【正文】 力最高，也能保證淀粉糊化完全。在不同的PH值下進行試驗，粘度降低的最大。 圖34中當PH為610范圍內(nèi)，穩(wěn)定性高，PH值低于6，穩(wěn)定性降低很快，當降到PH5以下時酶活力迅速消失，圖34，酶：NDVD240，溫度70℃，NDVD。 ，（200ppm）同時鈣離子的存在對酶活力的PH值范圍有增廣的效果。鈉離子也有提高酶的活力穩(wěn)定性的作用。在快速水解后，水解速度邊慢，分子繼續(xù)斷裂，變小，產(chǎn)物還原性增高，淀粉遇碘變藍，糊精遇碘生成的顏色因分子的大小而不同，隨著分子的變小呈紫色，紅到棕色。淀粉水解到消色點時，主要產(chǎn)物為麥芽糖，麥芽三糖和麥芽六糖及少量的葡萄糖等。α淀粉酶水解直鏈和支鏈的淀粉分子方式相同。水解較小的分子低聚糖的速度更快。因為此酶水解淀粉直接生成葡萄糖，故稱之為葡萄糖淀粉酶，也稱淀粉葡萄糖苷酶，同時也能水解淀粉的水解產(chǎn)物：糊精、低聚糖、麥芽糖等，產(chǎn)生D葡萄糖。在水解過程中，是葡萄單位間的G1OG4中的G1O鍵斷裂。 葡萄糖淀粉酶的專一性差，后兩種鍵的水解速度慢得多。 酶的來源 工業(yè)上生產(chǎn)的葡萄糖淀粉酶制劑主要是來自黑曲霉、根霉和擬內(nèi)孢霉。曲霉和擬內(nèi)孢霉都用深層液體培養(yǎng)，能大量生產(chǎn)。黑曲霉一般為5560℃，根霉一般為5055℃，擬內(nèi)孢霉一般為50℃，糖化時間一般都是幾十小時。圖35為一種黑曲霉葡萄糖淀粉酶制劑的活力與PH值關(guān)系曲線。工業(yè)上應(yīng)用的PH值，范圍（）比較廣，也是優(yōu)點，生產(chǎn)過程中，PH值有所變更，不致降低活力。酶水解淀粉要求有一定的濃度范圍，根據(jù)實驗證明，隨淀粉乳濃度的增高，葡萄糖值降低，濃度在30%以上，葡萄糖值降低很快，降低的原因主要是由于復合反應(yīng)的發(fā)生生成了異麥芽糖，但采用較低的淀粉濃度，復合反應(yīng)減少，葡萄糖產(chǎn)率低，但蒸發(fā)費用高，成本上升，故工業(yè)上一般采用的淀粉濃度為3040%DS。三、 葡萄糖生產(chǎn)工藝在葡萄糖生產(chǎn)工藝中，首先采用的是利用酶作用催化劑，使淀粉水解成葡萄糖的糖化工藝，稱為酸法工藝。濃度過低，設(shè)備利用率低，生產(chǎn)投資大，所以工業(yè)上一般采用的淀粉乳濃度為21176。并有助于雜質(zhì)的凝聚，改善過濾性質(zhì)。細菌α淀粉酶水解淀粉顆粒和水解糊化淀粉的速度比約為1：，由于這種原因，不能使淀粉酶直接作用于淀粉，需要先加熱淀粉乳，使淀粉顆粒吸水膨脹，糊化，破壞其結(jié)晶結(jié)構(gòu)。淀粉糊化后，粘度大，流動性差，攪拌困難，影響傳熱很難獲得均勻的糊化效果，特別是在較高的流水作業(yè)的情況下，操作困難，但α淀粉酶對糊化淀粉具有很強的催化水解作用，粘度急劇降低，流動性能增強，故工業(yè)生產(chǎn)時，將α淀粉酶混入淀粉乳中，加熱湖化后，立即液化雖然淀粉乳濃度高大37%，液化后的流動性高，操作無困難。糖化使用的葡萄糖淀粉酶是外酶，水解作用是從底物的非還原小程度，底物分子數(shù)量增多，糖化酶作用的機會增多，有利于糖化反應(yīng)。首先，粘度應(yīng)降低到足夠的程度，適于操作，底物分子多，給葡萄糖淀粉酶更多的作用機會，但葡萄糖淀粉酶，先是與底物分子生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，而后發(fā)生水解作用。根據(jù)實際生產(chǎn)，液化過程中，一般控制葡萄糖值為1520范圍內(nèi)，水解超過這個范圍，不利于糖化酶生成絡(luò)合結(jié)構(gòu)，影響催化效率，糖化爺?shù)淖罱K葡萄糖糖化值低。