畢業(yè)論文--工業(yè)中應(yīng)用雙酶法制取葡萄糖生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)應(yīng)用-文庫吧
2024-12-28 08:23 本頁面
【正文】 混 合 液 淀粉 乳 調(diào)配 純堿 酶 一 次 閃 蒸 換熱 維 持 罐 維 持 罐 二 次 閃 蒸 換 熱 降 溫 液 化 柱 1 換 熱 降 溫 真 空 閃 冷 水 熱 水 罐 一 次 噴 射 器 二 次 噴 射 器 濾液 到過濾 液 化 柱 8 液 化 柱 16 冷 卻 換 熱 抽 真 空 冷 卻 水 凝 結(jié) 水 去糖化 熱 水 蒸汽 23 ? 糖化流程示意圖 糖化酶 糖 化 罐 pH 調(diào) 配 罐 來自液化崗位 甜水 稀鹽酸 糖 化 罐 糖 化 罐 出 料 到 轉(zhuǎn) 鼓 43 的淀粉含量都較高，大米中含淀粉 62％～ 86％，麥子中含淀粉 57％～75％，玉米中含淀粉 65％～ 72％，馬鈴薯中則含淀粉超過 90％。 葡萄糖在自然界中分布極廣，游離狀態(tài)的葡萄糖存在于植物果實中，動物中也有存在。葡萄糖是有機體能量的主要來源，是許多糖類化合物的組成部分，是多種有機醇和抗生素的糖質(zhì)原料。本實驗所制結(jié)晶葡萄糖是主要以玉米淀粉乳為原料，采用雙酶法降解轉(zhuǎn)化為葡萄糖后，經(jīng)過活性炭脫色、過濾等凈化處理后，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、降溫冷卻結(jié)晶、分離、烘干等工序精制而成的一種全結(jié)晶體 狀態(tài)的葡萄糖，在經(jīng)濟上有較為誘人的應(yīng)用價值。 本實驗在前人工作的基礎(chǔ)上，有針對地對雙酶法制取葡萄糖晶體這一工藝進行了研究，主要進行了液化條件的優(yōu)化選擇。 一、實驗原理 酶液化和酶糖化工藝稱為雙酶法、雙酶法生產(chǎn)葡萄糖工藝是以作用專一的酶制劑作為催化劑，反應(yīng)條件溫和，復(fù)合分解反應(yīng)較少，因此采用雙酶法生產(chǎn)葡萄糖，可以提高轉(zhuǎn)化率及糖液濃度，改善糖液質(zhì)量，是目前最為理想的制糖方法。 首先對淀粉進行調(diào)漿 。用純堿調(diào) pH值至 ，再加入耐高溫的α 淀粉酶，攪拌均勻。將調(diào)好后的淀粉漿進行糊化，其目的是打破淀粉分子 的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，初步凝聚蛋白質(zhì)。待到液化均勻一致，達到合格的液化液，即合理的 DE 值、外觀透明、無白色沉淀、粘度低、蛋白質(zhì)絮凝好，液化結(jié)束。將料液用酸將 pH 值調(diào)至 ，加人糖化酶。經(jīng)過一定糖化周期后，料液達到預(yù)期的 DE值，此時可以進行料液脫色以及離子交換的純化處理（本次實驗由于時間限制以及安排不當(dāng)，故未能進行離子交換）。最后，通過階梯式降溫的方法使晶體析出。 二、實驗儀器 淀粉前處理 800mL 燒杯一只、 350mL 燒杯三只、玻璃棒、 500mL 量筒、電子天平、藥匙、膠頭滴管、 pH試紙 液化 溫度計、水浴鍋 糖化 pH試紙、水浴搖床 凈化處理 布氏漏斗、紗布、濾紙、真空泵、水浴搖床、玻璃棒 濃縮結(jié)晶 水浴鍋、阿貝折射儀、玻璃棒 DE 測定 酸式滴定管、 250mL（或 200mL）三角瓶、沸石、 5mL 移液槍一只、 1mL 移液槍一致、電爐、鑷子、 50mL 量筒、電子天平、阿貝折射儀、秒表 酶活測定 分光光度計、移液槍、試管、水浴鍋、酸式滴定管、錐形瓶膠頭滴管 三、實驗試劑 玉米淀粉、碳酸鈉溶液（調(diào) pH 用）、鹽酸溶液（調(diào) pH 用）、氯化鈣溶液、α 淀粉酶、糖化酶、活性炭、 3， 5二硝基水楊酸、五水硫酸銅、四水合酒石酸鉀納、氫氧化 鈉、無水 D葡萄糖、亞甲基藍、檸檬酸、檸檬酸鈉、濃硫酸、碘、碘化鉀 四、實驗步驟 淀粉前處理 量取蒸餾水 600mL，加入到事先稱取好的 200g淀粉中攪拌均勻，得到 1： 3 淀粉漿液。平均分裝到三只 350mL 燒杯中，用 Na2CO3溶液以及 HCl 溶液調(diào)整 pH 至 左右，加入 CaCl2溶液 2mL，混勻。 液化最優(yōu)條件的正交實驗 按步驟 1繼續(xù)配制淀粉漿液 6瓶。將燒杯置于 75℃的水浴鍋中，持續(xù)攪拌至淀粉漿液粘稠成糊狀。立即加入α 淀粉酶，攪拌均勻。分別置于 55℃、 65℃、 75℃的水浴鍋中，溫度恒定不同的時間，期 間持續(xù)攪拌。時間到后移入 100℃水浴 10分鐘，以充分使酶滅活。冷卻后測定其 DE 值（本實驗采取的 DE 測定為費林滴定參考自“ GB/T ：淀粉水解產(chǎn)品 還原力和葡萄糖當(dāng)量測定”，這里便不再贅述），以 DE落在 1520內(nèi)為佳。具體的實驗條件控制如下： 表 1：液化最優(yōu)條件正交實驗表 列號 試驗號 溫度 /℃ 液化時間 /min 酶用量 /(g/50g 淀粉 ) A B C 1 1（ 55） 1（ 20） 1（ ） 2 1 2（ 30） 2（ ） 3 1 3（ 40） 3（ ） 2（ 65） 1 2 5 2 2 3 6 2 3 1 7 3（ 75） 1 3 8 3 2 1 9 3 3 2 糖化 研究出最佳液化條件之后，在最佳液化條件重新進行液化。滅活后料液冷卻，調(diào)整 pH 為 ，每個燒杯加入糖化酶 。攪拌混勻之后分別置于 60℃、 65℃、 70℃的水浴搖床中，震蕩反應(yīng)16h,取出，測定其 DE 值，以 DE值接近 96為好。 凈化 糖化液冷卻后用四層紗布過濾。粗略地除去絮凝物后，加入事先干燥好的 （分兩次添加，第一次稍多）。置于 80℃的水浴搖床中震蕩 20min 后取出，先用四層紗布過濾，后用布氏漏斗抽濾。得到無色澄清透明糖液。 濃縮 將糖液置于間歇沸騰的水浴鍋蒸發(fā)濃縮，至干物質(zhì)含量達 70%，取出。冷卻至 45℃。在 45℃的水浴鍋中保溫 12h 后，降至 39℃繼續(xù)保溫 12h。再降至 33℃保溫 12h，最后降至 27℃保溫 12h，取出。 結(jié)晶干燥 將含晶體的溶液用布氏漏斗抽濾，得到固體。將固體置于烘箱中，得到干燥的晶體，即為葡萄糖。
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