生產(chǎn)管理知識_淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用課程

第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 淀粉糖 利用淀粉為原料生產(chǎn)的糖品統(tǒng)稱為淀粉糖 淀粉制糖產(chǎn)品 主要有麥芽糊精 葡萄糖漿 含水葡萄糖和結(jié)晶葡萄糖 麥芽糖 果葡糖漿 結(jié)晶果糖和各種低聚糖 第一節(jié)麥芽糊精麥芽糊精是一種由淀粉水解所產(chǎn)生的不同聚合度的低聚糖和糊精所組成的淀粉糖 DE在20 以下 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 一 生產(chǎn)方法及特點1 酸法 產(chǎn)品中DPI一6所占的比例低 含有一部分分子鏈較長的糊精 易發(fā)生混濁和凝結(jié) 產(chǎn)品溶解性能不好 透明度低 過濾困難 工業(yè)上已不采用此法 2 酶法 酶法生產(chǎn)麥芽糊精DE在5 20之間 產(chǎn)品中DPI 6在DE中所占比例高 產(chǎn)品透明度好 溶解性強 室溫儲存不變渾濁 是當(dāng)前主要的使用方法 3 酸酶法 生產(chǎn)DE值在15 20的麥芽糊精時 先用酸轉(zhuǎn)化淀粉到DE值5 15 再用 淀粉酶轉(zhuǎn)化到10 20DE值 產(chǎn)品透明度高 過濾性能好 不變混濁 但灰分較酶法稍高 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 麥芽糊精的生產(chǎn)工藝1 酸 酶法 將淀粉乳先用酸轉(zhuǎn)化到DE值5 15 然后現(xiàn)用淀粉酶繼續(xù)轉(zhuǎn)化至DE19 21 2 酶 酶法 將淀粉乳糊化 用淀粉酶轉(zhuǎn)化至DE2 5 加熱滅菌凝結(jié)蛋白質(zhì) 降溫至80度 再加酶轉(zhuǎn)化至DE20 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三 麥芽糊精產(chǎn)品特性麥芽糊精性能與水解率 DE 有直接關(guān)系 DE既代表水解程度 而且是產(chǎn)品特性的主要指標(biāo) 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 1 黏度麥芽糊精的熟度隨著淀粉的水解程度 濃度及溫度的不同而產(chǎn)生變化 與濃度呈正相關(guān) 與溫度和DE呈負相關(guān) 同一DE值產(chǎn)品 因制法或糖成分的分布狀態(tài)不相同也可引起黏度上的差異 2 溶解度DE值10以上的產(chǎn)品能完全溶于水中得到澄清溶液 但溶解度也存在差別 葡萄糖值9 12產(chǎn)品得34 一40 濃度溶液 葡萄糖值13 17和18 22產(chǎn)品的溶解度高 分別得60 和70 濃度溶液 3 褐變反應(yīng)在食品加工中 若溫度較高 還原糖含量與蛋白質(zhì)含量均較高時 則會發(fā)生褐變反應(yīng) 隨瓜值增加 反應(yīng)可能性增大 但總體說 麥芽糊精還是屬于DE值較低的產(chǎn)品 褐變反應(yīng)較弱 4 強著力隨DE值提高 黏著力下降 這與糖的分子鏈大小有關(guān) 分子鏈變小時 鼓合張力減弱 形成膜的能力也下降 DE值越低 分子鏈越大 成膜能力越好 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 5 冰點下降冰點對冷凍食品和蜜餞是十分重要的 隨DE值增加 分子量下降 冰點隨之下降 用麥芽糊精部分取代蔗糖或葡萄糖 可以改變食品的冰點 6 吸濕性是指產(chǎn)品吸水性能 盡管DE值 的增加會增加吸濕能力 但幾乎所有麥芽糊精均不易吸水 故用于許多食品中保持產(chǎn)品的低水分含量 但麥芽糊精一旦吸收水分后 保持水分能力較強 7 防止結(jié)晶在冷凍甜食品中 不希望有結(jié)晶產(chǎn)生 用低DE的高分子量麥芽糊精 可代替玉米糖漿或固體糖以減少晶體生成 8 甜度隨DE值增加 葡萄糖含量增大 產(chǎn)品甜度增高 但當(dāng)DE值在5 15范圍內(nèi) 葡萄糖最大含量僅1 對甜度幾乎沒有什么作用 而麥芽糊精口感溫和 沒有甜味 適于用在食品中作為填充劑或載體 不會掩蓋風(fēng)味 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 四 麥芽糊精的應(yīng)用麥芽糊精是食品生產(chǎn)的基礎(chǔ)原料之一 它在固體飲料 糖果 果脯蜜餞 餅干 啤酒 嬰兒食品 運動員飲料及水果保鮮中均有應(yīng)用 麥芽糊精另一個比較重要的應(yīng)用領(lǐng)域是醫(yī)藥工業(yè) 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 1 噴霧干燥劑麥芽糊精可作為風(fēng)味助劑進行風(fēng)味包裹 主要產(chǎn)品是干調(diào)味品 采用的工藝是噴霧干燥或擠壓 1 噴霧干燥于70 80 分散阿拉伯膠和麥芽糊精 以利兩者在溶液中的擴散 然后冷卻至50 加入香料油 40 50 下乳化10min 噴霧干燥得到香料粉末產(chǎn)品 這種調(diào)味品可防止干燥風(fēng)味散失 防止氧化 有較長貨架期 2 擠壓 將麥芽糊精及乳化劑一起加熱到120 125 待混合物冷卻至110 加人香料油 引入擠壓機中 擠出物掉入異丙醇溶劑中 因為麥芽糊精不溶于異丙醇 會形成香料包裹體 調(diào)味品含油量為8 一10 較高者可達12 一33 擠壓比噴霧干燥更優(yōu)越之處是熱處理溫度低 香料油中揮發(fā)性物質(zhì)損失少 產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性高 油狀香料成為粉末 儲存和使用都更方便 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 填充劑主要是作飲料和方便食品的填充劑 速溶飲料 麥乳品 奶粉 咖啡伴侶 果茶等制品中麥芽糊精都是必備的基礎(chǔ)原料 經(jīng)合理調(diào)配 能突出原有的天然風(fēng)味 減少營養(yǎng)損失 提高溶解性能 增強稠度 改善口感 降低甜度 在方便食品配料中加入麥芽糊精后 可大大改善產(chǎn)品風(fēng)味 增加品種 降低成本 提高經(jīng)濟效益 尤其在兒童食品中 麥芽糊精因為易消化 