淀粉糖培訓(xùn)教材

1、淀粉糖培訓(xùn)教材第一章   緒   論      糖，做為人們生活的必須品已有五千年的歷史，人類(lèi)最開(kāi)始是用蜂蜜作為甜味劑，以后逐漸用含淀粉的谷物和甘蔗制糖，從甜菜制糖到目前為止卻只有二百年的歷史，隨著社會(huì)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(chǎn)的糖品稱(chēng)淀粉糖，淀粉糖產(chǎn)品種類(lèi)多，生產(chǎn)歷史悠久。其實(shí)，早在公元前1000年左右，我國(guó)勞動(dòng)人民就已經(jīng)采用酶水解法制造飴糖。北魏時(shí)期的<<齊民要術(shù)>&

2、gt;對(duì)制飴的方法也有詳細(xì)的記載。日本在9世紀(jì)時(shí)期用木薯淀粉生產(chǎn)出一種糖漿，但真正利用酸法水解淀粉制糖乃始于歐洲。      1811年德國(guó)化學(xué)家柯喬夫在尋找能夠代替阿拉伯膠用的膠粘劑時(shí)，用硫酸處理馬鈴薯淀粉，但酸用的過(guò)度得到一種粘度很低的液體，澄清具有甜味，于是柯喬夫繼續(xù)研究，最后制成一種糖，放置一定時(shí)間 后有結(jié)晶析出，用布袋裝之，壓榨，除去大部分母液，得到固體產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)正值拿破侖戰(zhàn)爭(zhēng)年代，經(jīng)濟(jì)封鎖，使歐洲不能獲得甘蔗糖，于是設(shè)立很多這種淀粉糖工廠，1815年戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束，恢復(fù)甘蔗糖進(jìn)口，工廠也隨之停止生產(chǎn)。     

3、0;1815年法國(guó)化學(xué)家沙蘇里確定由淀粉制糖的化學(xué)反應(yīng)為水解反應(yīng)，水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖與葡萄果汁中提取制出的葡萄糖完全相同。1801年樸羅斯特試驗(yàn)成功由葡萄中提取制出葡萄糖，葡萄糖的名稱(chēng)由此而來(lái)一直沿用到現(xiàn)在。       19世紀(jì)曾有很多人從事制造結(jié)晶糖的研究，但成就不大，主要是對(duì)于葡萄糖幾種異構(gòu)體的化學(xué)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶規(guī)律缺乏了解，后沿用蔗糖結(jié)晶的方法，效果也不好，大約在1920年，美國(guó)的牛柯克發(fā)現(xiàn)，含水-葡萄糖比無(wú)水-葡萄糖容易結(jié)晶。使用25-30%濕晶體的冷卻結(jié)晶法容易控制，所得結(jié)晶產(chǎn)品易于離心機(jī)分離，產(chǎn)品質(zhì)量高，被世界普遍采用，目前工業(yè)上基本用此結(jié)

4、晶工藝。       1940年，美國(guó)采用酸酶合并糖化工藝生產(chǎn)高糖度的糖漿，能避免葡萄糖的復(fù)合及分解反應(yīng)，產(chǎn)品甜味純正。1960年日本最新研究出雙酶法，用-淀粉酶液化和葡萄糖淀粉酶糖化的雙酶法生產(chǎn)結(jié)晶糖工藝，而后各國(guó)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、甜味正，同時(shí)還可省去結(jié)晶工序直接制成全糖。工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，質(zhì)量雖不及結(jié)晶葡萄糖，但適合于食品工業(yè)應(yīng)用，如生產(chǎn)飴糖。       在葡萄糖的深加工方面，雖早在1897年就發(fā)現(xiàn)堿性能催化葡萄糖發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成果糖。以后也

5、不斷深入研究過(guò)這種堿性異構(gòu)化反應(yīng)，但在工業(yè)上還是不能應(yīng)用。主要是反應(yīng)不易控制，轉(zhuǎn)化率低、糖分分解產(chǎn)品顏色深、味道差、精制困難。1957年美國(guó)馬歇爾等發(fā)現(xiàn)，假單孢桿菌酶能催化葡萄糖發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成果糖，但酶的產(chǎn)量低、培養(yǎng)基較貴等各方面不利因素，使之不能投入生產(chǎn)。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(nóng)副產(chǎn)品、麩皮、玉米芯 、稻桿、麥桿等，酶產(chǎn)量高、性質(zhì)也好、異構(gòu)酶的生產(chǎn)成本大大降低，為工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)辟了途徑，1966年，日本首先利用這種酶生產(chǎn)果葡萄糖漿，應(yīng)用酶法將淀粉糖化，得純度很高的糖化液，再用異構(gòu)酶使一部分葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，因產(chǎn)品和主要成分為葡萄糖和果糖

6、 ，稱(chēng)為果葡萄糖漿，也叫異構(gòu)糖漿。       美國(guó)1971年綜合日本的幾項(xiàng)應(yīng)用發(fā)表了一份專(zhuān)利。這種酶轉(zhuǎn)化一經(jīng)經(jīng)濟(jì)論證，其技術(shù)便隨后而起。1965年美國(guó)的一家玉米加工公司與日本的一代理公司聯(lián)合在美國(guó)用酶法異構(gòu)生產(chǎn)果葡萄糖漿。1967年2月15日第一批果葡萄糖漿產(chǎn)品（含果糖14-16%）在美國(guó)出廠，酶法異構(gòu)其轉(zhuǎn)化程度取決于幾種操作參數(shù)，若想要提高果糖含量就得提高操作溫度，增加反應(yīng)時(shí)間 ，但二者對(duì)酶的活性均有影響。盡管理論上酶法異構(gòu)果糖可超過(guò)50%（干基），但是42%果糖卻是反應(yīng)平衡最佳值，既可增加甜度又很經(jīng)濟(jì)。第一批42%果葡糖漿產(chǎn)品于1968年在美國(guó)出廠

