【正文】 為淀粉糊，發(fā)生糊化時的溫度稱為糊化溫度。隨溫度升高、濕度降低含水減少。同一種淀粉顆粒大小也不均勻，并且相差很多，玉米淀粉的最小顆粒約5微米，最大顆粒約26微米，平均為15微米。淀粉顆粒的形狀與其生長部位不同而決定其形狀各異。醫(yī)藥級葡萄糖質量較高，口服糖標準低于醫(yī)藥級，同時有的還加入維生素、鈣質等以提高營養(yǎng)供病人、老人、兒童服用。因糖液的濃度PH值和其他條件不同，抑制氧化反應的程度也不同。 粘度粘度是糖品的一種性質，葡萄糖和果糖的粘度較之蔗糖低，淀粉糖漿的粘度較高，葡萄糖的粘度隨溫度升高而升高，食品工業(yè)中，利用粘度提高食品的稠度和可口性。每克無水葡萄糖能釋放1874卡的熱量。用糖保存食品是一種重要的保存食品的方法。大約在3060分鐘內完成。生產糖果時利用此性質，保持糖果柔軟。溫度高，葡萄糖的溶解度增高，糖漿也不會析出葡萄糖液體，工業(yè)上一般是在較高的溫度下貯存較高濃度的糖晶溶液。葡萄糖大于蔗糖，達到一定數(shù)值，二者甜度相等，如：%的葡萄糖溶液相當于10%的蔗糖溶液甜度，40%以上的葡萄糖和蔗糖溶液，此時二者的甜度就相等。0）糖類名稱相對甜度 蔗 糖 果 糖葡 萄 糖 麥 芽 糖 山 梨 糖 甘 油果葡糖漿（42%） 糖的甜度受若干因素影響，尤其是濃度。果葡糖漿分子量低，滲透壓力大，具有良好的防腐作用，廣泛的應用在食品工業(yè)上，如面包、糕點、餅干、汽水、雪糕、酒類、飲料、糖果、蜜餞、果醬、食用糖漿、醫(yī)用糖漿等。 全糖利用雙酶法工藝生產的糖化液，DE9598，含有少量的低聚糖，甜味純正，利用直接噴霧的方法制成顆粒產品，稱為全糖，主要是應用食品工業(yè)。因此果葡糖漿的生產和售價在許多國家低于甜菜糖和蔗糖。主要是反應不易控制，轉化率低、培養(yǎng)基較貴，等各方面不利因素，使之不能投入生產。1960年日本最新研究出雙酶法，用α淀粉酶液化和葡萄糖淀粉酶糖化的雙酶法生產結晶糖工藝，而后各國相繼采用雙酶法，逐漸淘汰了舊的酸法糖化工藝，這種雙酶法所得到的糖化液純度高、甜味純正，同時還可省去結晶工序直接制成全糖。1801年，樸羅斯特試驗成功由葡萄中提取制出葡萄糖，葡萄糖的名稱由此而來，一直沿用到現(xiàn)在。從甜菜制糖到目前為止卻只有二百多年的歷史，隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)都需要大量的糖品，因而，促使淀粉糖業(yè)能夠得到發(fā)展。一、淀粉糖工業(yè)的發(fā)展利用淀粉為原料生產的糖品稱淀粉糖，淀粉糖產品種類多，生產歷史悠久。19世紀曾有很多人從事制造潔晶糖的研究，但成就不大，主要是對于葡萄糖幾種異構體的化學結構和結晶規(guī)律缺乏了解，后沿用蔗糖結晶的方法，效果也不好，大約在1920年，美國的?？驴税l(fā)現(xiàn)，含水α葡萄糖比無水α葡萄糖容易結晶。工藝簡單，生產成本低，質量雖不及結晶葡萄糖，但適合于食品工業(yè)應用，如生產飴糖。直到1965年日本高崎義辛在土壤中分離出白色鏈霉菌，可以利用木糖木聚糖及農副產品、麩皮、玉米芯、稻桿、麥桿等，酶產量高、性質也好，1960年，日本首先利用這種酶生產果葡糖漿，應用酶法將淀粉糖化，得純度很高的糖化液，再用異構酶使一部分葡萄糖轉化為果糖，因產品和主要成分為葡萄糖和果糖，稱為果葡糖漿，也叫異構糖漿。