液化方法簡單，液化效果差，糖化液的過濾性質(zhì)差，葡萄糖含量低，在工業(yè)上一般采用噴射液化法。要點是蒸汽直接噴射入淀粉乳薄層，使之糊化，液化。先通入蒸汽入噴射器，預熱到8090℃，用位移泵將淀粉乳打入，蒸汽噴入淀粉乳的薄層，引起糊化、液化。液化后的淀粉乳由噴射器的保持管引入保溫桶中。 有30%%的液化酶（Tenase）,分別有升溫法和噴射法進行液化，糖化后，比較兩種糖化液的過濾性質(zhì)。 根據(jù)目前的研究表明，酶法液化產(chǎn)生的不溶淀粉顆粒，系直鏈淀粉與脂肪酸生成的絡(luò)合物，呈螺旋結(jié)構(gòu)，組織緊密，在糖化過程中，不被水解，直接進入結(jié)晶工序，形成晶體，影響產(chǎn)品質(zhì)量，為防止生產(chǎn)不溶淀粉顆粒，需要在液化過程中采取特殊的措施，以保證工藝質(zhì)量。Be，貯存在接受罐中，然后進行計算，溫度為30℃PH5，引入淀粉乳制備罐中，用10%，再由計量泵加入氯化鈣（10%DS）使鈣離子濃度達到50ppm。 第一噴射蒸煮系統(tǒng)的組成，由板式換熱器，噴射加熱器，反應(yīng)停留管（保持管），反應(yīng)罐組成。反應(yīng)罐是帶有攪拌器的特殊容器，它做為閃急冷卻器，通過閃急冷卻，保持在真空下（,90℃），把予液化淀粉乳冷卻到92℃停留20分鐘，在這段反應(yīng)時間內(nèi)α淀粉酶分解予蒸煮的淀粉乳粘度達到大約600CP，完成予液化，用碘試，不存在淀粉。冷凝水的溫度為60℃，BOD為500ppm，此時在內(nèi)蒸罐中，把剩余的2/3α淀粉酶加入，由離心泵將予液化的淀粉乳采到帶有攪拌的液化罐中，底部進料，頂部出料。最后好糖化調(diào)配水解液（DE1518，90℃，PH6，36%DS），通過板式換熱器，℃，在加入甜水和蒸汽冷凝水，使水解物濃度為2830%DS，該值是糖化的最佳值，進入糖化工序。第五章 糖化 在液化工序中，α淀粉酶水解淀粉糊精和低聚糖，分子較小。純淀粉通過完全水解，因水解增重，如下列方程式表示：（C5H10O5）n+H2O nC6H12O6160 18 180 從生產(chǎn)的角度，則希望能達到完全水解的程度。淀粉的質(zhì)量也打不到要求，含有一定量的雜質(zhì)，就目前的雙酶法工藝水平也只能每100份淀粉生成105108份葡萄糖，差數(shù)為水解不完全的剩余物，復合產(chǎn)物，低聚糖和糊精等，實驗室中，在一定的條件下水解能達到完全水解程度，但這些條件，不適于大量生產(chǎn)應(yīng)用。糖化液中，還原糖全部當做葡萄糖計算，占干物質(zhì)的百分率，稱為葡萄糖值。除葡萄糖淀粉酶外，（ISD amglase）和普魯藍酶（pullulanse）與黑曲霉合并糖化能提高糖化程度，使糖化液中含葡萄糖百分率達到99%以上，單獨使用葡萄糖淀粉酶，增高酶用量不能提高糖化程度，葡萄糖淀粉酶用量低，也能提高葡萄糖產(chǎn)率到99%以上，有抑制葡萄糖淀粉酶催化復合反應(yīng)的效果。從液化來的水解液（DS1518，約90℃，PH6，36%DS）在液化裝置被稀釋到2830%DS，冷卻到61℃，水解物進入PH調(diào)節(jié)罐，罐帶有攪拌器用HCL（10%），糖化酶由計量泵加入，為確保糖化酶流動，裝有最低流量報警，制備好的水解液，由離心泵泵入糖化罐，保持60℃，糖化60小時即得到DE98的糖化液，在糖化過程中，要不停的攪拌，使攪拌均勻，避免發(fā)生局部溫度不均勻的現(xiàn)象。糖化的溫度和PH值，決定于所用糖化酶制劑的性質(zhì)，曲霉一般用60℃， 50℃，根據(jù)酶的性質(zhì)選用較高的溫度，因為糖化速度快，感雜菌的危險較小。加入淀粉前，要先將PH值溫度調(diào)節(jié)好，避免酶與不適當?shù)臏囟鹊腜H值接觸，活力受到影響。