【正文】 | H— C— OH | H— C— OH | CH2OH a葡萄糖 開鏈葡萄糖 223。 構(gòu)型；在酶水解的過程中構(gòu)型發(fā)生了轉(zhuǎn)變，生成的 223。 1815年戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束，甘蔗恢復(fù)進(jìn)口，這種淀粉糖工廠相繼停工。 ? 用淀粉水解生產(chǎn)葡萄糖是由 德國化學(xué)家柯喬夫 ,在 1811年發(fā)現(xiàn)的；柯喬夫 最初是在研究一種膠粘劑，在一次試驗(yàn)過程中，在用硫酸處理馬鈴薯淀粉時(shí)，原意是制造可能代替阿拉伯樹膠用的膠粘劑，但一不小心酸加多了；酸的作用過量，所得產(chǎn)物成為粘度很低的液體；清澄，具有甜味?？聠谭?乃開始研究制造淀粉糖。 ? 法國化學(xué)家 沙蘇里 經(jīng)過長(zhǎng)期研究證明，由淀粉制造的淀粉糖的化學(xué)反應(yīng)為水解反應(yīng)，水解的最終產(chǎn)品與葡萄汁中制成的糖為同一性質(zhì)的糖；它的分子式和分子結(jié)構(gòu)與葡萄汁中的葡萄糖完全相同。 葡萄糖在水溶液中向 a構(gòu)型轉(zhuǎn)變，最后這兩種異構(gòu)體達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。葡萄糖 葡萄糖投影結(jié)構(gòu)式示意圖 5 ? 在水溶液中，葡萄糖主要是以六環(huán)結(jié)構(gòu)存在，但也有微量的開鏈異構(gòu)體。異構(gòu)體的比例為 36%和 64%。葡萄糖異構(gòu)體的比旋光度為 +。若溶解 223。 ? 用方程式表示： 6 ? 物理性質(zhì)： ? 【 1】性狀：葡萄糖為 無色或白色結(jié)晶性或顆粒性粉末 ，無臭， 味甜，比重 、熔點(diǎn) 83℃ ； ? 【 2】溶解度：易溶于水， 在 20℃ 時(shí)， 100g水能溶解，水溶液中 溶解度可達(dá) %，在 25℃ 時(shí) ，100g水能溶解 111,42g葡萄糖，水溶液中 溶解度可達(dá)%。 二 葡萄糖的實(shí)用特性 甜味： 葡萄糖是由淀粉制成的甜味劑，在淀粉糖中其甜度僅次于果糖，而高于其他麥芽糖、山梨醇等， 以蔗糖甜度為 100計(jì)，葡萄糖甜度約為 75。 ? 溶解度 ：結(jié)晶葡萄糖易溶于水，微溶于乙醇和其他有機(jī)溶劑，溫度在 55℃ 以上時(shí)葡萄糖比蔗糖溶解快，低于55℃ 比蔗糖溶解略慢， 55℃ 是固相一水葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)闊o水葡萄糖的溫度。 發(fā)酵性 ：在有利條件下，葡萄糖容易被酵母菌完全發(fā)酵，產(chǎn)生 CO2和酒精，因而葡萄糖是飲料工業(yè)、各種發(fā)酵工業(yè)的主要原料，也是食品工業(yè)中肉食加工和泡菜等不可缺少的配料。 9 ? 葡萄糖不經(jīng)消化能被身體直接吸收，所以適合病人食用；也能直接注射到血液中去，供病人急用；每克無水葡糖糖供給熱能 1874卡。還有利尿作用。玉米淀粉顆粒有圓形和多角形兩種，用顯微鏡觀察淀粉顆粒能鑒別不同的淀粉品種。淀粉的水分含量受周圍空氣濕度的影響，在陰雨天，濕度大，淀粉吸收空氣中的水汽使水分含量增高；在干燥的天氣濕度小，淀粉失散水分，使淀粉水分降低。由于顆粒的膨脹，晶體結(jié)構(gòu)的消失，體積脹大，互相接觸，變成粘稠糊狀液體。 ? 【 2】直連淀粉和支鏈淀粉 ? 淀粉是由直連淀粉和支鏈淀粉所組成。 