作為載體使用具有特殊優(yōu)勢 3 醫(yī)藥工業(yè)利用麥芽糊精具有較高的溶解度和一定的融合度 可作為片劑或沖劑藥品的賦形劑和填充劑 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 4 脂肪替代品麥芽糊精遇水生成凝膠的口感與脂肪相似 可作為脂肪替代品 如馬鈴薯麥芽糊精DE值為2時 具有熱穩(wěn)定成膠能力 口感細膩 有脂肪感 可摻用于油脂含量高的冰棋淋 也可在一些焙烤食品中取代一半脂肪 或用色拉 人造奶油等脂肪章品中 5 糖果可降低糖果甜度 增加糖果的韌性 防止糖果 返砂 和 烊化 降低糖果甜度 改變口感 改善組織結(jié)構(gòu) 延長糖果貨架保存期 利用麥芽御精代替蔗糖制糖果 可減輕 減少牙病 肥胖癥 高血壓 糖尿病等 6 其他除食品和醫(yī)藥工業(yè)外 麥芽糊精還可作為造紙工業(yè)中的表面施膠劑和涂布 紙 塑料的融合劑 粉末化妝品中的遮蓋劑和吸附劑 農(nóng)藥乳劑中的分散劑和穩(wěn)定劑等 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第二節(jié)葡萄糖漿一 葡萄糖漿分類淀粉經(jīng)不完全水解得葡萄糖和麥芽糖的混合糖漿 稱為葡萄糖漿 亦稱淀粉糖漿 這類糖漿中還含有低聚糖 糊精 糖漿的組成因所用工藝和水解程度不同而有差異 并且具有不同的物理和化學(xué)性質(zhì) 葡萄糖漿的指標(biāo) 糖漿濃度在80 一83 DE值在20 80之間 為無色 透明 黏稠的液體 儲存性質(zhì)穩(wěn)定 無結(jié)晶析出 1 低轉(zhuǎn)化糖漿 DE值在30以下的葡萄糖漿為 2 中轉(zhuǎn)化糖漿 DE值在30 55之間的為中轉(zhuǎn)化糖漿 3 高轉(zhuǎn)化糖漿 DE值在55以上的為高轉(zhuǎn)化糖漿 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 目前在工業(yè)上產(chǎn)量最大的葡萄糖漿產(chǎn)品1 DE為42的中轉(zhuǎn)化糖漿又稱普通糖漿或標(biāo)準(zhǔn)糖漿 主要由酸法制造 糖漿的糖分組成為葡萄糖19 麥芽糖14 麥芽三糖11 其余為低聚糖和糊精 2 用酸酶法或雙酶法生產(chǎn)的64DE糖漿屬高轉(zhuǎn)化糖漿 葡萄糖和麥芽糖含量都在35 一40 之間 因為糖漿中糖分組成主要為葡萄糖和麥芽糖 也稱為葡萄糖漿或葡麥糖漿 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三 葡萄糖漿生產(chǎn)工藝1 中轉(zhuǎn)化糖漿中轉(zhuǎn)化程度糖漿生產(chǎn)一般采用酸法工藝 主要工序為調(diào)漿糖化中和脫色濃縮中轉(zhuǎn)化糖漿調(diào)漿 濃度約40 的淀粉乳 調(diào)節(jié)pH1 8 2 0 糖化 糖化罐中 壓力0 294MPa 143 下糖化5min DE42 中和 用碳酸鈉中和到pH4 8 5 2 脫色 活性炭脫色 過濾 濃縮 用多效真空蒸發(fā)罐濃縮到濃度80 一83 為成品葡萄糖漿 糖漿經(jīng)噴霧干燥 可除去大部分水分 得含水量在5 以下白色粉末狀產(chǎn)品 包裝 運輸和貯存都比液體方便 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 酸水解的無規(guī)則性使酸水解產(chǎn)品的生產(chǎn)具有很大局限性 若產(chǎn)品的D直值小于30 則淀粉分子有相當(dāng)數(shù)量的較大分子量產(chǎn)物 可以再次縮合或回生 形成不可溶淀粉顆粒 使終產(chǎn)品有絮狀物生成 若產(chǎn)品DE值在55以上 則極易產(chǎn)生顏色或顏色母體 如5 經(jīng)甲基糠醛和乙酰丙酸生成 還能引進苦味 因此 淀粉酸水解一般只限于DE值在30 55之間這一范圍內(nèi) 該范圍產(chǎn)品的各種糖分含量和平均分子量見表6 4 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 只要將水解的轉(zhuǎn)化參數(shù) 如時間 溫度 酸度 淀粉濃度 控制好 能夠保持參數(shù)恒定 就能根據(jù)需要生產(chǎn)出穩(wěn)定糖分組成的糖漿 中轉(zhuǎn)化糖漿的代表產(chǎn)品是42DE糖漿 它的糖漿分析情況見表 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 高轉(zhuǎn)化糖漿高度轉(zhuǎn)化糖漿產(chǎn)品一般DE值在60 70之間 這種糖漿的葡萄糖和麥芽糖含量較高 甜度高 發(fā)酵性好 生產(chǎn)上采用酸酶法工藝或雙酶法工藝 1 酸酶法A 調(diào)制淀粉乳30 一45 的淀粉乳B 鹽酸液化 DE值38 50 C 中和pH5 0 5 3 使用碳酸鈉或石灰 D 過濾E 脫色F 調(diào)溫50 60 G 糖化 加入酶制劑繼續(xù)糖化至所需要DE值達62 63DE值 H 滅酶100 加熱2 3minI 濃縮 所得高轉(zhuǎn)化糖漿糖分組成 干物質(zhì) 為葡萄糖35 一40 麥芽糖35 一40 三糖8 一12 四糖以上8 一22 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 雙酶法先用麥芽糖酶液化得DE值15 20的淀粉液化液 依此為底物用葡萄糖酶糖化得到的高轉(zhuǎn)化糖漿屬雙酶法 例如 將含有耐熱 淀粉酶的淀粉漿在106 108 加熱5一6min 生產(chǎn)出一種低DE值產(chǎn)品 然后在100 狀態(tài)下加熱1 2h 使DE值達12 以此為底物 冷卻到60 調(diào)pH進行酶法糖化 由使用酶的種類和組合情況 決定了高轉(zhuǎn)化糖漿中的糖分組成 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三 葡萄糖漿的性質(zhì)葡萄糖漿的性質(zhì)由DE值和特定DE值中各組分含量所決定 不同糖漿產(chǎn)品在許多性質(zhì)方面存在明顯差別 如甜度 熟度 膠熟性 增稠性 吸潮性和保水性 滲透壓力和食品保藏性 顏色穩(wěn)定性 焦化性 發(fā)酵性 還原性 防止蔗糖結(jié)晶性 泡沫穩(wěn)定性等 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 葡萄糖漿的黏度同固體含量與溫度有關(guān) 