淀粉水解糖的制备
1. 制备方法
生产的意义
质量要求
各种制备方法的优缺点
1.1 生产的意义
糖化:淀粉 葡萄糖
淀粉水解糖:通过糖化制得的水解糖液.
氨基酸生产菌种不能直接利用淀粉.
1.2 淀粉水解糖液的质量要求
糖液透光率>90%(420nm).
不含糊精,蛋白质(起泡物质).
转化率>90%.DE值(Dextrose equivalent,葡萄糖当量值)
还原糖浓度>16%.
糖液不能变质.
1.3 各种制备方法的优缺点
酸法
酶法
酶酸法
2 酸法水解制糖的原理
催化剂:无机酸
酸法水解包括三种反应:
水解反应
复合反应
分解反应
动力学角度:
反应物
淀粉
水
无机酸
反应速度与反应物浓度的关系
2.2 复合反应
复合反应进行的程度及所生成复合糖的种类因反应条件(如淀粉乳的浓度,酸的种类,酸的浓度,温度和时间等)不同而不同.
① 淀粉乳的浓度
DE值在28以下,复合糖几乎不能生成.但随着DE值的增加,复合糖量逐步增加.
② 酸的种类和浓度
不同种酸对于葡糖复合反应作用不同.曾有人用不同浓度的HCl,H2SO4,H2C2O4混于50%浓度的葡糖液,与98℃加热10h,测复合糖生成量.
③ 作用温度与时间
复合反应随着温度的上升,时间的延长而增加,并超过水解反应速度.
2.3 分解反应
葡糖受酸和热的影响发生分解反应,生成5'-羟甲基糠醛,与氨基化合物经美拉德反应,产生腐殖质;或5'-羟甲基糠醛自身分解产生甲酸和乙酰丙酸.
分解反应进行的程度受反应条件(如淀粉乳的浓度,酸的种类,酸的浓度,温度和时间等)的影响.
① 淀粉乳的浓度
分解反应进行的程度与淀粉乳的浓度有关,随着乳浓度的提高,分解反应加剧,色素加深.例如,用不同浓度的葡糖做实验,结果见下表.
0.036
0.0039
5'-羟甲基糠醛(%)
10
1
葡萄糖浓度(%)
② 酸的浓度
pH3.0时, 5'-羟甲基糠醛生成量最少,色素最浅.
3.03.0,色素逐渐加深.
③作用温度与时间
分解反应随着温度的上升,时间的延长而增加,造成糖损失,色素增加,后提取精制困难.
3 酸水解工艺
3.1工艺流程
3.2 影响糖质量的因素
① 淀粉乳的浓度
合理控制,一般12-13Beo.
② 酸的种类和浓度
H2C2O4> H2SO4> HCl
一般选用HCl,浓度0.6-0.8g/g干淀粉,pH1.2-1.7.
③ 作用温度与时间
温度高,时间短,糖液质量好.HTST.
温度高,时间长,糖液质量差.
一般0.28-0.3 mPa,15-20 min.
④ 糖化设备与糖化操作
密闭糖化罐,D:H为1:1.15-2.5,耐腐蚀.为保证糖化均匀,罐体不能太大,一般不超过6 m3.
3.3水解糖液的中和,脱色
①中和
放罐水解液pH1.5左右,冷却至60℃左右,加Na2CO3调至pH4.6-5.0.
②脱色除杂
脱色方法:
a.粉末活性炭0.1%左右.
b.颗粒活性炭.
c.离交树脂.
4 酶法制糖工艺
4.1 工艺流程
①淀粉的液化(利用α-淀粉酶使淀粉分子水解成小分子糊精或低聚糖,粘度迅速下降的过程.)