7、。      盡管新型甜味劑可代替蔗糖，但卻滿(mǎn)足不了消費(fèi)量極大的軟飲料的甜度需要，將42%果糖用色層分離法濃縮成90%果糖，然后將濃縮果糖與42%果糖混合，得甜度相當(dāng)于55%果糖糖漿。由于淀粉的不完全水解，仍有少量葡萄糖聚合物存在，因此果糖含量要在50%以上才能滿(mǎn)足需要。      第一批大規(guī)模55%果葡糖漿生產(chǎn)于1978年，僅僅6年后蔗糖在軟飲料市場(chǎng)上的應(yīng)用就有了大幅度下降，因?yàn)?984年果葡糖漿全部代替蔗糖用于生產(chǎn)可口可樂(lè)和百事可樂(lè)飲料。      1992年美國(guó)淀粉糖產(chǎn)

8、量1156萬(wàn)噸，占玉米深加工總量的55.6%，費(fèi)其中高果糖漿788萬(wàn)噸。而我國(guó)1993年淀粉糖只有35萬(wàn)噸，年人均消費(fèi)量只有0.32kg，處于低水平，隨著人民生活水平的提高，消費(fèi)的增長(zhǎng)，淀粉糖將有一個(gè)較大的發(fā)展第二章    淀粉一淀粉的物理性質(zhì)     1.顆粒：淀粉呈白色粉末狀，在顯微鏡下觀察是形狀和大小各不相同的透明小顆粒，1kg玉米淀粉大約有17000億個(gè)顆粒。淀粉顆粒形狀基本是圓形、橢圓形和多角形。玉米淀粉的顆粒為圓形和多角形居多，橢圓形較少，故用顯微鏡大致可以將淀粉種類(lèi)鑒別出來(lái)。不同品種的淀粉顆粒大小不同，差別很大，同一種淀

9、粉顆粒大小也不均勻，并且相差很多，玉米淀粉最小顆粒約5微米，最大顆粒約26微米，平均為15微米。      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(diǎn)在淀粉顆的中心。    2.水分含量      淀粉含有相當(dāng)高的水分，玉米淀粉在一般情況下含水份約為12%，含有的水是通過(guò)淀粉中的羥基和水分子形成氫鍵，可以容納大量的水，因此淀粉含有大量水份，仍呈干燥狀態(tài)。不同品種淀粉的水分含量有差別，是由于羥基自行結(jié)合和水分子結(jié)合成氫鍵的結(jié)合程度不同的緣故。   &#

10、160; 淀粉的水分含量受周?chē)諝鉂穸鹊挠绊懀諝鉂穸却?，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，淀粉散失水分，使水分含量低。隨溫度升高，濕度降低含水減少。     3 .糊化：淀粉混于冷水中，經(jīng)攪拌成乳狀懸浮液，稱(chēng)之為淀粉乳，若停止攪拌，則淀粉乳慢慢下沉，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，淀粉乳產(chǎn)生沉淀，因淀粉不溶于冷水，同時(shí)它的比重大于水的比重，淀粉的比重約為1.6。若將淀粉乳加熱到一定溫度，淀粉乳中的淀粉顆粒開(kāi)始膨脹，偏光十字消失。溫度繼續(xù)升高時(shí)，淀粉顆粒繼續(xù)膨脹，可達(dá)原體積的幾倍到幾十倍。由于顆粒的膨脹，晶體結(jié)構(gòu)消失，體積脹大，互相接觸，

11、變成粘稠狀液體，此時(shí)停止攪拌，淀粉也不會(huì)沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“糊化”，生成粘稠體稱(chēng)為淀粉糊，發(fā)生糊化時(shí)的溫度稱(chēng)為糊化溫度。玉米淀粉乳的糊化溫度為64-72，開(kāi)始的溫度為64，完成糊化的溫度為72。淀粉顆粒大小的不同，其糊化的難易也不同，較大的淀粉顆粒容易糊化，較小的顆粒糊化困難，不能糊化的顆粒稱(chēng)為糊精，不溶于水，也不溶于酒精，稱(chēng)之為醇不溶物。二.淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)       淀粉的分子式，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量的研究證明為C6H10O5n,淀粉分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)通過(guò)現(xiàn)代的若干新的分析方法和分離方法的測(cè)定，確定淀粉是葡萄糖組成的多糖。組成淀粉的葡萄糖單位是-D-六環(huán)葡萄糖。

12、主要是由-1，4鍵結(jié)合而成。淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種分子結(jié)構(gòu)混合組成       1、直鏈淀粉：直鏈淀粉是指葡萄糖單位按直鏈形式連接的線(xiàn)性淀粉分子。每個(gè)葡萄糖單位勻以-1，4鍵連接成直鏈狀的大分子。直鏈淀粉分子大小差別很大，聚合的葡萄糖單位數(shù)目約在100-6000之間。一般為300-800個(gè)，同一品種淀粉中的直鏈淀粉在分子大小方面也有很大差別，不同品種之間的差別更大。直鏈淀粉溶液如果遇碘立即呈現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)，生產(chǎn)中即利用這一特性來(lái)鑒別淀粉的存在與否。但是若加熱淀粉至70這種藍(lán)色反應(yīng)消失，冷卻后又重現(xiàn)藍(lán)色。因此可知這種反應(yīng)并非化學(xué)反應(yīng)，而是一種物理現(xiàn)象。