在同一溫度和濃度下 葡萄糖漿的黏度取決于糖的組分與平均分子量 平均分子量越大 黏度也越大 不同轉(zhuǎn)化方式黏度也不同 同一溫度下 黏度大小依次為酸法 酸酶法 酶一酶法 吸濕性關(guān)系到食品產(chǎn)品貨架期 若周圍大氣相對濕度使產(chǎn)品既不從空氣中吸收水分 也不釋放水分 稱為相對濕度平衡 ERH 若產(chǎn)品的ERH低于空氣中的相對濕度 則它將吸收水變藏 而且易受微生物腐蝕 若產(chǎn)品ERH高于空氣中相對濕度 則將散失水分變干燥 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 葡萄糖漿平均分子量與滲透壓間是線性關(guān)系 DE值越高 葡萄糖漿的滲透壓值也越大 葡萄糖漿的自身保護性越強 糖漿的冰點降低取決于溶液的濃度 在固形物含量一定時 DE值越高 冰點降低程度越大 這一特性對冰凍食品 如冰洪淋 非常重要 使用糖漿種類不同 冰洪淋的硬度和融化點也不同 沸點升高是葡萄糖漿的一個重要特性 加入不同葡萄糖漿可控制糖果生產(chǎn)沸點 以達節(jié)省能源 減少褐變反應(yīng)的目的 對固體濃度一定的葡萄糖漿 DE值增高 將降低糖漿的ERH 減少產(chǎn)品的干燥機會 DE值降低 會增加糖漿的ER比減少產(chǎn)品吸收水分的機會 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 糖漿的甜度隨轉(zhuǎn)化程度增高而升高 糖漿濃度越高甜度越大 低DE值葡萄糖漿在某些食品領(lǐng)域中具有優(yōu)勢 如在果醬中作防腐劑 可提供低甜度而不掩蓋水果風(fēng)味 在溶液中結(jié)晶的形成與溶質(zhì)的飽和點有關(guān) 即與分子量 溫度和其他物質(zhì)有關(guān) 在42DE葡萄糖漿與蔗糖的混合液中 葡萄糖漿有抑制結(jié)晶作用 而且低DE值葡萄糖漿這種抑制特性更強 常被用于食品和糖果生產(chǎn)中 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 四 葡萄糖漿的應(yīng)用葡萄糖漿主要應(yīng)用于食品工業(yè) 占全部用量的95 非食品工業(yè)僅占5 主要是醫(yī)藥工業(yè) 在食品工業(yè)中使用量最大的是糖果 其次是水果加工 飲料 焙烤 此外 在罐頭 乳制品中也有使用 葡萄糖漿在糖果制造中的作用主要是控制結(jié)晶度 以滿足不同類型糖果的需要 添加的葡萄糖漿要根據(jù)具體情況分別對待 63DE糖漿能增加糖果的吸濕性 柔軟度 降低教度 抑制微生物腐蝕 常用于膠糖 軟糖的生產(chǎn) 而35 42DE酸轉(zhuǎn)化葡萄糖漿可增加固形物含量 提高蔗糖溶解性 保證糖果粒度 常與蔗糖混合用于硬糖生產(chǎn) 果脯是水果加工中的一種重要產(chǎn)品 選用63DE葡萄糖漿 黏度低 滲透性好 容易滲入果肉或果皮間隙 而低DE值的糖漿 因平均分子量高 黏度大 效果就差 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 葡萄糖漿用于酒精飲料有兩方面的作用 一是控制懸浮性 熟度和甜度 二是作為發(fā)酵碳水化合物來源 應(yīng)選用高DE值葡萄糖漿 在發(fā)酵或蒸餾萃取后加入 葡萄糖漿在焙烤業(yè)中被大量使用 它能控制產(chǎn)品的流變特性 還原糖能提高面包皮的褐變反應(yīng) 糖漿中的低聚糖能控制產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu) 高DE值葡萄糖漿能使蛋糕吸水防止干燥 延長貨架期 葡萄糖漿用于冰棋淋生產(chǎn) 能控制產(chǎn)品柔軟度 晶體形成和冰點 使產(chǎn)品變得光滑 無冰晶產(chǎn)生 不過甜 不掩蓋風(fēng)味 葡萄糖漿在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括作為抗生素生產(chǎn)的原料 作為藥丸糖衣 與蔗糖共同作為止咳液的載體 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第三節(jié)結(jié)晶葡萄糖一 葡萄糖產(chǎn)品種類1 結(jié)晶葡萄糖按分子結(jié)構(gòu)分類 1 一水 D 六環(huán)葡萄糖 簡稱含水 葡萄糖 2 無水 D 六環(huán)葡萄糖 簡稱無水 葡萄糖 3 無水 D 六環(huán)葡萄糖 簡稱無水 葡萄糖 4 葡萄糖全糖 它是由酶法糖漿省去結(jié)晶工序直接用噴霧干燥方法制成的顆粒狀的糖粉 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 按結(jié)晶葡萄糖產(chǎn)品用途分類 1 注射用葡萄糖 是生產(chǎn)葡萄糖輸液 注射液及配制各種注射用制劑的原料 也可用作化學(xué)純試劑或細菌培養(yǎng)劑 多是無水型 一般用純度高的酶法糖化液為原料生產(chǎn) 2 口服葡萄糖 用作食療法的強健劑及與各種維生素配合制成的口服品 以及生產(chǎn)維生素C級的山梨醇原料 生產(chǎn)工藝基本和注射葡萄糖相同 只是質(zhì)量標(biāo)推要低一些 或用注射糖結(jié)晶后具有較高純度的母液經(jīng)凈化 濃縮 結(jié)晶生產(chǎn) 3 工業(yè)用葡萄糖可用做抗生素及發(fā)酵制品的培養(yǎng)基或生產(chǎn)普通級山梨醇的原料 是用生產(chǎn)口服葡萄糖的母液生產(chǎn)的 為了達到必要的結(jié)晶純度 往往要把母液再糖化一次 與醫(yī)用葡萄糖相比 含有較多的鹽分 雜糖 色澤也深 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 葡萄糖水溶液的平衡體系葡萄糖在水中存在兩種異構(gòu)體 構(gòu)型和 構(gòu)型 這兩類異構(gòu)型以動態(tài)平衡狀態(tài)存在 酸法水解生成的 葡萄糖 在水中有一部分要轉(zhuǎn)成 構(gòu)型 而酶法水解生成的 葡萄糖 在水中也有一部分要轉(zhuǎn)成 葡萄糖 這種相互轉(zhuǎn)變在達到平衡狀態(tài)時趨于穩(wěn)定 兩者的轉(zhuǎn)變要經(jīng)過中間體開鏈葡萄糖 達到平衡時 和 異構(gòu)體的比例為36 和64 此外 還有極微量的開鏈葡萄糖 只占0 024 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 