【正文】 淀粉及淀粉糖生產(chǎn)工藝 淀粉玉米紅薯淀粉乳糖淀粉糖漿麥芽糊精等生產(chǎn)工藝淀粉糖是指以淀粉為原料經(jīng)水解精制或再經(jīng)深加工而獲得的糖制品淀粉分子是由成千上萬(wàn)個(gè)葡萄糖分子C6H12O6連接而成一個(gè)葡萄糖分子有6個(gè)碳原子與下一個(gè)葡萄糖分子相連時(shí)有三種連法一是第4個(gè)碳原子與下一個(gè)葡萄糖分子的第1個(gè)碳原子相連二是第6個(gè)碳原子與下一個(gè)葡萄糖分子的第1個(gè)碳原子相連三是第4個(gè)碳原子與下一個(gè)葡萄糖分子的第1個(gè)碳原子相連同時(shí)第6個(gè)碳原子與另一個(gè)葡萄糖分子的第1個(gè)碳原子相連全部葡萄糖分子都以第一種連法連接的是直鏈淀粉自然界很少存在全部葡萄糖分子都以第二種連法連接無(wú)法形成長(zhǎng)鏈形不成淀粉葡萄糖分子以三種連法混合連成的淀粉分子是自然界存在的淀粉的主流其中以第三種連法連接的部位形成支叉所以叫支鏈淀粉 
n L 　　果糖與葡萄糖一樣都是單糖果糖的分子式也是C6H12O6屬于葡萄糖的同分異構(gòu)體通過(guò)異構(gòu)酶的作用葡萄糖的醛基變成酮基即得到果糖蔗糖麥芽糖及異麥芽糖都屬于雙糖一個(gè)葡萄糖的第4個(gè)碳原子另一個(gè)葡萄糖分子的第1個(gè)碳原子相連即為麥芽糖一個(gè)葡萄糖的第6個(gè)碳原子另一個(gè)葡萄糖分子的第1個(gè)碳原子相連即為異麥芽糖而蔗糖則由一個(gè)葡萄糖分子與一個(gè)果糖分子連接而成三個(gè)葡萄糖分子相連而成的三糖有麥芽三糖和潘糖4～8個(gè)葡萄糖連成的短鏈糖品叫低聚糖9個(gè)以上葡萄糖連成的中分子物質(zhì)叫做糊精其甜味已經(jīng)不明顯大量的葡萄糖連在一起就形成了淀粉或者形成更大分子量的纖維素 OJ 93 　　以淀粉為原料選用不同的酶來(lái)水解或控制不同的水解程度可以得到不同的淀粉糖品以諾維信酶制劑為例 Hu\up 　1用耐溫淀粉酶Termamyl Supra將淀粉乳液化至DE6～10經(jīng)精制和噴霧干燥后可以制得糊精制品 g oLvP L 　2用耐溫淀粉酶Termamyl Supra將淀粉乳液化至DE13～15選用葡萄糖淀粉酶Dextrozyme DX糖化到DE40～50可以獲得食品行業(yè)常用的葡萄糖漿 m xp4 　3用耐溫淀粉酶Termamyl Supra將淀粉乳液化至DE13～15選用葡萄糖淀粉酶Dextrozyme DX糖化到DE995～101可以得到葡萄糖含量97以上的糖液經(jīng)過(guò)精制后在50以下結(jié)晶可以制取一水結(jié)晶葡萄糖在50以上結(jié)晶可以制取無(wú)水結(jié)晶葡萄糖 d5 OB\ 　4用耐溫淀粉酶Termamyl Supra將淀粉乳液化至DE10～11選用真菌淀粉酶FUNGAMYL 800L糖化到DE45～48可以獲得麥芽糖含量5055的普通麥芽糖漿 i rHvr 　5用耐溫淀粉酶Termamyl Supra將淀粉乳液化至DE10～11選用β－淀粉酶Novozym WBA和普魯蘭酶Promozyme適于水解糖鏈的支叉部位糖化到DE43～46可以獲得麥芽糖含量60以上的高麥芽糖漿或芽糖含量70以上的超高麥芽糖漿 YyU0 　　以葡萄糖為原料經(jīng)固定化異構(gòu)酶Sweetzyme IT異構(gòu)化可以獲得糖分組成中果糖約占42的F42果葡糖漿 