后的糖液经过滤得到无色透明的液体。Page No.55四、离子交换树脂处理 糖液经活性炭处理后，仍有部分无机盐和有机

19、杂质存在，工业上采用离子交换树脂处理糖液，起到离子交换和吸附的作用。离子交换树脂除去蛋白质、氨基酸、羟甲基糠醛和有色物质等的能力比活性炭强。经离子交换树脂处理的糖液，灰分可降低到原来的110，产品澄清度好，不变色，有利于产品的保存。Page No.56五、浓缩经过净化精制的糖液，浓度比较低，不便于运输和储存，必须将其中大部分水分去掉，即采用蒸发使糖液浓缩，达到要求的浓度。淀粉糖浆为热敏性物料，受热易着色，所以在真空状态下进行蒸发，以降低液体的沸点。一般蒸发温度不宜超过68。蒸发操作有间歇式、连续式和循环式3种。Page No.57第五节 主要淀粉糖品的生产工艺流程 一、液体葡萄糖 酸法、酸酶法

20、和双酶法 。1.酸法工艺 酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂，酸水解时，随着淀粉分子中糖苷键断裂，逐渐生成葡萄糖、麦芽糖和各种相对分子质量较低的葡萄糖多聚物。该工艺操作简单，糖化速度快，生产周期短，设备投资少。Page No.581 ） 工艺流程 淀粉调浆糖化中和第一次脱色过滤离子交换第一次浓缩第二次脱色过滤第二次浓缩成品Page No.592 ） 操作要点 （1）淀粉原料要求 常用纯度较高的玉米淀粉，次之为马铃薯淀粉和甘薯淀粉。 （2）调浆在调浆罐中，先加部分水，在搅拌情况下，加入粉碎的干淀粉或湿淀粉，投料完毕，继续加入80左右的水，使淀粉乳浓度达到2224波美度（生产葡萄糖淀粉乳浓度为12

21、14波美度），然后加入盐酸或硫酸调pH值为1.8。Page No.60（3）糖化 调好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸加压糖化罐。边进料边开蒸汽，进料完毕后，升压至（2728）104pa（温度142144），保持35 min后，及时取样测定其DE值，达3840时，糖化终止。 （4）中和 糖化结束后，将糖化液引入中和桶进行中和。用盐酸水解者，用10碳酸钠中和，用硫酸水解者用碳酸钙中和。 糖化液中和的目的，中和大部分盐酸或硫酸，调节pH值到蛋白质的凝固点，使蛋白质凝固过滤除去，保持糖液清晰。一般中和到pH值4648为中和终点。中和时，加入干物质量0.1的硅藻土为澄清剂。Page No.61（5）脱色过滤

22、 中和糖液冷却到7075，调pH值至45，加入于物质量0.25的粉末活性炭，随加随搅拌约5 min，压入板框式压滤机或卧式密闭圆桶形叶滤机过滤出清糖滤液。 （6）离子交换 将第一次脱色滤出的清糖液，通过阳-阴-阳-阴4个离子交换柱进行脱盐提纯。 （7）第一次浓缩 将提纯糖液调pH值至3842，用泵送入蒸发罐保持真空度，浓缩到2831波美度，出料，进行第二次脱色。Page No.62（8）第二次脱色过滤第二次脱色与第一次相同。第二次脱色糖浆必须反复回流过滤至无活性炭微粒为止，再调pH值至3.84.2。（9）第二次浓缩 与第一次浓缩相同，只是在浓缩前加入亚硫酸氢钠，使糖液中二氧化硫含量为0.001

23、5 %0004，以起漂白及护色作用。蒸发至3638波美度，出料，即为成品。Page No.633 ） 酸酶法工艺即酸法液化、酶法糖化。在酸法液化时，控制水解反应，使DE值在2025时即停止水解，迅速进行中和调节pH值45左右，温度为5560后加葡萄糖淀粉酶进行糖化，直至所需DE值，然后升温、灭酶、脱色、离子交换、浓缩。Page No.644 ）双酶法工艺液化、糖化都采用酶法水解，反应条件温和，对设备几乎无腐蚀；可直接采用原粮如大米（碎米）作为原料，有利于降低生产成本，糖液纯度高、得率高。Page No.65（1）生产工艺 淀粉调浆液化糖化脱色离子交换真空浓缩Page No.66（2）操作要点