葡萄糖不同異構(gòu)體在溶液中的平衡比例受濃度和溫度的影響很小 但葡萄糖的溶解度卻會隨溫度的升高而增加 根據(jù)溶解度繪制的葡萄糖溶液的相圖見圖6 6 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 從相圖中可以看出 在飽和狀態(tài)下 固體相的葡萄糖隨溫度的不同 以不同的異構(gòu)體存在 一水 葡萄糖只能在低于50 以下結(jié)晶 無水 葡萄糖只能在50 8 80 溫度范圍內(nèi)結(jié)晶 115 以上是無水 葡萄糖的結(jié)晶溫度 不同葡萄糖異構(gòu)體的生產(chǎn)工藝便是根據(jù)這種性質(zhì)而確定的 目前晶體葡萄糖通用工藝流程為 高轉(zhuǎn)化葡萄糖漿精制濃縮結(jié)晶離心分離干燥篩分成品 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三 結(jié)晶技術(shù)原理1 基本概念A(yù) 晶體 是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量 原子 離子 分子 作規(guī)則排列的固體物質(zhì) B 結(jié)晶 是指溶質(zhì)分子自動從過飽和溶液中析出 凝集成固體 并使這些分子有規(guī)律地排列在一定晶格中的過程 C 沉淀 是指溶質(zhì)分子自動從過飽和溶液中析出 得到的固體其構(gòu)成單位排列是不規(guī)則無定型物質(zhì) 析出過程稱為沉淀 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 結(jié)晶過程與溶液之間的關(guān)系A(chǔ) 溶液恰好飽和 溶質(zhì)即無溶解 也無結(jié)晶 即溶質(zhì)與溶液處于平衡狀態(tài) 此溶液稱為飽和溶液 B 溶液末飽和 若添加固體 則固體溶解 C 溶液已過飽和 超過飽和點的溶質(zhì)遲早要從溶液中沉淀出來 最先析出的微小顆粒是以后的結(jié)晶中心 稱為晶核 微小的晶核具有較大的溶解度 因此 在飽和溶液中 晶核是要溶解的 只有達到一定過飽和度時 晶核才能存在 晶核形成后 靠擴散而繼續(xù)成長為晶體叫晶體生長 可見溶液達到過飽和狀態(tài)是結(jié)晶前提 過飽和度是結(jié)晶推動力 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 3 飽和曲線與過飽和曲線A 穩(wěn)定區(qū) 在穩(wěn)定區(qū)的任意一點溶液都是穩(wěn)定的 不管采取什么措施 都不會有結(jié)晶析出 B 不穩(wěn)定區(qū) 任意一點溶液能立即自發(fā)結(jié)晶 在溫不變時 溶液濃度會自動降至AB線 C 亞穩(wěn)區(qū) 在亞穩(wěn)區(qū)的任意一點 如不采取措施 溶液也可以長時間保持穩(wěn)定 如加入晶種 溶質(zhì)會在晶種上長大 溶液的濃度隨之下降到AB線 亞穩(wěn)區(qū)中各部分的穩(wěn)定性并不一樣 接近AB線的區(qū)域較穩(wěn)定 而接近CD線的區(qū)域極易受刺激而結(jié)晶 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 亞穩(wěn)區(qū)的上半部稱為刺激結(jié)晶區(qū) 下半部稱為養(yǎng)晶區(qū) 溶液需要在亞穩(wěn)區(qū)或不穩(wěn)區(qū)才能結(jié)晶 在不穩(wěn)區(qū)結(jié)晶生成很快 來不及長大 濃度即降至溶解度 所以 形成大量細小晶體 對工業(yè)結(jié)晶不利 為得到顆粒大而又整齊的晶體 通常需加人晶種并把溶液濃度控制在亞穩(wěn)區(qū)的養(yǎng)晶區(qū) 讓晶體緩慢長大 因為養(yǎng)晶區(qū)自發(fā)產(chǎn)生晶核的可能性很小 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 4 結(jié)晶過程 1 過飽和溶液的形成要想獲得理想的晶體 就必須有過飽和溶液的形成 在工業(yè)上制備過飽和溶液方法有 熱飽和溶液冷卻 將部分溶劑蒸發(fā) 真空蒸發(fā)冷卻等 所獲得溶液的過飽和程度可用過飽和度表示 過飽和度的大小會影響晶核的形成速度和晶體的長大速度 并最終影響晶體產(chǎn)品的粒度和粒度分布 是工業(yè)上考慮結(jié)晶問題的一個極其重要的因素 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 起晶起晶 糖液在達到一定過飽和度狀態(tài) 開始有晶體生成稱為起晶 工業(yè)結(jié)晶中有三種不同的起晶方法 A 自然起晶法 在一定溫度下使溶液蒸發(fā)進入不穩(wěn)區(qū)形成晶核 B 刺激起晶法 將溶液蒸發(fā)至亞穩(wěn)區(qū)后 將其加以冷卻 進入不穩(wěn)區(qū) 此時具有一定量的晶核形成 由于晶核析出使溶液濃度降低 隨即將其控制在亞穩(wěn)區(qū)的養(yǎng)晶區(qū)使晶體生長 C 晶種起晶法 將溶液蒸發(fā)或冷卻到亞穩(wěn)區(qū)的較低濃度 投入一定量和一定大小的晶種 使溶液中的過飽和溶質(zhì)在所加晶種的晶面上長大 慢冷卻加晶種是起晶普遍采用的方法 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 二次晶核的形成 它是指在溶液中已有溶質(zhì)晶體存在的條件下 形成晶核的現(xiàn)象 二次晶核的形成是由于 晶漿 晶體存在的結(jié)晶溶液稱為晶漿 中已有的晶體顆粒與結(jié)晶罐內(nèi)的攪拌螺旋槳或葉輪之間碰撞 產(chǎn)生大量碎片 其中較大的就是新的晶核 晶種以外的晶核叫做偽晶 要盡力防止偽晶的生成 3 晶體的生長A 待結(jié)晶溶質(zhì)借擴散作用到達晶體表面 B 溶質(zhì)在適當(dāng)晶格位置長入晶面 C 晶體增大 放出結(jié)晶熱 雜質(zhì) 攪拌 溫度 過飽和度都會對晶體生長產(chǎn)生影響 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 5 結(jié)晶操作 1 分批結(jié)晶 間歇結(jié)晶 在間歇結(jié)晶罐里 將溶液狀態(tài)控制在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi) 向溶液中添加適量晶種 