F42果葡糖漿經(jīng)色譜分離可以獲得糖分組成中果糖最多約占90的F90超高果糖漿F90超高果糖漿還可以通過(guò)結(jié)晶制得結(jié)晶果糖 0o8ZGL 　　以葡萄糖為原料經(jīng)高壓加氫可以制得山梨醇通過(guò)結(jié)晶可以制得結(jié)晶山梨醇 HWPYV M 　　以F90超高果糖漿為原料經(jīng)高壓加氫可以制得含甘露醇45與山梨醇45以上的混合液通過(guò)結(jié)晶可以制得高附加值的結(jié)晶甘露醇 Q Td 　　所以使用淀粉為原料可以生產(chǎn)非常多品種的淀粉糖品 J ZTC1[ K KwJHM  　　淀粉糖的生產(chǎn)中用到了非常多的[wiki]化工[wiki]技術(shù)與操作現(xiàn)以甘露醇的制造為例敘述如下 Jj A876o 　　以淀粉為原料生產(chǎn)甘露醇的工藝流程如下 35QUl_ 　　淀粉乳――――調(diào)漿―――一次噴射液化――――反應(yīng)罐液化――――二次噴射液化――――閃蒸冷卻――――平流液化――――冷卻――――PH調(diào)節(jié)――――糖化――――真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾――――加熱――――活性炭脫色――――壓力過(guò)濾――――冷卻――――離子交換――――PH調(diào)節(jié)――――異構(gòu)――――離子交換――――色譜分離――――真空蒸發(fā)――――氫化――――活性炭脫色――――壓力過(guò)濾――――離子交換――――真空蒸發(fā)――――一次降溫結(jié)晶――――一次離心分離――――溶解――――二次真空蒸發(fā)結(jié)晶――――二次離心分離――――干燥――――包裝――――成品結(jié)晶甘露醇 D42k 　　簡(jiǎn)單工藝說(shuō)明如下 2 tC8iG 　1液化 FdVyI3Z 　　淀粉分子由成千上萬(wàn)個(gè)葡萄糖單元連接而成不呈現(xiàn)甜味的淀粉大分子降解為呈現(xiàn)甜味的糖類小分子的水解反應(yīng)是通過(guò)淀粉酶的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的淀粉酶根據(jù)其在淀粉水解反應(yīng)中所起的作用不一致可以將其簡(jiǎn)單地分為兩大類液化用酶和糖化用酶分別簡(jiǎn)稱為液化酶和糖化酶 GhBkq 2 　　為了充分發(fā)揮液化酶的效力我們的工藝過(guò)程需要?jiǎng)?chuàng)造最適合于酶工作的環(huán)境在通過(guò)添加Na2CO3溶液將淀粉乳的PH調(diào)到合適范圍后我們向淀粉乳中添加三分之一量的液化酶然后將其送去一次噴射液化在一次噴射液化中直接蒸汽使淀粉乳的溫度迅速升高到110其中的淀粉顆粒迅速吸水膨脹而變得非常適合于液化酶發(fā)揮效力于是在熱和酶的共同作用下淀粉乳懸浮液迅速轉(zhuǎn)變成混合糖類的水溶液在隨后的降溫維持反應(yīng)中合適的溫度使液化酶繼續(xù)發(fā)揮作用混合糖類進(jìn)一步朝更小分子量的方向繼續(xù)水解 lb el r 　　為了確保所有的淀粉分子都得到水解并且使得水解液中的糖類能水解到足夠的程度以便于后續(xù)工序的順利進(jìn)行我們需要進(jìn)行二次噴射液化在二次噴射液化中直接蒸汽將水解液的溫度迅速提升到135當(dāng)然135的高溫雖然使得水解液中尚未得以水解的淀粉顆粒都受到熱的作用而變得便利于酶進(jìn)行水解也使得早先加入其中的液化酶都被殺滅因而二次噴射后的降溫維持液化反應(yīng)中我們需要補(bǔ)加三分之二量的液化酶重新加入的液化酶在合適的溫度下發(fā)揮出了強(qiáng)大的效力水解液中的所有糖類分子因而都得以降解得比較徹底每個(gè)分子中含有的葡萄糖單元數(shù)幾乎都變成了10個(gè)以下 