糖化酶制劑的用量決定于酶活力的高低，活力高，則用量少。一部分葡萄糖又重新結(jié)合生成異麥芽糖等復合糖類，這種反應(yīng)在較高的酶濃度和底物濃度的情況下更為顯著。糖化液在80℃，受熱20分鐘酶活力全部消失，在脫色過程中即可達到滅酶活的這種作用，活性炭脫色，一般是80℃保持30分鐘酶活力同時消失，防止可溶蛋白進入糖化液，個脫色過濾造成困難，糖化的工藝條件： D E： 1519 溫度： 60℃ P H： 酶耗： 第六章 淀粉糖化液的精制 淀粉糖化液的雜質(zhì)組成淀粉糖化液因糖化程度不同，使糖化液的糖化組成不同，主要是葡萄糖，低聚糖，糊精等，此外還有一些雜質(zhì)。這些雜質(zhì)可分為含氮化合物、有機酸、無機酸、無機鹽、脂肪、有色物質(zhì)等。糖化液的有色物質(zhì)很復雜，蛋白質(zhì)、肽和氨基酸等含氮化合物與糖起反應(yīng)，產(chǎn)生有色物質(zhì)，增加糖化液的顏色。糖的分解產(chǎn)物主要是5羥甲基康醛。 糖化液的精制淀粉糖化液的精制主要是通過脫色，過濾和離子交換來達到除去雜質(zhì)離子的目的。過濾：通過過濾除去不溶的雜質(zhì)和活性炭。以上的步驟是為得到澄清、透明、無色的精制糖化液，用于蒸發(fā)，生產(chǎn)濃度高的糖漿，來生產(chǎn)葡萄糖。目前，較先進的糖化液精制工藝流程是DDS，STARCOSA流程，DDS是二次結(jié)晶的精制工藝，在這里不介紹，主要介紹STARCOSA工藝流程?；钚蕴棵撋?，廢碳二次使用，首先介紹硅藻土和活性炭的性能。硅藻土的形狀是多種多樣的，每個單位硅藻土的大小和形狀都不相同，多孔而輕，表面積很大，硅藻土的單位多呈針狀，沉積濾布上形成的硅藻土濾層的孔徑比原濾布孔小很多，能阻擋很細的固體顆粒，硅藻土沒有化學活性，與糖化液不起化學變化，不影響糖化液的物理化學性質(zhì)。 2）、標準硅藻土：肉色，具有少量的細小單體，過濾速度繳前一種高一倍。 3）、高速硅藻土：過濾速度較標準硅藻土高一倍， cm2/g。 罐為抽汁罐。 操作方法：硅藻土在助濾劑罐3中利用水或清的糖化液混合，泵打到過濾機，過濾機的濾布的內(nèi)外形成的壓力差，使助濾器劑硅藻土沉積在濾布上，糖化液則通過濾布，深層時，濾布內(nèi)外的壓力差最好在1kg/ cm2以下，壓力越小越好，使用壓力會提高，會使硅藻土顆粒通過濾布或阻塞濾布的孔隙，所沉淀的硅藻土層會緊一些。 深層過程中，濾布內(nèi)外的壓力差使硅藻土沉積在濾布上，所以深層中要始終保持一定的壓力差，防止壓力中斷，深層從濾布上脫落，轉(zhuǎn)鼓過濾機的壓力差是抽真空產(chǎn)生的，燭式過濾器是由泵產(chǎn)生壓力。其活性炭可分為粉末和顆粒兩種，工業(yè)上一般使用的是粉末活性炭，能夠使用23次，且設(shè)備簡單，成本較高。脫色碳的吸附作用是可逆的。如此使用能充分發(fā)揮碳的吸附作用，減少碳的用量，這種使用方法在工業(yè)上稱為逆流法?；钚蕴棵撋?，溫度一般保持80 ℃，在此溫度下，糖漿的粘度較低，易于滲入碳的多孔組織內(nèi)部能快的達到吸附平衡狀態(tài)。 活性炭吸附的物質(zhì)主要為：蛋白質(zhì)、氨基酸、羥甲基糖醛，無機鹽。用過一次的活性炭和硅藻土是蛇式過濾器卸下的廢碳。予涂層最多使用12天，然后清洗，重新涂層，刮下的濾餅，送到一定的位置上去。 二次過濾二次過濾是在燭式過濾器前的罐中，加入新鮮的活性炭，保持30分鐘，溫度控制為60 ℃，罐內(nèi)裝有蛇管加熱器。二次過濾由兩臺予脫層燭式過濾器并聯(lián)工作，其中一臺作為備用，由中心控制室監(jiān)視進料一側(cè)的壓力，當工作6小時后，關(guān)閉濾機，清除濾餅，供第一次過濾使用，備用濾機開始使用，二級過濾的糖化液到檢查濾機中安全過濾，保證在二次過濾中通過濾機的碳和硅藻土被除去。