使被結(jié)晶的溶質(zhì)只在晶體表面上生長 溫和攪拌 使晶體較均勻地懸浮在整個溶液中 并盡量避免二次成核現(xiàn)象 它的操作和設(shè)備較簡單 但得到的晶體產(chǎn)品質(zhì)量不均一 2 連續(xù)結(jié)晶結(jié)晶是在攪拌槽式連續(xù)結(jié)晶器中進行 濃度恒定的糖漿連續(xù)加入結(jié)晶器內(nèi) 與循環(huán)晶漿結(jié)合 在攪拌器作用下 通過水冷式循環(huán)管 受冷卻的晶漿有晶體生長 長大的晶粒沉入槽底而卸出 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 四 結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)的主要設(shè)備1 結(jié)晶設(shè)備結(jié)晶設(shè)備主要有冷卻結(jié)晶器和蒸發(fā)結(jié)晶器 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 分離設(shè)備葡萄糖漿經(jīng)過結(jié)晶后 形成含葡萄糖晶粒 母液及其他雜質(zhì)混合物 需分離出母液和雜質(zhì) 并對晶體洗滌 主要的分離設(shè)備是間歇式過濾離心機 將糖膏引入到離心機 將葡萄糖結(jié)晶與母液分開 離心分出的母液稱為糖蜜 洗蜜 由于結(jié)晶顆粒上仍附有一薄層糖蜜 需用清潔水清除 洗滌時分離出的溶液叫洗蜜 洗滌后由離心機得到濕葡萄糖 含水分約12 一14 其中 9 1 為結(jié)晶水 其余為游離水 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 3 干燥和篩分 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 五 含水 葡萄糖生產(chǎn)工藝酸法糖化液含復(fù)合糖類多 結(jié)晶后復(fù)合糖類存在于母液中 一般要用酸再水解一次 將復(fù)合糖類轉(zhuǎn)變成葡萄糖 再結(jié)晶 剩余母液當(dāng)做廢糖蜜處理 酶法糖化基本避免了復(fù)合反應(yīng) 不需要再糖化 結(jié)晶以后剩下的母液純度仍高 甜昧純正 適于食品工業(yè)應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 一 酸法二次冷卻結(jié)晶生產(chǎn)含水 葡萄糖的工藝流程 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 結(jié)晶操作1 起晶工廠開工生產(chǎn)或設(shè)備放空清洗 檢修或更換晶種時 采用投種法起晶 加入晶種量為25 50kg m3 在生產(chǎn)時 每批料留有25一30 的糖膏于罐中作為下一批的品種 稱此為留種法 晶體受攪拌作用或受加料時糖漿溫度上升的影響 一個晶體可裂為若干晶核 為下批料提供了足量晶種 使糖漿保持較高的過飽和度 不致有偽晶生成 大量晶種也使其他影響結(jié)晶的因素 如過飽和度 溫度 純度等降到次要地位 利于生產(chǎn)管理和通過調(diào)節(jié)糖漿的濃度 很好地控制結(jié)晶顆粒的大小和均勻程度 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 進料 養(yǎng)晶A 進料 將準(zhǔn)備好的糖漿輸入已留種的結(jié)晶罐內(nèi) 使用容積大的結(jié)晶罐分兩批加入糖漿 中間相隔約10h 兩批糖漿的量大致相等 B 加溫 溫度控制在40 44 料溫過高會使晶核溶解在糖漿內(nèi) 造成晶核數(shù)量不足 有偽晶生成或晶體過大在結(jié)晶過程中碎裂 使結(jié)晶變得細小 造成分離困難 影響收率和質(zhì)量 料溫過低有可能在加入的糖漿中即有偽晶存在 C 養(yǎng)晶 糖漿進滿后在2一10h內(nèi)保持溫度不變 進行養(yǎng)晶 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 3 降溫結(jié)晶在有晶種的糖蜜中 葡萄糖液由于溫度降低而達到過飽和狀態(tài) 葡萄糖分子在晶核上析出 使晶體生長 降溫結(jié)晶要嚴(yán)格按照結(jié)晶曲線進行 此階段需90 100h 降低糖膏溫度到約20 結(jié)晶是在緩慢降溫條件下進行 每日降低約4 通過調(diào)節(jié)夾套中的冷卻水量來調(diào)節(jié)溫度 結(jié)晶完成時 糖膏固體葡萄糖的體積約占糖膏總體積的60 過飽和度降低到約1 0 即母液中葡萄糖是飽和狀態(tài) 不可能再析出 結(jié)晶達到終點后 化驗?zāi)敢簼舛冗_到要求后即可放料 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 分蜜和洗蜜A 分蜜 是指把母液從糖膏中分離出來 采用離心分離方法分蜜 離心機為籃式離心機 加完糖蜜后 逐漸增加離心機旋轉(zhuǎn)速度直到最高速度 受離心力作用 液體的糖蜜與結(jié)晶顆粒間分離 B 洗蜜 分蜜后的結(jié)晶顆粒上仍附著一層薄糖蜜 用清潔水洗除 多為兩次噴水法 第一次用少量水沖淡糖蜜 降低黏度 以利分離 第二次用較多量的水 在糖蜜差不多全部分離后沖入 洗水用量約為濕糖量15 一20 水溫20 洗糖用水應(yīng)有較高純度 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 3 干燥處理由離心機卸出的濕糖呈塊狀 在進入干燥機前 先經(jīng)破碎機破散 然后由較高一端進入滾筒干燥機 干燥用的熱風(fēng)溫度為60 70 流動方向與物料相同 流速1一1 5m s 干燥機內(nèi)的糖溫度應(yīng)保持在48 59 由干燥機逸出的濕空氣帶有糖粉 要經(jīng)過旋風(fēng)分離后用糖粉回收器將其收回 由干燥機卸出的糖經(jīng)篩分離 通過篩的部分為成品 篩面上的少量粗顆粒 干燥不充分 再經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)錘擊磨打碎 回流到濕糖中重新干燥 或?qū)⒋至８稍锶芑?