O9bV 　2糖化  oa1fOr 　　淀粉乳經(jīng)過(guò)液化后淀粉大分子被降解水解為糖類小分子但離我們需要的糖分組成仍有一定的距離我們需要得到幾乎全部是單個(gè)葡萄糖分子的水解液這時(shí)我們需要依靠糖化酶來(lái)完成這個(gè)工作 5
b I4 生產(chǎn)不同的糖產(chǎn)品在糖化工序需要使用不同的糖化酶甘露醇采用的是復(fù)合糖化酶為的是獲得葡萄糖含量盡可能高的糖產(chǎn)品復(fù)合糖化酶中含有少量的普魯蘭酶是為了切斷多糖分子鏈上的支叉部分糖化過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)創(chuàng)造適合于糖化酶發(fā)揮效力的環(huán)境主要是PH和溫度通過(guò)加入鹽酸使液化液得到合適的PH環(huán)境通過(guò)使用冷卻水降溫得到合適的溫度然后添加的糖化酶將會(huì)替我們完成液化液中糖類的最終水解過(guò)程得到粗的糖化液 \  A 　3真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾 tp m 　　粗的糖化液中的糖分組成雖然已經(jīng)達(dá)到我們的要求但我們必須除去其中的非糖雜質(zhì)以得到純凈的能夠進(jìn)一步加工的糖液真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾主要是濾除水解液當(dāng)中懸浮或沉積的不溶于水的雜質(zhì)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓以及預(yù)涂好的硅藻土助濾劑使得過(guò)濾操作的勞動(dòng)強(qiáng)度減到了最低程度且獲得了最高的過(guò)濾速度 U
N YeP 　4脫色壓力過(guò)濾 t6vI 　　脫色的目的是為了除去溶解在水中的有機(jī)雜質(zhì)絕大部分有機(jī)雜質(zhì)是有色的有機(jī)雜質(zhì)我們往糖液中添加對(duì)有機(jī)雜質(zhì)具有強(qiáng)吸附能力且本身不溶于水的粉末活性炭然后利用壓力過(guò)濾器將活性炭濾除的同時(shí)也就除去了糖液當(dāng)中的有機(jī)雜質(zhì) pV4R 　5離子交換 D
qZNI 　　糖液中的水不溶性雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)除去后仍含有許多溶于水中的無(wú)機(jī)雜質(zhì)這些雜質(zhì)在水中以陽(yáng)離子和陰離子的形式存在離子交換的目的就是除去這些水溶性的無(wú)機(jī)雜質(zhì)糖液中的陽(yáng)離子與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H發(fā)生交換糖液中的陰離子與陰離子交換樹(shù)脂上的OH發(fā)生交換最后交換入糖液中的H和OH結(jié)合成水糖液中的無(wú)機(jī)雜質(zhì)都變成了相應(yīng)量的水得以除去 UYC6FS\ 