液化酶的 PH范圍為 ； 有效溫度范圍在噴射液化工藝中瞬間溫度可達(dá)105℃ 145℃ 仍能有效水解淀粉乳。 ? 酶制劑的物理特性： ? 外觀 褐色液體； 氣味 無刺激性氣味 ? 溶解度 易容于水； 比重 :、 ? 14 ? 三、助濾劑： ? 硅藻土是一種生物成因的硅質(zhì)沉積巖，由古代硅藻的遺骸組成。葡萄糖生產(chǎn)中使用硅藻土的目的就是吸附、過濾糖液中的蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。具有很強(qiáng)的吸附顏色和若干無機(jī)鹽的作用；約含 1015%的水分和微量的灰分， 每克活性炭的吸附面積可高達(dá) 500m2以上 。離子交換的目的就是除去糖液中的無機(jī)鹽類有害物質(zhì)，進(jìn)一步精制提純糖液。這種胺基雖然連接在樹脂結(jié)構(gòu)上，但性質(zhì)仍如游離胺，能交換除去糖液中的 CI 離子類。 5g ③經(jīng)緯密度： 42根 /100mm 誤差177。 ⑦材 質(zhì)： 外層為壓膜編織層，內(nèi)層為牛皮紙層 19 淀粉乳 液 化 糖 化 轉(zhuǎn)鼓除渣 脫色過濾 離子交換 蒸 發(fā) 冷卻結(jié)晶 離心分離 氣流干燥 成品包裝 成品入庫 第四 葡萄糖生產(chǎn)的基本原理和流程簡(jiǎn)介 崗位流程方框簡(jiǎn)圖： 20 二次噴射 糖化酶 注射糖結(jié)晶 母液去草酸 氣流干燥 注射糖包裝 離心分離 閃蒸維持 蒸 發(fā)濃縮 母液外賣 離交交換 一次噴射 糖 化 轉(zhuǎn)鼓除渣 一次脫色過濾 二次脫色過濾 淀 粉 乳 調(diào)乳 碳酸鈉 液化酶 工藝水 稀鹽酸 調(diào) PH 母液脫色過濾 蒸 發(fā) 口服糖結(jié)晶 離心分離 氣 流干燥 口服糖包裝 工藝流程方框圖： 21 ? 一、液化崗位 ? 淀粉顆粒的結(jié)晶性結(jié)構(gòu)對(duì)于酶作用的抵抗力強(qiáng)，細(xì)菌 a淀粉酶水解淀粉顆粒和水解糊化淀粉的速度比約為 1： 20， 000。 ? 液化基本方法： ? （ 1） 酶法液化的方法繁多，如：間歇液化法、半連續(xù)液化法，噴射液化法等。噴射液化技術(shù)的關(guān)鍵一是設(shè)備～液化噴射器”，二是酶～耐高溫“ a淀粉酶”。 ? （ 2）什么叫液化 ? a淀粉酶水解淀粉分子中的 a1,4鍵， 最初階段速度很快 ， 龐大的淀粉分子斷裂成較小的分子 。 糊精分子小到一定程度，遇碘不再變色。 27 ? （ 4）水解前的直鏈淀粉和支鏈淀粉分子示意圖 還原尾端基 非還原尾端基 直鏈淀粉 支鏈淀粉 28 ? （ 5）下圖為液化酶水解直鏈淀粉示意圖 CH2OH CH2OH CH2OH OH OH OH OH OH O O O O O O 1 4 4 4 1 a1,4 a1,4 OH 液化酶 液化酶 CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH OH OH OH OH OH OH O O O O O O O O O O O OH OH OH OH OH OH O O a1,6 6 1 糖化酶 液化酶 a1,4 CH2OH O 29 （ 6）下圖為液化酶水解支鏈淀粉示意圖 ? （ 7）下圖為液化液中糊精、麥芽糖、葡萄糖分子示意圖 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 30 ? 液化程度 ? 在液化過程中，淀粉糊化、水解成較小的分子，粘度應(yīng)當(dāng)降低到足夠的程度，能適用于工藝操作。 