13、直鏈淀粉分子以每6-8個(gè)葡萄糖單位形成一圈呈螺旋形狀，碘分子被吸于線(xiàn)圈中央。吸附碘分子的顯色反應(yīng)與直鏈淀粉分子大小有關(guān)。直鏈淀粉分子聚合的葡萄糖單位個(gè)數(shù)在30-35以上的才能呈現(xiàn)藍(lán)色，聚合度8-12的遇碘變紅色，聚合度4-6的遇碘不變色，生產(chǎn)中常用淀粉遇碘變色的反應(yīng)判斷DE值，稱(chēng)之為碘反應(yīng)或碘試，在液化后測(cè)試，方法為：取保溫一定時(shí)間的液化液適量，降溫50以下，加0.02N碘液1-2滴，觀察所呈現(xiàn)的顏色判斷液化液的DE值。      直鏈淀粉的凝沉性較強(qiáng)，凝沉能使淀粉溶液變渾，出現(xiàn)白色沉淀，粘性下降，這是一個(gè)從溶解或水合狀態(tài)向不可溶狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。在這一過(guò)

14、程中，淀粉回復(fù)到本來(lái)狀態(tài)，但是卻不能恢復(fù)其原有特性，及晶狀結(jié)構(gòu)，因此我們稱(chēng)之為回生（老化）溫度在4時(shí)是回生的最佳溫度，到50時(shí)回生停止，直鏈淀粉易于回生，支鏈淀粉不回生?；厣牡矸鄄蝗苡谒?，難于被淀粉酶所分解，遇碘也不變藍(lán)色，給液化帶來(lái)困難?；厣俣群彤a(chǎn)生回生的程度受直鏈淀粉分子大小 、PH值、溫度和鹽類(lèi)等因素的影響。大分子、濃度低、PH值低、溫度低時(shí)均易產(chǎn)生回生現(xiàn)象，在生產(chǎn)中應(yīng)加以注意。物別是酶法制造淀粉糖，若出現(xiàn)淀粉乳液化困難、糖液過(guò)濾困難等情況，皆主要由產(chǎn)生回生現(xiàn)象而引起的。1、支鏈淀粉：支鏈淀粉具有立體結(jié)構(gòu)，其分子為樹(shù)枝狀支叉的龐大球形物。聚合的葡萄糖單位約在1000-300萬(wàn)之間，一

15、般約在6000個(gè)以上。所以支鏈淀粉是天然高分子化合物中最大的一種。支鏈淀粉與直鏈淀粉分子不同之處在于除了直鏈結(jié)構(gòu)部分中葡萄單位是以-1，4鍵連接外，尚存有多個(gè)以-1，6鍵連接的支鏈。支鏈淀粉的分子比直鏈淀粉分子大得多，因?yàn)橐话阒ф湹矸鄣闹?cè)鏈在50個(gè)以上，每條分支鏈大約平均由23-27個(gè)葡萄糖單位組成。支鏈淀粉各個(gè)支鏈尾端不具有還原性，僅在主鏈的一端有還原性，即僅有一個(gè)還原尾端基，還原性十分薄弱。支鏈淀粉與直鏈淀粉除化學(xué)結(jié)構(gòu)上的不同外，在特性方面也存在很多差別。如支鏈淀粉易溶于水，生成穩(wěn)定的溶液，具有很高的粘度。淀粉糊的粘度主要來(lái)自支鏈淀粉。一般地說(shuō)，支鏈淀粉無(wú)凝沉（老化）性，遇碘分子，視吸收

16、碘多少而呈蘭紫色乃至紫紅色，而且吸附碘量大大低于直鏈淀粉。在植物淀粉中，一般含支鏈淀粉80%左右，而在粘性大的糯米淀粉中，幾乎全部是支鏈淀粉。三、工業(yè)淀粉的化學(xué)組成由于工業(yè)淀粉生產(chǎn)是采用分離的方法，將原料中的非淀粉如纖維素、蛋白質(zhì)、油脂、無(wú)機(jī)灰分、水溶雜質(zhì)等分離出去得到淀粉。但由于分離工藝的不完善，不可能將雜質(zhì)全部分離出去，故淀粉中還存在一定量的雜質(zhì)，一般的工業(yè)淀粉組成為：水份：11-14%蛋白質(zhì)<0.4%可溶蛋白0.04%（0.02-0.026%）脂肪0.15%灰分0.12%PH值 4.5-5.5其中還有幾項(xiàng)，但在生產(chǎn)中可不用考慮。淀粉中的雜質(zhì)主要影響糖化液的質(zhì)量，淀粉中的蛋白質(zhì)，不但

