糧油工藝學(xué)-第七章(編輯修改稿)
2025-02-01 19:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 淀粉酶或糖化酶協(xié)同糖化，提高淀粉轉(zhuǎn)化率，提高麥芽糖或葡萄糖得率。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 二、淀粉液化 ? 液化是使糊化后的淀粉發(fā)生部分水解，暴露出更多可被糖化酶作用的非還原性末端。它是利用液化酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度，使黏度大為降低，流動(dòng)性增高，所以工業(yè)上稱(chēng)為液化。 ? 液化還可以為下一步的糖化創(chuàng)造有利條件，糖化使用的糖化酶屬于外切酶，在液化過(guò)程中，分子被水解到糊精和低聚糖范圍的大小程度，底物分子增多，糖化酶作用的機(jī)會(huì)增多。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 液化機(jī)理 ? 液化使用 α淀粉酶，它能水解淀粉和其水解產(chǎn)物分子中的 α1， 4糖苷鍵，使分子斷裂，黏度降低。 ? α淀粉酶屬于內(nèi)切酶，水解從分子內(nèi)部進(jìn)行，不能水解支鏈淀粉的 α1， 6葡萄糖苷鍵，當(dāng) α淀粉酶水解淀粉切斷 α1， 4鍵時(shí)，淀粉分子支叉地位的 α1， 6鍵仍然留在水解產(chǎn)物中，得到異麥芽糖和含有 α1， 6鍵、聚合度為 34的低聚糖和糊精。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 液化程度 ? 葡萄糖淀粉酶是先與底物分子生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，而后發(fā)生水解催化作用，這需要底物分子的大小具有一定的范圍，有利于生成這種絡(luò)合結(jié)構(gòu)，過(guò)大或過(guò)小都不適宜。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，淀粉在酶液化工序中水解到葡萄糖值 DE15～ 20范圍合適。水解超過(guò)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。 ? 利用酸液化，情況與酶液化相似，在液化工序中需要控制水解程度在葡萄糖值 15～ 20之間為宜，水解程度高，則影響糖化液的葡萄糖值降低；若液化到葡萄糖值 15以下，液化淀粉的凝沉性強(qiáng)，易于重新結(jié)合，對(duì)于過(guò)濾性質(zhì)有不利的影響。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 液化方法 ? ⑴升溫液化法（最簡(jiǎn)單，但效果差） ? 將 30%40%的淀粉乳調(diào)節(jié) pH值為 ，加入 CaCl2調(diào)節(jié)鈣離子濃度到 ，加入需要量的液化酶，在保持劇烈攪拌的情況下，噴入蒸汽加熱到 8590℃ ，在此溫度保持 3060min達(dá)到需要的液化程度，加熱至 100℃終止酶反應(yīng)，冷卻至糖化溫度。 ? ⑵高溫液化法（液化欠均勻） ? 將淀粉乳調(diào)節(jié)好 pH值和鈣離子濃度，加入需要量的液化酶，用泵引入液化桶中約 90℃ 的熱水中，淀粉受熱糊化、液化，由桶的底部流出，進(jìn)入保溫桶中，于 90℃ 保溫40min或更長(zhǎng)時(shí)間，達(dá)到所需的液化程度。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? ⑶噴射液化法 ? 先通蒸汽入噴射器預(yù)熱到 8090℃ ，用泵將淀粉乳打入，蒸汽噴入淀粉乳的薄層，引起糊化、液化。蒸汽噴射產(chǎn)生的湍流使淀粉受熱快而均勻，黏度也降低快。液化的淀粉乳由噴射器下方卸出，引入保溫桶中在 8590℃ 保溫 40min達(dá)到需要的液化程度。 ? 酸液化法的過(guò)濾性質(zhì)好，但最終糖化程度低于酶液化法。酶液化法的糖化程度較高，但過(guò)濾性質(zhì)較差。為了利用酸和酶液化法的優(yōu)點(diǎn)，有酸酶合并液化法，先用酸液化到葡萄糖值約 4，再用酶液化到需要程度，經(jīng)用酶糖化，糖化程度能達(dá)到葡萄糖值約 97，稍低于酶液化法，但過(guò)濾性質(zhì)好，與酸液化法相似。此法只能用管道設(shè)備連續(xù)進(jìn)行，因?yàn)檎{(diào)節(jié) pH值、降溫和加液化酶的時(shí)間快，也避免回流。若不用管道設(shè)備，則由于低葡萄糖值淀粉液的黏度大，凝沉性也強(qiáng)，過(guò)濾性質(zhì)差。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 三、糖化 ? 在液化工序中，淀粉經(jīng) α淀粉酶水解成糊精和低聚糖范圍的較小分子產(chǎn)物，糖化是利用葡萄糖淀粉酶進(jìn)一步將這些產(chǎn)物水解成葡萄糖。 ? 糖化機(jī)理 ? 糖化是利用葡萄糖淀粉酶從淀粉的非還原性尾端開(kāi)始水解α1， 4葡萄糖苷鍵，使葡萄糖單位逐個(gè)分離出來(lái)，從而產(chǎn)生葡萄糖。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 糖化操作 ? 將淀粉液化液引入糖化罐中，調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)臏囟群?pH值，混入需要量的糖化酶制劑，保持 23 天達(dá)到最高的葡萄糖值，即得糖化液。 ? 糖化的溫度和 pH值決定于所用糖化酶制劑的性質(zhì)。曲霉糖化酶一般用 60℃ ， pH值 ；根酶用 55℃ ， pH值 。根據(jù)酶的性質(zhì)選用較高的溫度，可使糖化速度較快，感染雜菌的危險(xiǎn)較小。選用較低的 pH值，可使糖化液的色澤淺，易于脫色。 ? 達(dá)到最高的葡萄糖值以后，應(yīng)當(dāng)停止反應(yīng)，否則由于葡萄糖發(fā)生復(fù)合反應(yīng)，葡萄糖值趨向降低。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 第四節(jié) 糖化液的精制和濃縮 ? 淀粉糖化液的糖分組成因糖化程度而不同，如葡萄糖、低聚糖和糊精等，另外還有糖的復(fù)合和分解反應(yīng)產(chǎn)物、原存在于原料淀粉中的各種雜質(zhì)、水帶來(lái)的雜質(zhì)以及作為催化劑的酸或酶等，成分是很復(fù)雜的。這些雜質(zhì)對(duì)于糖漿的質(zhì)量和結(jié)晶、葡萄糖的產(chǎn)率和質(zhì)量都有不利的影響，需要對(duì)糖化液進(jìn)行精制，以盡可能地除去這些雜質(zhì)。 ? 糖化液精制的方法，一般采用堿中和、活性炭吸附、脫色和離子交換脫鹽。 商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥工程系 糧油加工學(xué) 第七章 淀粉制糖 ? 一、中和
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