當(dāng)然為了保持離子交換樹(shù)脂的交換能力我們需要在其交換能力下降的時(shí)候分別利用酸和堿對(duì)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂進(jìn)行再生 Ohtu 　6PH調(diào)節(jié)  k n 　　加入硫酸將溶液PH調(diào)節(jié)到7578 2HC6s 　7異構(gòu) Ce1FXt 　　混合糖液進(jìn)入裝有固定化異構(gòu)酶的異構(gòu)柱其中葡萄糖量的42％被異構(gòu)成果糖得到F42果葡糖漿 fehL
　8離子交換 s[g E 　　經(jīng)脫色后的糖液依次通過(guò)陽(yáng)離子交換柱和陰離子交換柱溶液中的陽(yáng)離子和陰離子分別被除去糖液中的無(wú)機(jī)雜質(zhì)基本被去除 vUi0RS  　9色譜分離 wD 7B 　　F42果葡糖漿經(jīng)色譜分離可以獲得糖分組成中果糖最多約占90的F90超高果糖漿 9 w9Z 　10真空蒸發(fā) Y W7  　　經(jīng)色譜分離后得到的F90超高果糖漿濃度較低通過(guò)多效真空板式蒸發(fā)器除去其中的部分水分濃度由10％左右上升到50％ n26D  　11氫化 VL t 　　糖液被送入高壓釜中在鎳鋁合金[wiki]催化劑[wiki]的作用下與氫氣發(fā)生反應(yīng)葡萄糖氫化得到山梨醇果糖氫化得到等量的甘露醇和山梨醇?xì)浠瓿珊蟮玫降臍浠汉事洞技s44～45％山梨醇約52～53％  HCfROK 　12脫色 zQXR zd 　　氫化液中含有糖液在氫化過(guò)程因高溫而產(chǎn)生的有色物質(zhì)往氫化液中加入粉末活性炭氫化液中的有色物質(zhì)被活性炭表面所吸附 p m7 　13壓濾 IuRmBf 　　利用板框壓濾機(jī)將氫化液中的活性炭連同其吸附的有色雜質(zhì)一并濾除氫化液顏色變得清亮透明部分夾帶在氫化液中的鎳鋁合金催化劑液被濾除 v b
 　14離子交換 86cbI 　　經(jīng)脫色后的氫化液依次通過(guò)陽(yáng)離子交換柱和陰離子交換柱溶液中的陽(yáng)離子和陰離子分別被除去氫化液中的無(wú)機(jī)雜質(zhì)包括殘留的鎳鋁合金催化劑基本被去除 DX8Hw3 o 　15真空蒸發(fā) s3 MX 　　經(jīng)離子交換后的氫化液通過(guò)多效真空板式蒸發(fā)器除去其中的部分水分濃度由48％左右上升到75％ s6F9F 　16一次降溫結(jié)晶 Qw zC 　　濃縮后的氫化液進(jìn)入臥式結(jié)晶機(jī)中溫度的逐漸下降使得甘露醇的溶解度也逐漸下降從而不能繼續(xù)全部溶解在水中不能溶解的部分以晶體的形式從溶液中析出而與山梨醇分離開(kāi) On4AB V 　17離心分離 LX u 　　結(jié)晶好的膏狀物進(jìn)入離心機(jī)其中的晶體甘露醇留存在離心機(jī)的篩藍(lán)中仍然溶解在溶液中的山梨醇與殘留的甘露醇從離心機(jī)甩出后作為副產(chǎn)品山梨醇經(jīng)濃縮到75％DS后灌裝至成品桶中出廠銷售 OKI A u 　18溶解 pI37RmS 　　留存在離心機(jī)的篩藍(lán)中的晶體甘露醇因純度達(dá)不到要求所以需將其取出后再溶解到水中然后作進(jìn)一步的提純 1 8i 　19二次真空蒸發(fā)結(jié)晶 Q 9Xwa 　　重新溶解后的甘露醇溶液進(jìn)入真空蒸發(fā)結(jié)晶罐中因水的不斷蒸發(fā)水能夠溶解的甘露醇總