17、中和酸，降低催化效率（酸法制糖）增長(zhǎng)糖化時(shí)間，又能水解成氨基酸，與還原糖發(fā)生“美拉德”反應(yīng)，生成黑色素，使產(chǎn)品色澤加深，增加精制困難。酶法生產(chǎn)時(shí)，酶中含有微量的蛋白酶，將蛋白質(zhì)水解成氨基酸增加糖化顏色。脂肪能升高糊化溫度，脂肪為疏水性物質(zhì)，加熱不會(huì)凝固，在堿性條件下加熱皂化，其粘性很大，能阻止過(guò)濾物料的通過(guò)，同時(shí)不溶性淀粉顆粒是直鏈淀粉與脂肪酸生成的絡(luò)合物，因而脂肪的危害相當(dāng)明顯，所以雜質(zhì)越少越好。第三章   酶在介紹酶法制糖工藝之前，為更好地理解這套工藝掌握酶的作用是非常重要的，首先對(duì)酶有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，對(duì)酶的來(lái)源，性質(zhì)，作用，及其對(duì)酶活性影響的因素等有一個(gè)詳細(xì)的了解。一

18、.酶的特性1.酶的種類(lèi)酶是一種由活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑，具有促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的作用，對(duì)能作用于淀粉的酶，統(tǒng)稱(chēng)為淀粉酶。淀粉糖應(yīng)用的酶主要以-淀粉酶、-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶，都屬于水解酶，能水解分子中的葡萄苷鍵。淀粉酶不僅能水解淀粉分子，也能水解淀粉的水解產(chǎn)物、糊精、低聚糖、生成麥芽糖和葡萄糖。2.酶的特性酶這類(lèi)生物催化劑，除了具有一般化學(xué)催化劑的特性外，還有以下獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：（1）催化效率高，由于酶催化所需的活化能極低，在某些環(huán)境中，其催化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)催化劑，它的催化速度可以比化學(xué)催化劑高1000萬(wàn)10萬(wàn)億倍。例如：1g-淀粉酶結(jié)晶可以在65+條件下，用短短15分鐘使2t淀粉轉(zhuǎn)化為糊精。（2）

19、專(zhuān)一性強(qiáng)：酶對(duì)作用底物有嚴(yán)格的專(zhuān)一性，因此可以從復(fù)雜的原料中加工某一成分，以制取所需的產(chǎn)品?；蛘邚哪撤N物質(zhì)中去除不需要的雜質(zhì)而不影響其他成分。例如啤酒中的蛋白質(zhì)可用蛋白酶去除，桔汁中的苦味成分（柚苷）可用柚苷酶分解而不影響風(fēng)味。3.作用條件溫和：酶可以在常溫常壓和溫和的酸堿度下，高效地進(jìn)行催化反應(yīng)，有利于簡(jiǎn)化設(shè)備，改善勞動(dòng)條件和降低生產(chǎn)成本。例如用酸作催化劑催化淀粉水解成葡萄糖，需要在0.25-0.3MPa的蒸氣壓力和135-145的高溫下才能進(jìn)行。而-淀粉酶在PH6.0-6.5條件下，85-93便可把淀粉水解成糊精再用糖化酶在PH4.5-5.0，55-65下便可把糊精水解生成葡萄糖，所以，酶

20、法生產(chǎn)不需耐酸耐壓設(shè)備及高溫高壓的反應(yīng)條件。4.影響酶催化因素：（1）溫度溫度對(duì)于酶促反應(yīng)速度的影響有兩個(gè)方面：一方面當(dāng)溫度升高時(shí)，反應(yīng)速度加快，一般每增高10，酶反應(yīng)速度增加1-2倍。另一方面，隨溫度升高，酶也逐步變性失活。（2）PH值：酶是兩性化合物，其上分布著許多羥基和氨基等酸性堿性基團(tuán)。在一定的PH值下，酶的反應(yīng)速度可達(dá)到最大值，這一PH值通常稱(chēng)為該酶作用的最適PH值，高于或低于這一PH值，酶促反應(yīng)的速度都會(huì)降低。（3）激活劑和抑制劑：凡能增加酶促反應(yīng)速度的物質(zhì)都稱(chēng)為激活劑，Ca2+是-淀粉酶的激活劑。凡能與酶的活性部位結(jié)合，引起酶促反應(yīng)速度下降的物質(zhì)都稱(chēng)為抑制劑。酶最重要的性質(zhì)是它的

21、催化能力，通常稱(chēng)為活力，活力不能測(cè)定，因活力消失后酶的化學(xué)組成和原先一樣，不發(fā)生變化。酶所作用的物質(zhì)稱(chēng)為底物，如淀粉、糊精、低聚糖。表示酶活力的方法，用“活力單位”表示。酶制劑中含酶量，即用單位時(shí)間內(nèi)底物的減少或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。二.酶的品種及主要性能介紹（一）.耐高溫-淀粉酶以無(wú)錫星達(dá)生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對(duì)耐高溫-淀粉酶作如下介紹。1.作用原理耐高溫-淀粉酶是一種內(nèi)切淀粉酶，能隨機(jī)水解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的-1，4葡萄糖苷鍵。酶作用后可使糊化淀粉的粘度迅速降低，變成液化淀粉，水解生成糊精及少量葡萄糖和麥芽糖。2.PH值對(duì)酶活力及酶穩(wěn)定性的影響耐高溫淀粉酶穩(wěn)定PH范圍5.0-10

22、.0，有效PH范圍5.0-8.0，最適PH范圍5.5-7.0。3.溫度對(duì)耐高溫-淀粉酶活力及酶穩(wěn)定性的影響。在淀粉的噴射液化過(guò)程中，耐高溫-淀粉酶在高溫下非常穩(wěn)定，且該酶熱穩(wěn)定性也相當(dāng)好，可以用于淀粉的間隙液化和連續(xù)液化過(guò)程中。其最適作用溫度為90以上（連續(xù)噴射液化中，溫度可至100-105）。4.鈣離子濃度   該酶在鈣離子濃度較低時(shí)，穩(wěn)定性相當(dāng)好，在鈣離子濃度為50-70mg/kg時(shí)已足夠。所以，用自來(lái)水配料時(shí)已不需加Ca2+（二）.糖化酶以無(wú)錫星達(dá)生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對(duì)糖化酶作如下介紹。1.作用原理糖化酶又稱(chēng)葡萄糖淀粉酶，它能將淀粉從非還原性末端水解-1，4葡萄