不僅缺糖的國家可以大力發(fā)展，甜菜糖和蔗糖發(fā)達的國家也大力發(fā)展，因此制糖工業(yè)進入了一個新的階段。 淀粉糖漿淀粉糖漿是淀粉經不完全轉化而得的產品。 三、淀粉糖的性質 主要介紹一下葡萄糖、果糖、果葡糖漿的性質及其應用。糖濃度增高，甜度增高，但不同的糖，在相同的甜度下，濃度是不同的。下面的表列出幾種糖溶液在相同的甜度時的濃度（%） 相等的甜度的糖溶液濃度 （%）糖 類濃 度（%） 葡萄糖 蔗 糖2 果葡糖漿 果 糖 一般聽說的葡萄糖的甜度低于蔗糖，是在糖液低的情況下所說的。下表為不同溫度下的溶解度（克/100克水）：果 糖蔗 糖葡 萄 糖溫度℃濃度%溶解度濃度%溶解度濃度%溶解度2 03 04 05 0 結晶性質蔗糖易于結晶，晶體能生長很大。 吸潮性和保潮性吸潮性是指在較高的空氣濕度的情況下，吸收水分的性質。若無水α葡萄糖的晶體表面上附著微量十分細小的含水結晶，吸收水分更快。糖液的滲透壓力使微生物菌體內的水分被吸走，生長受到抑制，糖液的滲透壓力隨糖濃度增高而增加，單糖的濃度高于雙糖，相同濃度的糖分子數(shù)等于雙糖的二倍，所以分子量小的糖溶液具有較高的滲透壓力。一般給病人注射5%的葡萄糖溶液，也有時注射高濃度的葡萄糖溶液。 化學穩(wěn)定性葡萄糖、果糖、淀粉糖漿都具有還原性，在中性或堿性下化學穩(wěn)定性差，受熱易起分解反應生成有色物質，也易于與蛋白類含氮化合物起羰氨反應，在PH3時葡萄糖最穩(wěn)定。 四、淀粉糖品的用途 淀粉糖品主要應用于食品工業(yè)，醫(yī)藥工業(yè)和化學工業(yè)。葡萄糖同時還是重要的化工原料，是生產山梨醇、甘露醇、維生素丙、維生素C、葡萄糖酸、葡萄糖醛、味精、酒精、醋酸等各種產品的原料，廣泛地應用工業(yè)。玉米淀粉顆粒因生長部位的不同，而有圓形和多角形兩種，在玉米的上部中部的軟胚體為圓形顆粒，在生長期所受壓力小。玉米淀粉在偏光顯微鏡下觀察，淀粉顆粒呈現(xiàn)黑色十字，玉米淀粉十字交叉點在淀粉顆粒的中心。糊化淀粉混于冷水中，經攪拌成乳狀懸浮液，稱之為淀粉乳，若停止攪拌，則淀粉乳慢慢下沉，經過一段時間后，淀粉乳產生沉淀，淀粉不溶于冷水，同時它的比重大于水的比重。玉米淀粉乳的糊化溫度為6472℃，開始的溫度為64℃，完成糊化的溫度為72℃。 淀粉是由直鏈和支鏈淀粉組成。但由于分離工藝的不完善，不可能將雜志全部分離出去，故淀粉中還存在一定量的雜質，一般的工業(yè)淀粉組成為：水分 1114%蛋白質 ＜%可溶蛋白 ≤%（%）脂肪 ≤%灰分 ≤%PH值 其中還有幾項，但在生產中可不用考慮。淀粉糖工業(yè)上應用的酶，主要是以α淀粉酶、β淀粉酶的葡萄糖淀粉酶，都屬于水解酶，能水解分子中的葡萄糖苷鍵。酶的催化能力強，能在較低溫度進行，但時間長。一、 α淀粉酶，生成的產物還原尾端葡萄糖單位C1碳原子為α構型，故稱為α淀粉酶。由微生物制酶，產量高，易于分離和精制，適用于工業(yè)大量生產使用。酶的催化作用在分子的表面進行，但真正有催化作用的只占一少部分，這部分稱之為“活化中心”。