回流到糖化液中 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 4 糖蜜和洗蜜的處理分蜜后的糖蜜經(jīng)結(jié)晶得葡萄糖 純度90 一95 工業(yè)上稱為回溶糖 也稱為 號糖 由淀粉糖化液直接制得的葡萄糖則為I號糖 糖蜜結(jié)晶生成回溶糖的步驟是 1 糖蜜的處理解A 糖化 將糖蜜再糖化一次 使其中的復(fù)合糖大部分水解成葡萄糖 葡萄糖的產(chǎn)率可增高5 一10 B 用Na2C03將糖化液中和到pH4 8 5 2 C 過濾 脫色 蒸發(fā)濃縮到濃度約79 葡萄糖值約85 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 D 結(jié)晶 將濃縮漿冷卻至35 引入結(jié)晶罐中 與留存在結(jié)晶罐中的晶種混合 按標(biāo)準(zhǔn)冷卻曲線于160 200h內(nèi)冷卻至20 每日降低溫度2 F 分蜜 因糖結(jié)晶顆粒較小 分蜜時間較長 1750r min離心約需30min 分離后的回溶糖用I號糖的洗蜜溶解 與淀粉糖化液混合 重被利用 分離 號糖膏時所得的糖蜜和洗蜜混合在一起 蒸發(fā)濃縮作廢糖蜜處理 用于混合飼料或發(fā)酵原料 酶法糖化液純度高 糖蜜甜味純正 不再糖化 可結(jié)晶生產(chǎn)一水 葡萄糖也可脫色 過濾 當(dāng)做糖漿處理 供食品工業(yè)用或制成全糖 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 5 含水葡萄糖的精制醫(yī)藥注射用一水 葡萄糖 需在一次結(jié)晶獲得的一水 葡萄糖基礎(chǔ)上進一步精制 其方法是用純凈水和純度高的洗蜜溶解含水 葡萄糖 得濃度60 糖溶液 用活性炭脫色 過濾 蒸發(fā)到75 濃度 冷卻至45 后引入結(jié)晶罐 進行二次冷卻結(jié)晶 結(jié)晶過程因糖液純度高 結(jié)晶要快些 70h內(nèi)冷卻至20 結(jié)晶完成后進行分蜜 干燥 篩分 即為高純度的一水 葡萄糖 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 六 無水 葡萄糖生產(chǎn)工藝無水 葡萄糖常用酶法糖化液蒸發(fā)結(jié)晶法生產(chǎn) 結(jié)晶方法 冷卻結(jié)晶 煮糖結(jié)晶 真空蒸發(fā)結(jié)晶 以下是以酸法生產(chǎn)的含水 葡萄糖經(jīng)溶解濃縮后的糖漿用煮糖結(jié)晶工藝 一 起晶和整晶1 起晶 1 起晶的方法 A 自然結(jié)晶法用真空濃縮提高糖液濃度至80 開始有結(jié)晶生成 起晶開始后 要保持蒸發(fā)條件不變 直到獲得適量的結(jié)晶數(shù)目為止 過飽和度太低或起晶時間太短則所得糖結(jié)晶較大 數(shù)目少產(chǎn)率低 并易于產(chǎn)生細小的偽晶 所得糖結(jié)晶的大小不均勻 過飽和度太高或結(jié)晶期太長晶體數(shù)量多 生長擠在一起形成星狀或凝聚塊 煮糖過程中糖膏黏稠度增高很快 循環(huán)流動速度迅速減低 造成熬煮困難 不得不提前放料 糖產(chǎn)率低 結(jié)晶未得到充分的生長機會 晶體小 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 刺激結(jié)晶法起晶時加少量粉末晶種促進起晶 3 全晶投種法加入需要量的全部晶種 使這些晶種生長 不再生成新晶種 2 整晶整晶的目的是要控制晶種生成 使其形成數(shù)量適當(dāng) 有足夠大小 形狀良好的單晶 一般當(dāng)生成適量的晶母以后 就應(yīng)立即停止更多結(jié)晶的繼續(xù)生成 方法是降低真空度 增高糖液的沸點 把真空度從88kPa降到約77 3kPa 糖液的沸點升高到約70 蒸發(fā)速度降低 新結(jié)晶的生成就會停止 并防止了偽晶的生成 整晶所需時間長短 應(yīng)根據(jù)糖膏的質(zhì)量決定 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 晶體生長煮糖操作是結(jié)晶正常生長關(guān)鍵 根據(jù)煮糖蒸發(fā)速度 往罐中給入一定量的新糖漿 并隨著增高的糖膏液體 不斷調(diào)整糖漿濃度 保持在80 一83 溫度在70 左右 在此較高的蒸發(fā)溫度下 有利于促進異構(gòu)體轉(zhuǎn)變 3 結(jié)晶完全當(dāng)煮糖體積達3 4時 逐漸增高真空度 降低蒸發(fā)溫度 每次少量分批引入其余的糖漿 最終的真空度可以提高到90 7kPa 相當(dāng)于蒸發(fā)溫度約57 能降低母液的過飽和度 增高糖產(chǎn)率 以后糖膏由真空罐放到混合槽中溫度降低時不致有偽晶生成 結(jié)晶完成后糖膏濃度約為90 母液濃度約為70 煮糖時間6 8h 結(jié)晶相達50 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三 結(jié)晶后的處理1 分蜜 熬煮完成的糖膏引入已加熱的混合槽中 然后用離心機分蜜 離心機具有蒸汽夾層 先進行預(yù)熱 再離心分蜜 用75 80 蒸汽冷凝水洗糖 熱水洗糖可防止無水 葡萄糖向含水 葡萄糖結(jié)晶轉(zhuǎn)變 2 干燥 離心機卸下的無水 葡萄糖含水1 5 一2 5 經(jīng)滾筒干燥機處理 在60一65 條件下干燥到水分含量低于0 05 利用酶法淀粉糖化液直接生產(chǎn)無水 葡萄糖的操作過程與上述工藝相同 只是條件略有變化 蒸發(fā)到83 濃度的糖液加入0 2 粉末無水 葡萄糖刺激結(jié)晶 在70 75 煮糖約6一10h 結(jié)晶完成時 糖膏濃度約88 分蜜75 80 熱水洗糖 干燥到水分0 1 以下 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 七 全糖淀粉經(jīng)液化 糖化所得的糖化液 凈化后濃縮干燥 不經(jīng)結(jié)晶分蜜 即包括未結(jié)晶部分 全部變成商品淀粉糖叫全糖 全糖商品有全糖漿和全糖粉 全糖粉是形成結(jié)晶及無定形晶格的混合固體產(chǎn)品 1 酸法全糖 1 糖化 淀粉乳酸法糖化到葡萄糖值82 872 精制 脫色 過濾3 濃縮 濃縮到濃度83 一88 4 冷卻結(jié)晶 冷卻到約40 然后流入具有攪拌器的混合桶中 將相當(dāng)于糖漿重量約1 的粗葡萄糖碎塊混入 供作結(jié)晶的晶種 攪拌約2 3h 冷卻到約30 5 固化 放料流人淺盤 靜置結(jié)晶4 6d 結(jié)晶凝固完成 由盤倒出即為產(chǎn)品 呈暗黃色 帶苦味 不適合食品應(yīng)用 供皮革 人造纖維等工業(yè)應(yīng)用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 