23、糖苷鍵，產(chǎn)生葡萄糖，也能緩慢水解-1，6葡萄糖苷鍵，轉(zhuǎn)化成葡萄糖。2.PH對(duì)酶活力及酶穩(wěn)定性的影響糖化酶的PH范圍為3.0-5.5，最適PH范圍為4.0-4.5。3.溫度對(duì)酶活力及酶穩(wěn)定性的影響糖化酶溫度范圍為40-65，最適溫度范圍為58-60。4.抑制劑大部分重金屬，如銅、銀、汞、鉛等都能對(duì)糖化酶產(chǎn)生抑制作用。（三）、細(xì)菌淀粉酶（中溫-淀粉酶）以無(wú)錫星達(dá)生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對(duì)細(xì)菌淀粉酶（中溫-淀粉酶）作如下介紹1.作用方式細(xì)菌淀粉酶能水解淀粉分子中的-1，4葡萄糖苷鍵，任意切斷成長(zhǎng)短不一的短鏈糊精及少量的低分子量糖類(lèi)、直鏈淀粉和支鏈淀粉，均以無(wú)規(guī)則的形式進(jìn)行分解，從而使淀粉糊的粘度迅

24、速下降，即“液化”作用，故細(xì)菌淀粉酶又稱(chēng)液化酶。2.PH穩(wěn)定性細(xì)菌淀粉酶在PH6.0-7.0時(shí)較穩(wěn)定，最適PH6.0，PH5.0以下嚴(yán)重失活。3.熱穩(wěn)定性細(xì)菌淀粉酶在60以下較為穩(wěn)定，最適作用溫度60-70，在70-90之間，隨著溫度的升高，其反應(yīng)速度加快，但失活也加快，適用于最高達(dá)90的液化過(guò)程。4.與淀粉濃度的關(guān)系淀粉和淀粉的水解產(chǎn)物糊精濃度的增加對(duì)細(xì)菌淀粉酶活力的穩(wěn)定性有很大的提高作用，即淀粉濃度增加，酶活力穩(wěn)定性增加。5.鈣離子濃度對(duì)酶活力的影響鈣離子對(duì)細(xì)菌淀粉酶活力的穩(wěn)定性有提高作用，沒(méi)有鈣離子，酶活力完全消失。6.PH穩(wěn)定性與鈣的關(guān)系鈣的存在，細(xì)菌淀粉酶活力的PH范圍增廣；不含鈣的

25、酶，酶的PH值范圍狹窄。（四）、-淀粉酶以無(wú)錫星達(dá)生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對(duì)-淀粉酶作如下介紹。-淀粉酶，又稱(chēng)淀粉-1，4麥芽糖苷酶，它與淀粉底物作用時(shí)，從-1，4糖苷鍵的非還原性末端順次切下麥芽糖單位，它不能水解淀粉分支處-1，6鍵，當(dāng)它從淀粉中切下兩個(gè)葡萄糖單位時(shí)，同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)位反應(yīng)，使產(chǎn)物由-型麥芽糖變成-麥芽糖。1.PH對(duì)-淀粉酶活力的影響按照測(cè)酶活力的條件，測(cè)定不同PH對(duì)-淀粉酶活力的影響，PH6.5時(shí)，酶活力最高，即最適PH為6.5。2.溫度對(duì)-淀粉酶活力的影響。按照測(cè)酶活力的方法，分別于30、40、50、60、70測(cè)定-淀粉酶的活力，50是酶的最適溫度，45-55時(shí)酶的活力也比較

26、高。3.酶液的熱穩(wěn)定性通過(guò)酶的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)表明：在40、50時(shí)，-淀粉酶的穩(wěn)定性很好，酶活力損失很少，55時(shí)酶的穩(wěn)定性也較好，60時(shí)失活較快。4.某些金屬離子對(duì)-淀粉酶活力的影響大于10-3mol/l的Fe3+離子完全抑制-淀粉酶的活力，大于10-3mol/l的Ca2+有抑制作用，Mg2+對(duì)其活力影響不大。（五）、真菌淀粉酶以美國(guó)Genencor公司產(chǎn)品為例，對(duì)真菌淀粉酶作如下介紹。真菌淀粉酶能對(duì)淀粉進(jìn)行液化和糖化，能盡快地水解-1，4鍵內(nèi)葡萄糖苷鍵，使用該酶能得到高含量麥芽糖和低含量的葡萄糖。1.PH的影響真菌淀粉酶的最適PH范圍為PH4.8-5.4（40），作用PH范圍為PH4.0-6.6