燭式過濾器的操作過程： 涂層 過濾 水洗 壓力空氣反吹 反洗（水洗液反洗） 水洗 涂層 排掉廢水第七章 蒸發(fā)經(jīng)過精制處理得到的席糖汁，雖然純度有了提高，但是濃度卻很低，約含3542%干物，這種糖汁必須經(jīng)過蒸發(fā)濃縮為7680%DS（做水糖）或者是濃縮為8088%DS（故無水糖）。多效蒸發(fā)的特點是能大大節(jié)約蒸汽，如果采用簡化計算的方法即用1kg加熱蒸發(fā)1kg水，那么對于N效蒸發(fā)器而言，每用1kg加熱蒸汽即可蒸發(fā)Nkg的水，或者反過來說，每蒸發(fā)1kg的水消耗汽為1/Nkg，對于二效蒸發(fā)便是1/2=，三效是1/3=，四效是1/4=……。雖然蒸發(fā)罐效數(shù)越多，單位蒸汽消耗量就約省，但這種蒸汽的節(jié)省是由增加熱面積換來的，當蒸發(fā)器的效數(shù)增加到一定程度后，由于增加效數(shù)而節(jié)省蒸汽費用與所增添的蒸發(fā)設(shè)備費用相比就顯的很不經(jīng)濟了。7號無機酸可使還原糖脫水而生成羥甲基糠醛，進一步分解為甲酸和乙酰丙酸。 當局部過熱還可以產(chǎn)生焦化，使糖漿色值增高。并在蒸發(fā)罐加熱管壁上逐漸形成堅實的物質(zhì)層，這便是通常所稱的“積垢”。（1）、非糖分濃度的增加在糖汁濃縮同時，溶解于糖汁中的非糖分也不斷被濃縮，一旦超過其溶解度而達到過飽和時便沉淀析出，以膠體狀態(tài)存在的某些氧化物和氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等，隨著糖汁蒸濃逐漸于各效慣中不斷析出。（2）、無機鈣鹽在濃糖汁中溶解度降低隨著糖汁濃度的增高，某些鈣鹽的溶解度逐漸遞降。此外，糖汁中某些可溶性鈣鹽隨著糖汁濃度的增加逐漸與碳酸鹽發(fā)生置換反應(yīng)，生成碳酸鈣積垢。（2）、生產(chǎn)能力的影響當由于某原因而降低加工量時，積垢強度通常是隨之增大，處于短期停機時，積垢強度同樣也增大，因此，蒸發(fā)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力比其他工段的生產(chǎn)能力為大時，說生成的積垢遠比在滿負荷下連續(xù)運轉(zhuǎn)時為嚴重。（4）、加熱面積垢清除程度的影響當蒸發(fā)罐尚未徹底清洗干凈即投入生產(chǎn)時，其積垢生成的速率（可從傳熱效能隨操作時間而下降測出）比積垢完全消除干凈才能投入生產(chǎn)的脫水效應(yīng)有關(guān)，脫水力強，水積垢不易消除干凈，結(jié)構(gòu)更為緊密，對積垢組分的吸收能力更強。例如，蒸發(fā)罐垢的生成引起蒸發(fā)效能的下降，不僅招致糖漿濃度的降低，而且作為整個車間熱力中心的蒸發(fā)站，將無法向各個用熱工序提供必需的蒸汽和熱水，以致整個工藝過程指標失控，生產(chǎn)紊亂，這一切造成的惡果是：產(chǎn)品質(zhì)量下降，糖分損失增加，生產(chǎn)能力降低，成本增高，所以，必須減少蒸發(fā)積垢的生成。1）、采用優(yōu)質(zhì)的清潔劑清凈（精制）中加入清凈劑的質(zhì)量與糖汁質(zhì)量以及蒸發(fā)積垢的關(guān)系極大，質(zhì)量不良的活性炭，硅藻土可能帶來較多的有害雜質(zhì)，所以選用質(zhì)量優(yōu)良的清凈劑，對于減少蒸發(fā)積垢具有一定意義。3）、穩(wěn)定蒸發(fā)操作提高蒸發(fā)強度（1）、實行滿負荷均衡作業(yè)，實踐證明，生產(chǎn)能力過大或過小均使蒸發(fā)積垢生成速度加大，只有滿負荷操作，才能使積垢減少，并減弱懸浮離子的后沉淀作用。積垢的清除1）、蒸發(fā)罐內(nèi)積垢的清除為保證生產(chǎn)正常，積