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1、第三章第三章 淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备第一节第一节 淀粉的组成及其特性淀粉的组成及其特性一、淀粉的性状及组成一、淀粉的性状及组成淀粉为白色无定形结晶粉末。淀粉为白色无定形结晶粉末。淀粉分子是由许多葡萄糖脱淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物水缩聚而成的高分子化合物，（C6H10O5）n表示。表示。直链淀粉的结构直链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构1.1 生产的意义生产的意义l糖化：淀粉糖化：淀粉 葡萄糖葡萄糖l淀粉水解糖：通过糖化制得的水解糖液。淀粉水解糖：通过糖化制得的水解糖液。l氨基酸生产菌种不能直接利用淀粉。氨基酸生产菌种不能直接利用淀粉。第二节第二节 淀粉水解
2、糖的制备方法淀粉水解糖的制备方法1.2 淀粉水解糖液的质量要求淀粉水解糖液的质量要求l色泽：浅黄、杏黄色，色泽：浅黄、杏黄色，l糖液透光率糖液透光率90%（420nm）l不含糊精、蛋白质（起泡物质）不含糊精、蛋白质（起泡物质）lDE值值90%l还原糖浓度还原糖浓度16%，在，在18%左右左右l糖液不能变质糖液不能变质lpH：4.64.81.3 各种制备方法的优缺点各种制备方法的优缺点酸法酸法酶酸法酶酸法双酶法双酶法制备条制备条件件无机酸催化，无机酸催化，高温高压高温高压酸水解为糊精或低聚酸水解为糊精或低聚糖，再糖化酶作用糖，再糖化酶作用淀粉酶和糖淀粉酶和糖化酶催化化酶催化优点优点工艺简单，时工
3、艺简单，时间短，效率高间短，效率高酸用量少，酸用量少，缺点缺点对设备要求高；对设备要求高；副产物多副产物多糖液质量高糖液质量高反应时间长，反应时间长，引入蛋白质引入蛋白质过滤困难，过滤困难，设备多设备多双酶法水解淀粉的优点：双酶法水解淀粉的优点：1.副产物少，水解糖纯度高，副产物少，水解糖纯度高，DE在在98%以上；以上；2.反应条件温和，对设备要求不高；反应条件温和，对设备要求不高；3.淀粉液浓度高（淀粉液浓度高（3440%）；）；4.制得的糖液颜色浅，无苦味，有利于糖液的充分利用；制得的糖液颜色浅，无苦味，有利于糖液的充分利用；6.同样适用于大米。同样适用于大米。2 酸法水解制糖的原理酸法
4、水解制糖的原理l催化剂：无机酸催化剂：无机酸l酸法水解包括三种反应：酸法水解包括三种反应：水解反应水解反应复合反应复合反应分解反应分解反应酸的种类：酸的种类：HCl、H2SO4、H2C2O3酸的浓度：酸的浓度：pH3.0时，时， 5-羟甲基糠醛生成量最少，色素最浅。羟甲基糠醛生成量最少，色素最浅。3.0pH3.0，色素逐渐加深。，色素逐渐加深。2.1 酸水解工艺酸水解工艺2.2 影响糖质量的因素影响糖质量的因素 淀粉乳的浓度淀粉乳的浓度 合理控制，一般合理控制，一般12-13Beo。 酸的种类和浓度酸的种类和浓度 H2C2O4 H2SO4 HCl 一般选用一般选用HCl，浓度，浓度0.6-0.
5、8g/g干淀粉，干淀粉，pH1.2-1.7。 作用温度与时间作用温度与时间 温度高，时间短，糖液质量好。温度高，时间短，糖液质量好。 温度高，时间长，糖液质量差。温度高，时间长，糖液质量差。 一般一般0.28-0.3 mPa，15-20 min。 糖化设备与糖化操作糖化设备与糖化操作 密闭糖化罐，密闭糖化罐，D：H为为1：1.15-2.5，耐腐蚀。为，耐腐蚀。为保证糖化均匀，罐体不能太大，一般不超过保证糖化均匀，罐体不能太大，一般不超过6 m3。l2.3水解糖液的中和、脱色水解糖液的中和、脱色l中和中和 放罐水解液放罐水解液pH1.5左右，冷却至左右，冷却至60左右，加左右，加Na2CO3调至
6、调至pH4.6-5.0。l脱色除杂脱色除杂 脱色方法：脱色方法： a.粉末活性炭粉末活性炭0.1%左右。左右。 b.颗粒活性炭。颗粒活性炭。 c.离交树脂。离交树脂。3 双酶法制糖工艺双酶法制糖工艺l3.1 淀粉的液化淀粉的液化l利用利用-淀粉酶使淀粉分子水解成小分子糊精或低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。聚糖，粘度迅速下降的过程。1.糊化糊化 淀粉乳加热到一定温度（玉米淀粉乳加热到一定温度（玉米62-72 ），使），使淀粉颗粒膨胀，变成糊状液体，停止搅拌不沉淀；淀粉颗粒膨胀，变成糊状液体，停止搅拌不沉淀；2.老化老化 淀粉分子间断裂的氢键又重新排列成新氢键的淀粉
7、分子间断裂的氢键又重新排列成新氢键的过程。降温到过程。降温到2-4 ，速度不能快。，速度不能快。3.液化液化 加入加入-淀粉酶，淀粉酶，0.15-0.3%0.15-0.3%氯化钙作淀粉酶的保氯化钙作淀粉酶的保护剂和激活剂。护剂和激活剂。3.2 淀粉的糖化淀粉的糖化1.液化的产物液化的产物 糊精，低聚糖等。糊精，低聚糖等。2.糖化酶糖化酶 又称葡萄糖淀粉酶，能将淀粉从非还原性末又称葡萄糖淀粉酶，能将淀粉从非还原性末端水解端水解-1-1，4-4-糖苷键，产生葡萄糖，也能缓慢水解糖苷键，产生葡萄糖，也能缓慢水解-1，6-糖苷键，转化成葡萄糖。糖苷键，转化成葡萄糖。3.糖化工艺流程糖化工艺流程液化液液化液糖化糖化灭酶灭酶过滤过滤贮罐计量贮罐计量发酵发酵4.操作规范操作规范pH4.20.1温度温度601 酶用量酶用量150U/g糖化时间糖化时间32-40h无水酒精检验无糊精时，糖化结束。调无水酒精检验无糊精时，糖化结束。调pH4.8-5.0，加热，加热到到70-80 ，维持，维持15min。