27、（40）2.溫度的影響真菌淀粉酶的最適作用溫度為50，溫度作用范圍為45-65，在高濃度淀粉漿保護(hù)下，65時(shí)也能有效地作用于淀粉。（六）、異淀粉酶以無(wú)錫星達(dá)生物工程有限公司產(chǎn)品為例，對(duì)異淀粉酶作如下介紹異淀粉酶是采用產(chǎn)氣氣桿菌經(jīng)發(fā)酵提煉精制而成的。該酶能專(zhuān)一地分解支鏈淀粉型多糖-1，6鍵苷鍵形成直鏈淀粉和糊精。最適作用溫度：45-50最適PH5.6-7.2。熱穩(wěn)定性：該酶在40較為穩(wěn)定，隨溫度的上升，酶活力損失加快，50-60酶活力損失顯著，60時(shí)10min剩余酶活力僅6.37%。PH穩(wěn)定性：該酶在PH5.0以下很不穩(wěn)定，但有耐堿性，在PH10時(shí)酶活力仍很穩(wěn)定。金屬離子對(duì)酶活力的影響：Mg2+

28、、Ca2+有激活作用Hg2+、Cu2+、Fe2+、Al3+有抑制作用。（七）、普魯蘭酶以美國(guó)Genencor公司產(chǎn)品為例，對(duì)普魯蘭酶作如下介紹。普魯蘭酶能水解淀粉和糊精中的支鏈-D-1，6葡萄糖苷鍵生成含有-D-1，4葡萄糖苷鍵的直鏈低聚糖。所以，該酶可以和糖化酶或者-淀粉酶一起使用，生產(chǎn)高麥芽糖漿。1.PH對(duì)普魯蘭酶活力的影響該酶的有效PH范圍為4.0-5.0，最適PH范圍為4.2-4.62.溫度對(duì)普魯蘭酶活力的影響該酶的有效溫度范圍可達(dá)65，最適溫度范圍為55-65。第四章      酶法液化與糖化酶法液化與糖化淀粉水解成葡萄糖的過(guò)程包括液化和糖化。

29、液化過(guò)程中，淀粉顆粒首先在受熱過(guò)程中吸水膨脹，體積迅速增加，晶體結(jié)構(gòu)破壞，顆粒外膜裂開(kāi)，形成一種糊狀的粘稠液體，這一過(guò)程被稱(chēng)為糊化。糊化是淀粉液化的第一階段。淀粉來(lái)源不同，其糊化的溫度也不同，如：玉米淀粉         64-72         甘薯淀粉70-76         大米淀粉58-61             

30、     馬鈴薯淀粉            56-67              木薯淀粉59-70                小麥淀粉60-80淀粉經(jīng)過(guò)一階段的糊化過(guò)程后，雖然原有的淀粉鏈還未真正打開(kāi)，但是由于外膜已經(jīng)裂開(kāi)，晶體結(jié)構(gòu)受到破壞，淀粉分子就直接暴露在酶分子的作用之下，分子

31、鏈即迅速斷開(kāi)，變短，最終形成含有少量葡萄糖的低分子糊精溶液，液體粘度隨之降低。這就是淀粉的液化過(guò)程。   糖化是將液化后的低分子糊精在糖化酶的作用下繼續(xù)水解成為葡萄糖。在酸法制糖工藝中，由于淀粉的液化和糖化反應(yīng)速度極快，時(shí)間極短，所以糖化液的DE值不易控制，操作需要十分小心。特別在生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化淀粉糖漿時(shí)，經(jīng)驗(yàn)操作顯得十分重要。酶法制糖工藝，由于液化和糖化反應(yīng)是通過(guò)2種或2種以上不同的酶來(lái)完成的，加之酶反應(yīng)比酸反應(yīng)溫和得多，操作過(guò)程中，可通過(guò)調(diào)整酶制劑的用量和反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制反應(yīng)速度和反應(yīng)進(jìn)程，并獲得所需要的淀粉糖漿。   糖化酶對(duì)未經(jīng)糊化的生淀粉的作用是十分

32、有限的，所以淀粉在被糖化酶作用之前，首先進(jìn)行糊化和液化。在生產(chǎn)上，淀粉液化和糖化是兩個(gè)關(guān)鍵的工藝過(guò)程。特別是液化過(guò)程，直接影響后道的糖化操作和糖化液的質(zhì)量，所以有人這樣認(rèn)為：液化決定糖化，糖化出問(wèn)題，首先檢查液化。這是生產(chǎn)上的說(shuō)法，不管這種說(shuō)法的正確程度如何，淀粉糖生產(chǎn)的第一步，抓好淀粉的液化質(zhì)量是無(wú)容置疑的。            第一節(jié)液化   酶是一種生物催化劑，酶對(duì)淀粉的催化水解具有高度的專(zhuān)一性。-淀粉酶是一類(lèi)內(nèi)切酶，它從淀粉分子內(nèi)部任意切開(kāi)-1，4葡萄糖苷鍵，從而使龐大的葡萄糖分子鏈迅

33、速斷開(kāi)，變小、變短。但這種酶不能切開(kāi)分子鏈中的-1，6葡萄糖苷鍵。液化后，溶液中除了少量葡萄糖外，大部分是低分子糊精和低聚糖。   淀粉在糊化之前，-淀粉酶是難以直接進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部與淀粉分子發(fā)生作用的。淀粉原料的預(yù)處理，例如原料的粉碎細(xì)度、配水比例等都將影響淀粉的糊化效果酶制劑的種類(lèi)、酶制劑的使用量、液化溫度、液化PH等又將最終影響淀粉的液化質(zhì)量。（一）液化酶的選擇目前，國(guó)內(nèi)使用的液化酶主要有兩種，即中溫淀粉酶和耐高溫淀粉酶。這兩種酶的有關(guān)特性在前面已有敘述，這里僅從工藝上提出兩點(diǎn)。（1）采用中溫淀粉酶時(shí)，液化液的DE值上升速度比采用耐高溫酶時(shí)快，所以，采用耐高溫淀粉酶液