酶法全糖酶法糖液經(jīng)脫色 離子交換 濃縮至75 以上 就得到全糖漿 糖漿結(jié)晶固化 切削碎或經(jīng)噴霧結(jié)晶就得全糖粉 1 結(jié)晶固化制粉A 濃縮 凈化的糖液濃縮至85 90 B 冷卻結(jié)晶 冷卻40 50 加入一定量晶種 攪拌均勻 倒入結(jié)晶槽中 迅速結(jié)晶凝固 結(jié)晶開始物料溫度高 濃度也高 先析出的是無水結(jié)晶葡萄糖 降溫至10 25 放置72h 養(yǎng)晶過程中物料含水多 無水結(jié)晶又轉(zhuǎn)變?yōu)橛兴Y(jié)晶 C 固化與切削 養(yǎng)晶終期 游離水分降至2 4 出料 出料后的固體葡萄糖成塊 用切削法粉碎固體葡萄糖成細片 D 干燥 經(jīng)干燥機使游離水分降至1 后過篩 獲得成品全糖粉 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 噴霧結(jié)晶成粉DE值97 以上糖化液 經(jīng)凈化濃縮至濃度78 以上 維持在50 條件下慢慢攪拌 使形成微晶 物料呈糖膏狀 通過泵進入噴霧干燥器干燥筒內(nèi) 霧狀糖膏迅速形成結(jié)晶顆粒 并又接觸周圍霧滴長大 隨之成球形下落成全糖顆粒 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第四節(jié)麥芽糖一 麥芽糖漿產(chǎn)品的組成與生產(chǎn)用酶1 麥芽糖漿產(chǎn)品的組成麥芽糖由兩個葡萄糖單位組成 為麥芽二糖 習(xí)慣上簡稱麥芽糖 其結(jié)構(gòu)式如下 工業(yè)上生產(chǎn)的麥芽糖漿產(chǎn)品種類很多 含麥芽糖量差別也大 一般分類法把麥芽糖漿分為普通麥芽糖漿 高麥芽糖漿和超高麥芽糖漿 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三種麥芽糖漿的組成情況2 麥芽糖漿生產(chǎn)用酶A 液化酶 淀粉酶 B 糖化酶 淀粉酶 1 6鍵的脫支酶C 麥芽糖生成酶 麥芽酶 由 淀粉酶和 淀粉酶組成 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 普通麥芽糖漿普通麥芽糖漿系指飴糖漿 為降低生產(chǎn)成本一般不用淀粉為原料 而是直接使用大米 玉米和甘薯粉作原料 一 大米為原料的飴糖加工工藝1 生產(chǎn)工藝流程 原料 大米 清洗浸漬磨漿液化冷卻糖化加熱過濾濃縮成品 1 原料處理以碎大米為原料 用水浸1 2h 水溫45 以下 用砂盤淀粉磨濕法磨粉 粉漿細度應(yīng)80 達60目 磨后所得粉漿 調(diào)漿至濃度為20 23 Be0 此時糖化液中固形物含量不低于28 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 液化A 升溫法 間歇法 是將粉漿置于液化罐中 添加 淀粉酶 在攪拌下噴入蒸汽升溫至85 直至碘反應(yīng)呈粉紅色時 加熱100 以終止酶反應(yīng) 冷卻至室溫 為防止酶失活 常添加0 1 一0 3 的CaCI2 如果用耐熱性 淀粉酶在90 下液化 免加CaCI2 B 連續(xù)液化法 開始時與間歇法相同 當(dāng)粉漿注滿液化罐后 90 保溫20min 再從底部噴蒸汽升溫到97 以上 在攪拌和加熱下 分別從頂部進料和底部出料 保持液面不變 操作中液化罐內(nèi)上部物料為90 92 下部物料為98一100 粉漿在罐中滯留時間只有2min 就可達到完全的糊化和液化 C 射液化法 是用噴射器進行糖漿的液化和糊化 適用于耐熱性 淀粉酶使用 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 3 糖化糖漿液化后泵入糖化罐冷卻至62 左右 添加1 一4 麥芽漿 攪拌下60 保溫2 4h 可使DE值從15 升至40 左右 隨后升溫至75 保持30min 后升溫90 保持20min 使酶完全失活 此時麥芽糖生成量在40 一50 左右 增加麥芽用量或延長糖化時間可增加麥芽糖生成量 由于 淀粉酶不能水解支鏈淀粉 l 6鍵 其麥芽糖生成量最高不超過65 4 過濾與濃縮用板框壓濾機趁熱過濾 濾清的糖液應(yīng)立即濃縮 以防由微生物繁殖等引起的酸敗 糖液濃縮一般采用常壓和真空蒸發(fā)相結(jié)合的方法進行 先在敞口蒸發(fā)器中濃縮到一定程度 然后在真空度不低80kPa下蒸發(fā)濃縮到固形物含量75 一80 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 玉米粉為原料的飴糖加工工藝 1 工藝流程 2 調(diào)漿先把水放入調(diào)料罐 在攪拌狀態(tài)下以玉米粉和水質(zhì)量比1 1 25加入玉米粉 然后加入已溶解好的0 3 CaCl2 按投料數(shù)準(zhǔn)確加入10u g的 淀粉酶 充分?jǐn)嚢韬罄梦徊顗毫α魅胍夯?第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 3 液化調(diào)制好漿料進入液化罐后 調(diào)節(jié)溫度至92 94 pH控制在6 2 6 4 保持20min 然后打開上部進料閥門和底部出料閥門進行連續(xù)液化操作 液化的一般蒸汽壓力在0 2MPa以下 1000kg料液約需90min 所得液化液用碘色反應(yīng)為棕黃色 還原糖值在15 一20 之間 4 糖化液化液泵入糖化罐 開動攪拌器 從冷卻管里通入自來水冷卻 溫度下降到62 時加入已粉碎好的大麥芽 按液化液的質(zhì)量加入量為1 5 一2 0 攪拌均勻后60 糖化3h 還原糖值達38 一40 5 過濾和濃縮糖化液在攪拌狀態(tài)下使溫度上升到80 終止糖化 用過濾機過濾 在過濾液中加入2 活性炭 再次通過過濾機過濾 利用盤管加熱式真空濃縮器 將糖液濃縮到規(guī)定濃度 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 三 高麥芽糖漿高麥芽糖漿是在普通麥芽糖漿生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上 增加除雜 脫色 離子交換等精制工序 然后經(jīng)減壓濃縮而成 精制過的糖漿 蛋白質(zhì)和灰分含量大大降低 溶液清亮 糖漿熬煮溫度 140 遠高飴糖 麥芽糖含量一般在50 以上 生產(chǎn)高麥芽糖漿常用兩類淀粉酶系統(tǒng)或單獨使用真菌 淀粉酶 