水解超過此程度，不利于糖化酶生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，影響催化效率，糖化液的最終葡萄糖值較低。 ? 蒸氣噴射產(chǎn)生的湍流，使淀粉乳受熱快而均勻，黏度降低也快。 32 ? （ 2）噴射液化 ? 用泵把淀粉乳經(jīng)板式換熱器加熱后（溫度加熱 50℃ ），打入 1次噴射器 ,進(jìn)行噴射液化，在噴射器中，淀粉乳和蒸汽直接相遇，淀粉乳瞬間加熱糊化、液化；控制出料溫度100～ 105℃ ；從噴射器中出來的料液 ,經(jīng)一次閃蒸罐反應(yīng)5～ 10分鐘后，進(jìn)行 2次蒸汽噴射（溫度 125～ 135℃ ） ? 在第 2次噴射器內(nèi) ,料液和蒸汽直接瞬間接觸，溫度升至125 ～ 135℃ 。經(jīng)過約120～ 150分鐘的連續(xù)反應(yīng)，出料溫度 98℃ ,換熱降溫降至70℃ ，再經(jīng)真空閃冷降溫至 60～ 62℃ ，料液進(jìn)入 pH調(diào)節(jié)罐。此法液化效果好，蛋白質(zhì)等雜質(zhì)凝結(jié)在一起，使糖化液過濾性好。為了保證底物分子大小能在一定范圍內(nèi)，客觀上要求液化要均勻。其原理為：溶液進(jìn)入閃蒸罐，在真空中溶液呈過熱狀態(tài)，因而瞬間大量蒸發(fā)水分，水分變?yōu)槎握羝怀樽?，液化液濃度因失去部分水分而增濃。同時(shí)，啟動(dòng)料液進(jìn)料泵，調(diào)節(jié)進(jìn)料流量計(jì)，穩(wěn)定進(jìn)料回流約 10分鐘，以穩(wěn)定進(jìn)料泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。 ? （ 6） 開啟二次噴射器，方法同一次噴射器相同，將料液加熱至 120135℃ 左右，料液進(jìn)入換熱器和轉(zhuǎn)鼓濾液換熱，然后經(jīng)二次閃蒸罐、二次閃蒸控制溫度 98℃ ，在罐出口加入另一部分 a淀粉酶，并按順序連續(xù)通過 16個(gè)液化維持罐。 ? （ 8） 待液化快結(jié)束時(shí)，首先開啟噴射器的淀粉乳回流閥，關(guān)閉噴射器淀粉乳進(jìn)料閥；關(guān)閉淀粉乳罐、混合罐、Na2CO3罐、 a淀粉酶罐閥門。 糖化崗位的目的是利用葡萄糖淀粉酶或復(fù)合酶（糖化酶），進(jìn)一步將這些水解產(chǎn)物水解成葡萄糖。 但現(xiàn)在的工藝還沒有達(dá)到這個(gè)水平， 雙酶法現(xiàn)在的工藝水平為每 100份純淀粉能生產(chǎn) 105～ 108份葡萄糖。因?yàn)檫€有少量的還原性低聚糖存在。 44 ? 葡萄糖淀粉酶（糖化酶）水解方式 ? （ 1）還原端和非還原端 ：葡萄糖淀粉酶（糖化酶）水解淀粉是由非還原尾端進(jìn)行，水解 a1,4葡萄糖苷鍵，也能水解 a1,6葡萄糖苷鍵，使一個(gè)葡萄糖單位分離產(chǎn)生葡萄糖。 ? （ 3）糖化酶是外酶 ：水解由底物分子的尾端進(jìn)行，屬于外酶。 ? （ 5）糖化酶不能進(jìn)入分子的內(nèi)部： 葡萄糖淀粉酶（糖化酶）水解由底物分子的尾端進(jìn)行， 不能進(jìn)入分子內(nèi)部水解 ， 屬于“外酶” 。 ? （ 2）糖化保溫和出料： 在 60℃ 左右保溫約 4860小時(shí)，（剛開車時(shí)，在 8小時(shí)后要取樣檢測(cè) DE值，然后每 4小時(shí)取樣一次，做曲線表，取最高 DE值為糖化時(shí)間）用無水酒精檢驗(yàn)，在無糊精反應(yīng)后，將料液通過換熱器和 2噴料液換熱滅酶（或循環(huán)加熱到 75～ 80℃ 滅酶。 ? 糖化工藝基本操作： ? （ 1）糖化罐要清洗干凈，要做到清潔、無菌、無異物。糖化液達(dá)標(biāo)后，開始糖化出料。 ? （ 7）下班前 ，檢查所有設(shè)備電氣閥門是否關(guān)閉，切底打掃衛(wèi)生， 48 閃 冷 降 溫 液 化 住 pH 調(diào)配罐 糖 化 罐 鹽酸 蒸汽 糖化酶 濾 液 罐 真空轉(zhuǎn)鼓除渣 工藝流程示意圖 換 熱 降 溫 熱 水 罐 換 熱 器 真空 冷 凝 水 冷卻水 糖 化 罐 50 ? 三、蛋白除渣崗位 ? 轉(zhuǎn)鼓除渣崗位目的 ? （ 1） 淀粉糖化液的成分 ? 淀粉糖化液主要為葡萄糖，還有少量的低聚糖的復(fù)合水解產(chǎn)物、原存在于原料淀粉中的各種雜質(zhì)、水帶來的雜質(zhì)以及作為催化劑的酶或酸等，成分復(fù)雜。蛋白質(zhì)、肽和氨基酸等含氮物質(zhì)與糖其反應(yīng)產(chǎn)生有色物質(zhì)，增加糖化液的顏色，其中，危害最大的是氨基酸，其氨基酸最易與糖起反應(yīng)。 ? 蛋白除渣工藝簡(jiǎn)述 ? （ 1）工藝原理 ? 預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，是利用真空產(chǎn)生的負(fù)壓作用，使糖化液以真空吸濾的方式通過預(yù)涂層和濾布層，從而得到澄清的濾液。 ? c、送入濾液罐的濾液，再用泵打入列管式換熱器，使濾液和二次液化噴射器噴出的高溫液化液換熱，控制濾液換熱后混合溫度到 75～ 80℃ 滅 酶；滅酶后的濾液送入脫色崗位的一次脫色罐。h ? ⑨ . 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 ~? ⑩ . 預(yù)涂真空度不宜太高，以不超過 54 ? 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)說明 ? （ 1）設(shè)備原理 ? 預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)工作原理與一般真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)基本相同，主要區(qū)別在于轉(zhuǎn)鼓無格室，濾室不分腔；過濾前必須進(jìn)行過濾介質(zhì)（如硅藻土、珍珠巖）的預(yù)涂，由預(yù)涂層和濾布共同完成過濾。 55 糖 化 液 助濾劑罐 儲(chǔ) 槽 排 空 口 預(yù)涂清水回流管 汽 液 分 離 器 溢流口 助濾劑泵 分 液 器 濾 液 泵 密 封 調(diào) 節(jié) 管 止回閥 濾液泵 自 來 水 真空泵 排氣口 汽水分離器 濾清液罐 懸浮液泵 連接軟管 轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī) 儲(chǔ)槽 減 速 機(jī) 進(jìn)料管 （ 3）真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)過濾過程示意圖 56 ? （ 4）除渣過濾和脫色過濾方框流程圖 配土罐 工藝水 糖化罐 轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī) 一次過濾 換熱滅酶 濾清液 蛋白渣 硅藻土 一次脫色 二次脫色 二次過濾 離交前罐 廢碳 新碳 碳泥棄去 廢碳去一脫 精密過濾 57 （ 5）預(yù)涂式真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)