34、化時(shí)，應(yīng)有更多的液化時(shí)間保證液化過(guò)程的完成。例如，在實(shí)際生產(chǎn)中，使用中溫淀粉酶液化時(shí)，液化時(shí)間一般為40-60min，而采用耐高溫淀粉酶液化時(shí)，液化時(shí)間要求在60-100min。（2）采用耐高溫淀粉酶液化時(shí)，淀粉分子鏈的斷裂比采用中溫淀粉酶時(shí)更為均勻，或者說(shuō)更加有利于糖化酶的糖化作用。所以，當(dāng)采用耐高溫淀粉酶液化時(shí)，即使液化液的DE值較低，其最終糖化液的DE值仍要高于采用中溫淀粉酶液化的糖化液。（二）液化DE值的控制有人研究過(guò)液化液DE值與糖化液最終DE值之間的關(guān)系，認(rèn)為液化液DE值對(duì)糖化液最終DE值有較大的影響，即液化液DE值越高，糖化液最終DE值越低，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。   

35、;生產(chǎn)上的經(jīng)驗(yàn)也同時(shí)表明，液化液DE值過(guò)低，會(huì)增加液化液的粘度，降低過(guò)濾速度。而且還會(huì)不可避免地將一些液化不完全的大分子糊精帶入糖化過(guò)程，直接影響糖化質(zhì)量。所以，對(duì)于液化液的DE值，一般應(yīng)控制在15%-20%。如果在使用糖化酶的同時(shí)，加入普魯蘭酶或異淀粉酶，則液化液DE值對(duì)糖化液最終DE值的影響將大為減小。（三）液化液質(zhì)量的判別液化液質(zhì)量直接影響糖化操作和糖化液質(zhì)量，而如何判別液化液質(zhì)量或是液化是否完全 ，各廠并不一致，但至少下列幾項(xiàng)各廠是共同的：（1）液化液的DE值一般控制在15%-17%，不超過(guò)20%。（2）碘液反應(yīng)淀粉吸附碘分子的呈色反應(yīng)是判別淀粉液化程度最常用的直觀方法。淀粉分子鏈的長(zhǎng)

36、短與呈色反應(yīng)有如下關(guān)系：淀粉分子鏈    >45      40     36     31      12       9 以下（以葡萄糖計(jì)）呈       色   藍(lán)色    藍(lán)紫    紫紅   紅色   淡紅  &#

37、160;   碘液本色           作為淀粉液化反應(yīng)完全 的標(biāo)準(zhǔn)，一般應(yīng)達(dá)到淺紅色或棕色。（3）蛋白質(zhì)凝聚  一般淀粉質(zhì)原料中均含有一定量的蛋白質(zhì)，特別是玉米原料，蛋白質(zhì)含量可達(dá)10%左右，大米中蛋白質(zhì)含量也可達(dá)到8%左右，這些蛋白質(zhì)必須從液化液中盡可能地分離除去，否則會(huì)影響液化液、糖化液的過(guò)濾速度、糖化液的色澤和糖化液的透光率等。液化液中的蛋白質(zhì)會(huì)變性而發(fā)生凝聚，反應(yīng)溫度PH值等也是影響蛋白質(zhì)變性的重要因素。蛋白質(zhì)凝聚并結(jié)團(tuán)的好壞，決定了蛋白質(zhì)從溶液中分離去除的效果

38、。所以，在生產(chǎn)上將蛋白質(zhì)的凝聚好壞作為判別液化質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)。（4）外觀   液化液的外觀必須透明，無(wú)白色混濁。（5）粘度   液化液的粘度直接反映在過(guò)濾速度快、液化液流動(dòng)性能好等方面。（四）液化方法的選擇淀粉液化的方法很多，除酸法外，酶法制糖就有10多種液化形式，大致如下圖所示，各廠可根據(jù)自己的具體條件加以選擇。下面將其中主要的一些液化形式作一介紹。1.間歇液化和半連續(xù)液化間歇液化是酶法液化中工藝最簡(jiǎn)單、設(shè)備最常用的一種，適合中小型工廠采用。缺點(diǎn)是料液與蒸汽混合不均勻，料液內(nèi)部受熱程度不一，所以液化質(zhì)量不易控制。  間歇液化一般在罐

39、內(nèi)進(jìn)行，可將原料調(diào)漿后一次性打入罐內(nèi)，然后啟動(dòng)攪拌，直接通入蒸汽，迅速將料液加熱到預(yù)定溫度進(jìn)行液化，直至用碘液檢驗(yàn)合格后立即升溫滅酶然后送去糖化，這就是間歇液化，或稱(chēng)直接升溫法。如果料液在加熱到預(yù)定溫度后開(kāi)始送入另一罐內(nèi)繼續(xù)保溫液化直至液化完成，同時(shí)在原液化罐內(nèi)連續(xù)進(jìn)料進(jìn)汽，保持預(yù)定的液化溫度，那么這種邊進(jìn)料進(jìn)汽、邊出料繼續(xù)液化至液化完成的形式就稱(chēng)為半連續(xù)式液化，或稱(chēng)噴淋式連續(xù)液化。間歇液化的具體操作中，一些廠的作法是先在罐內(nèi)放入一定量的水，稱(chēng)為底水，然后通入蒸汽將底水加熱到預(yù)定溫度，并在此溫度下一邊進(jìn)料一邊進(jìn)汽，直至進(jìn)料完畢，保溫液化。這種方式可能對(duì)采用中溫淀粉酶的液化有好處，可減少中溫淀粉