，溫度37℃，底物：可溶性淀粉。，活力最高溫度為78℃。酶的另一個重要性質是活力熱穩(wěn)定性，它受溫度和PH值的影響最大，在較高的溫度受熱，受熱時間增長都影響活力降低或消失，受溫度影響的關系見圖33，NDVD，240，是很穩(wěn)定的，85℃加熱20分鐘，活力只降低80%，酶的活力的穩(wěn)定性受PH值影響，以70℃受熱1小時后的殘余活力的百分率。在酶的水解反應中，鈣離子不直接參與酶與底物分子生成的絡合結構，但鈣離子的存在，使酶分子保持適當?shù)臉嬓?，具有最高的活力和最高的活力穩(wěn)定性。糊精分子小到一定的程度遇碘不再變色，稱為消色點。α淀粉酶水解迅速，因底物分子和分子大小不同而不同，直鏈淀粉的水解速度快于支鏈淀粉和糖原。水解由底物分子的尾端進行，屬于外酶。葡萄糖淀粉酶的性質決定水解淀粉能全部轉化為葡萄糖。 酶的性質 葡萄糖化酶的來源不同，所具有的性質就不同，糖化時所需要的溫度的PH值方面存在著差別。過高和過低的PH值都大大影響其活力。增加酶的用量，能縮短糖化時間，較快地達到需要的糖化程度，如453克玉米淀粉用80活力單位（Diazyme酶制劑）糖化到葡萄糖值為9598，用7296小時，若用酶量增加到100活力單位則需要4048小時，可見增加酶用量能提高生產能力。Be（37%DS），在淀粉乳中加入50ppm的鈣離子可以提高酶的熱穩(wěn)定性。淀粉糊化是酶法工藝的一個必不可少的步驟。但在液化過程中，淀粉糊化，水解成較小的分子，應達到什么程度合適，需要考慮不同影響因素。液化方法：液化方法有幾種，其中最簡單的是升溫液化法，3040%濃度的淀粉乳，加入CaCl2，加入需要量的液化酶，在保持劇烈攪拌時，加熱到8590℃，在此溫度保持3060分鐘，達到需要的液化程度。見圖41是兩種不同噴射液化器的構造示意圖，A為蒸汽入口，B為混有液化酶的淀粉乳進口。這種方法的優(yōu)點是：液化效果好，蛋白質凝結好，糖化業(yè)的過濾性質好，設備少適于連續(xù)操作。 目前世界比較先進的液化流程是二項噴射蒸煮液化工藝流程，在這里主要了解STARCOSA公司的工藝流程，稱STARCOSA流程，具體流程：由淀粉廠來的淀粉乳，濃度為21176。 淀粉乳通過板式換熱器由30℃被加熱到50℃，進入專用噴射加熱器噴射蒸煮，淀粉乳在加熱中，使溫度達到120℃，加熱器內的高度湍流，使淀粉顆粒破碎，然后進入保持管，在120℃，3bar的壓力下保持30分鐘，進入反應罐。在90℃下停留3小時。糖化則是利用葡萄糖淀粉酶進一部將這些產物水解成葡萄糖。工業(yè)上，用“葡萄糖值”表示淀粉水解程度或糖化程度。糖化操作比較簡單，設備也比較簡單，只是一個帶攪拌的罐。選用較低的PH值，糖化液的著色淺，易于脫色。糖化達到最高值時，應停反應，否則葡萄糖值趨向降低，這是因為葡萄糖發(fā)生復合反應。這些雜質的來源主要是糖的復合和分解反應產物，原存于淀粉中的各種雜質，水帶來的雜質酶及各種化學品帶來的雜質，成分很雜。其中氨基酸最易于起糖化反應。脫色：利用活性炭吸附雜質和有色物質，來降低糖液顏色。如果糖漿的純度低，葡萄糖結晶難產率就低。 硅藻土：硅藻土作為助濾器劑，所得到的濾液透明度高，過濾周期長，過濾速度快。