24、淀粉乳浓度控制在30左右，调节pH值至6.2左右，加适量的CaCl2，添加耐高温-淀粉酶10 ug左右.，调浆均匀后进行喷射液化，温度一般控制在（1105） ，液化DE值控制在1520。Page No.67糖化操作，将液化液冷却至5560后，调节pH值为45左右，加入适量糖化酶，一般为25100 ug，然后进行保温糖化，到所需DE值时即可升温灭酶，进入后道净化工序。淀粉糖化液经过滤除去不溶性杂质，得澄清糖液，仍需再进行脱色和离子交换处理，以进一步除去糖液中水溶性杂质。脱色一般采用粉末活性炭，离子交换用阳、阴离子交换树脂进行。精制的糖化液真空浓缩至固形物为7380，即可作为成品。Page No.

25、682、性质及应用液体葡萄糖是我国目前淀粉糖工业中最主要的产品，广泛应用于糖果、糕点、饮料、冷饮、焙烤、罐头、果酱、果冻、乳制品等各种食品中，还可作为医药、化工、发酵等行业的重要原料。Page No.69该产品甜度低于蔗糖，黏度、吸湿性适中。用于糖果中能阻止蔗糖结晶，防止糖果返砂，使糖果口感温和、细腻。葡萄糖浆杂质含量低，耐储存性和热稳定性好，适合生产高级透明硬糖；该糖浆黏稠性好、渗透压高，适用于各种水果罐头及果酱、果冻中，可延长产品的保存期。液体葡萄糖浆具有良好的可发酵性，适合面包、糕点生产中的使用。Page No.70二、结晶葡萄糖、全糖葡萄糖是淀粉完全水解的产物，由于生产工艺的不同，所得

26、葡萄糖产品的纯度也不同，一般可分为结晶葡萄糖和全糖两类。Page No.71结晶葡萄糖纯度较高，主要用于医药、试剂、食品等行业。其中以含水-葡萄糖生产最为普遍，产量也最大。“全糖”，为省掉结晶工序由酶法得到的糖浆直接制成的产品。为酶法所得淀粉糖化液经喷雾干燥直接制成颗粒状全糖，或浓缩后凝固成块状，再粉碎制成粉末状全糖。质量虽逊于结晶葡萄糖，但生产工艺简单，成本较低，在食品、发酵、化工、纺织等行业应用也十分广泛。Page No.721 生产工艺1） 工艺流程 酸 淀粉乳 糖化 中和 精制 蒸发 浓糖浆 冷却结晶 分蜜 洗糖 干燥过筛 含水-葡萄糖Page No.73Page No.742）操作要

27、点结晶葡萄糖主要生产工序包括糖化、精制、结晶，其中结晶工艺较为复杂，而糖化、精制工艺和全糖生产类似。 （1）调浆 淀粉乳含量为3035，调节pH值到6265，以10 ug添加量加入高温-淀粉酶。 （2）液化采用喷射液化法。 一级喷射液化，105，进入层流罐保温3060 min； 二级喷射液化，125135，汽液分离，如碘色反应未达棕色，可补加少量中温-淀粉酶，进行二次液化。Page No.75液化液冷却至60，调pH值4.5，按50100 ug加入糖化酶进行糖化，保温，定时搅拌，时间一般为2448 h，当DE值97时，即可结束糖化。如欲得到DE值更高的产品，可在糖化时加少量普鲁蓝酶。（4）过滤升温灭酶，同时使糖化液中蛋白质凝结。过滤，最好加少量硅藻土作为助滤剂。Page No.76（5）脱色加1 活性炭脱色，80搅拌保温30 min，过滤。（6）离子交换采用阳-阴离子交换树脂对糖液进行离子交换，如最终产品要求不高，可省去此道工序。（7）浓缩采用真空浓缩锅浓缩至固形物7580（如用于喷雾干燥，浓缩至4565即可）。Page No.77（8）凝固 将糖液冷却到40