為了保證麥芽糖生成不低于50 糖化時支酶 當(dāng)脫支酶與 淀粉酶協(xié)同水解淀粉液化液時 脫支酶將支鏈糊精切成直鏈 而 淀粉酶可進一步將直鏈糊精水解成麥芽糖 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 1 液化和糖化A 調(diào)制淀粉乳 30 40 PH6 5B 液化 加細菌 淀粉酶 85 液化1小時 DE10 20 C 調(diào)節(jié)PH PH5 5D 糖化 加真菌 淀粉酶 內(nèi)酶 能超過 鍵進行水解 0 4kg t 60 糖化24小時 反應(yīng)物中含麥芽糖55 2 精制工藝 A 調(diào)節(jié)PH 將糖化液升溫壓濾 用鹽酸調(diào)節(jié)PH4 8 B 脫色 加活性炭0 5 一1 0 糖用 加熱至80 攪拌30min后壓濾 如脫色效果不好 則需進行二次脫色 C 離子交換 脫色后的糖液送入陽一陰一陽一陰串聯(lián)離子交換柱以去除殘留的蛋白質(zhì) 氨基酸 有色物質(zhì)和灰分 D 濃縮 在真空濃縮罐中 真空度80kPa條件下濃縮固形物濃度達76 一85 即為成品 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 四 超高麥芽糖漿麥芽糖含量高達75 一85 以上的麥芽糖稱為超高麥芽糖漿 其中麥芽糖含量超過90 者也稱作液體麥芽糖 生產(chǎn)超高麥芽糖漿的要求是獲得最高的麥芽糖含量和很低的葡萄糖含量 單用真菌 淀粉酶不能達到目的 必須同時使用 淀粉酶和脫支酶 淀粉酶的用量也應(yīng)提高到普通高麥芽糖漿用量的2 3倍 糖化底物的DE值和低濃度都有助于提高終產(chǎn)物中麥芽糖含量 溶劑 如30 一50 丙酮 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 五 結(jié)晶麥芽糖結(jié)晶麥芽糖的純度一般要求達到97 而酶直接作用于淀粉所得超高麥芽糖漿純度一般只是90 因此 必須進一步加以提純 現(xiàn)在工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)高純度麥芽糖一般用陽離子交換樹脂色層分離法和超濾膜分離法 液體的麥芽糖能經(jīng)噴霧干燥成粉末產(chǎn)品 水分含量1 一3 這種產(chǎn)品呈粉末狀 不是晶體 視密度很低 儲存期間易吸潮 以即行包裝為宜 麥芽糖的結(jié)晶同過飽和度有著密切關(guān)系 將純度94 的麥芽糖漿 濃縮到70 干物質(zhì) 加0 1 一0 3 晶種 從40 50 逐步冷卻到30 27 保持過飽和度1 15 1 30 40h結(jié)晶完畢 收得率約60 純度97 以上 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 第五節(jié)果葡糖漿和結(jié)晶果糖一 葡萄糖和果糖異構(gòu)化反應(yīng)葡萄糖為醛己糖 果糖為酮己糖 二者互分同分異構(gòu)體 在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 其結(jié)構(gòu)式表示如下 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 1 堿性異構(gòu)化反應(yīng)在堿性條件下 葡萄糖通過1 2 烯二醇生成D 果糖 D 甘露糖 由于堿異構(gòu)化達到反應(yīng)平衡點所需時間長 轉(zhuǎn)化率較低 糖的分解反應(yīng)顯著 還原糖損失過多 產(chǎn)生有色物質(zhì)和酸性物質(zhì) 影響顏色和味道 精制較困難 故在工業(yè)上未曾使用 通過堿性異構(gòu)化反應(yīng) 葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖的轉(zhuǎn)化率一般約達21 一27 糖分損失約10 一15 采用較高的反應(yīng)溫度 較短的反應(yīng)時間和較高的糖濃度 堿性催化效果有一定的提高 異構(gòu)轉(zhuǎn)化率可達到33 一35 糖分損失為2 一 3 在堿性催化劑中以氫氧化鈉的催化效果較好 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 2 葡萄糖異構(gòu)酶反應(yīng)葡萄糖在異構(gòu)酶作用下可轉(zhuǎn)變成果糖的 但這種催化反應(yīng)是可逆的 即葡萄糖向也可以向果糖的轉(zhuǎn)變 因此異構(gòu)酶作用在理論上可使50 的葡萄糖轉(zhuǎn)為果糖 達到平衡點 葡萄糖異構(gòu)酶在較高pH下可催化果糖發(fā)生異構(gòu)生成D 阿洛酮糖和D 甘露糖 但在pH7或以下進行 只有微量的產(chǎn)生 對食品應(yīng)用無影響 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 由于異構(gòu)化最后階段反應(yīng)速度慢 為了抑制和降低糖的分解 減少糖分損失 一般在果糖含量達42 一43 便終止反應(yīng) 由葡萄糖向果糖轉(zhuǎn)變的反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 異構(gòu)化反應(yīng)溫度升高 平衡點向果糖移動 但超過70 以上進行反應(yīng)時 酶易受熱活力消失 糖分也會受熱分解 產(chǎn)生有色物質(zhì) 所以實際工業(yè)上的反應(yīng)溫度是有一定限制的 硼酸鹽能與果糖生成絡(luò)合結(jié)構(gòu) 使轉(zhuǎn)化率提高到80 一90 且硼酸鹽能回收重復(fù)使用 可回收率還達不到規(guī)模生產(chǎn)的要求 影響實際應(yīng)用效果 第六章淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用 二 果葡糖漿生產(chǎn)工藝在葡萄糖異構(gòu)酶的催化作用下 葡萄糖液中的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)楣?因為它的糖分組成是果糖和葡萄糖的混合糖漿 故稱為果葡糖漿 由玉米淀粉得來的果葡糖漿叫高果玉米糖漿 HFCS 從其他淀粉比如大米 木薯 馬鈴薯 小麥等得到的果葡糖漿稱為高果糖漿 HFS 果葡糖漿有42型 含果糖42 55型 55 90型 90 分別表示為F 42 F 55和F 90 F 42果葡糖漿經(jīng)色譜分