工業(yè)上使用較廣， cm2/g。 罐為助濾劑的調配罐。 活性炭：糖化液脫色用的活性炭主要是用來吸附糖化液中的有色物質。它吸附顏色物質的量，決定顏色物質的濃度，所以先用于顏色較深的糖漿后，不能再用于顏色較淺的糖漿，反之，先脫去顏色較淺的糖漿，再脫色顏色更深的糖漿，然后再棄掉。因糖漿具有粘度，碳的用量少，達到吸附平衡需要一定時間，活性炭脫色一般需要30分鐘，碳的用量和達到吸附平衡的時間成正比，用量多，則時間短，但不是直線關系。水解液由離心泵送到真空轉谷過濾機的貯槽中，涂層是硅藻土，通過硅藻土涂層和濾布的過濾，純凈的水解液（糖化液）進入水解物貯罐，完成一次過濾，真空轉鼓過濾機的真空由一臺真空泵抽轉鼓的內部清汁而產生，并且保持恒定，特殊的連鎖電路，可以保證供電，防止電中斷，予脫層從過濾機濾布上脫落，在硅藻土表面上，被分離的活性炭形成一個薄層由刮刀刮去，刮刀帶有一個自動進刀的伺服電機，除刮去活性炭外，還將一曾硅藻土也刮去，以保證最佳的過濾效果。采用熱水加熱升溫。現(xiàn)代化的糖廠使用蒸汽作熱源的多效蒸發(fā)裝置，加熱蒸汽通入第一效，其余各效均用前一效糖汁蒸發(fā)產生的二次蒸汽加熱，加熱蒸汽每利用一次稱為一效，利用四次稱為四效，為了避免濃度較大的糖液經受高溫的影響，一般采用汽液并流的方式，隨著水分的蒸發(fā)，糖汁濃度逐漸增大，汁汽溫度則逐效降低，這樣就可保證每兩效之間有一定的溫差以便加熱蒸發(fā)糖汁。另一方面，對于一個蒸發(fā)系統(tǒng)來說，其總的溫度差是一定的，效數(shù)越多，則各效可能分配到的有效溫差越小，當溫差只能維持泡核沸騰時，則效數(shù)便不能增加，正因如此一般多采用三至五效蒸，蒸發(fā)的流程以四效低真空蒸發(fā)系統(tǒng)為例，如圖：第一節(jié) 蒸發(fā)過程的化學變化及積垢的防除 酸的作用（1）、在弱的或強的有機酸中還原糖是穩(wěn)定的，弱無機酸在低溫下對還原無影響，但長時間旋光度改變。四、 蒸發(fā)罐積垢的生成 蒸發(fā)罐積垢的成因隨著蒸發(fā)過程糖汁濃度的不斷提高和某些化學反應的產生，很多原來溶解在糖汁里的非糖分逐漸轉變?yōu)殡y溶物質而成沉淀析出。溶解度大一些的無機酸和部分有機酸鈣鹽如CaS03等則在蒸發(fā)后期析出。CaA2 + K2Co3 = CaCo3 + 2KACaA2 + Na2Co3 = CaCo3 +2NaA 蒸發(fā)罐積垢的影響因素（1）、蒸發(fā)強度的影響蒸發(fā)強度越大，積垢生成強度越小，某工廠曾經進行了四效五效輪流操作的試驗，證明了當增加第五效時，由于各效平均蒸發(fā)速率降低，使積垢生成速率顯著增加。五、 蒸發(fā)罐積垢的防除 減少積垢生成的途徑制糖生產是大型流水性作業(yè)，任何環(huán)節(jié)的削弱或中斷，均會給整個生產帶來影響和危害。2）、加強清凈管理是提高稀汁質量在清凈（精制）流程確定后，必須制定合理的技術工藝條件，進行仔細認真的操作和加強清凈管理，才能取得具有熱穩(wěn)定性的稀汁，使蒸發(fā)積垢生成減少。堿煮一般用純堿或燒堿，或者二這混合使用。酸煮的目的在于將經堿煮后的疏松積垢溶解，以便達到消除積垢的目