40、酶在進(jìn)汽過(guò)程中局部受熱損失。但不加底水的廠也不少，特別是采用耐高溫淀粉酶液化的工廠。耐高溫淀粉酶的熱承受性強(qiáng)，一定的高溫反會(huì)促進(jìn)酶的液化能力的發(fā)揮。所以，在罐內(nèi)是否放入底水，需由各廠的液化工藝來(lái)決定。   間歇液化或半連續(xù)式液化如果采用的液化罐是敞開(kāi)和不密封的，則由于液化溫度常常在100以下，所以通常適用于中溫淀粉酶的液化工藝，液化溫度為85-90。如果采用耐高溫淀粉酶液化，液化溫度應(yīng)盡量維持在95以上或煮沸，以保證耐高溫淀粉酶良好的作用能力。2.連續(xù)液化連續(xù)液化的優(yōu)點(diǎn)是液化操作連續(xù)進(jìn)行，產(chǎn)量大，料液與蒸汽混合均勻，液化質(zhì)量有保證。特別是噴射式液化，料液與蒸汽的接觸、混合是

41、在噴射器內(nèi)瞬間完成的，并通過(guò)在高溫下短時(shí)間的停留達(dá)到徹底糊化的目的。這種糊化液十分有利于淀粉液化的最后完成。連續(xù)液化的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是液化溫度高，所以溶液中蛋白質(zhì)凝聚好，結(jié)團(tuán)好，料液過(guò)濾速度快，糖液透光率高。 連續(xù)液化的形式有多種，除目前普遍采用的噴射器噴射式連續(xù)液化法外，還有連消器連續(xù)液化等。（1）連消器連續(xù)液化：連消器在我國(guó)發(fā)酵工業(yè)上應(yīng)用已久，常用于物料的連續(xù)蒸煮和滅菌，在淀粉糖工業(yè)中，連消器可作為淀粉連續(xù)液化器使用。料液與蒸汽在連消器內(nèi)混合后，料溫已達(dá)液化溫度，然后連續(xù)進(jìn)入保溫罐液化。這種液化形式雖然與罐內(nèi)液化溫度，料液與蒸汽的混合更為均勻，但這種混合并不徹底，蛋白質(zhì)的凝聚效果也不

42、理想。所以，在噴射器應(yīng)用于淀粉糖液化技術(shù)后，采用連消器液化的就不多了。（2）  噴射式連續(xù)液化  噴射式連續(xù)液化采用的設(shè)備稱(chēng)為噴射器。 噴射器的應(yīng)用最早是在石化、制冷等部門(mén)。在淀粉糖工業(yè)中，70年代曾應(yīng)用于飴糖生產(chǎn)中，采用的是中溫淀粉酶，噴射溫度89-90，應(yīng)用面并不廣，效果也不十分理想。由于耐高溫淀粉酶的出現(xiàn)和噴射器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，噴射器在發(fā)酵工業(yè)、淀粉糖工業(yè)中的應(yīng)用開(kāi)始有了大的發(fā)展。噴射式液化，料液與蒸汽的混合是通過(guò)噴射器在微湍流的狀態(tài)下完成的，所以比起其他形式的混合效果就更加完全、更加均勻。特別在采用耐高溫淀粉酶后，噴射溫度高達(dá)105-110，在此高溫

43、下，淀粉的液化就更加徹底，蛋白質(zhì)的凝聚更加完全，淀粉的液化技術(shù)達(dá)到了新的水平。噴射器的形式很多，從噴射的物料分不外乎兩種：一種是噴射蒸汽，以帶動(dòng)料液，稱(chēng)為“汽帶料”式一種是噴射料液，以帶動(dòng)蒸汽，稱(chēng)為“料帶汽”式。這兩種形式，無(wú)論是“汽帶料”式或是“料帶汽”式，噴射過(guò)程中蒸汽或者料液都是強(qiáng)制性的。具體說(shuō)來(lái)，蒸汽的進(jìn)入是靠蒸汽本身的壓力，料液的進(jìn)入是靠泵輸送的。所以，協(xié)調(diào)好蒸汽和料液的進(jìn)入達(dá)到穩(wěn)定、均衡是噴射液化成功的關(guān)鍵。3.難液化淀粉原料的液化方法一段液化法廣泛應(yīng)用于各類(lèi)淀粉，如玉米淀粉、木薯淀粉和諸如大米、木薯等粗原料中。但一段液化法對(duì)于那些蛋白質(zhì)含量較高、雜質(zhì)含量較多的難液化淀粉原料，如小

44、麥、小麥淀粉、玉米等的液化效果往往并不理想，而常常需要采用二段液化法或多段液化法，通過(guò)高溫處理和多次加酶液化的辦法，促使這些難液化淀粉進(jìn)一步膨脹斷裂，蛋白質(zhì)進(jìn)一步凝聚結(jié)團(tuán)，以提高液化效果。二段液化的操作包括一次加酶二次加溫和二次加酶二次加溫兩種形式。如果是二次加酶二次加溫形式的，即在原料調(diào)漿時(shí)先調(diào)PH6.2-6.5，然后第一次先加入總量3/4的耐高溫淀粉酶，采用噴射液化，噴射溫度105，液化30-40min。接著，通過(guò)噴射器進(jìn)行第二次噴射，噴射溫度125-140，維持5-10min。隨后迅速冷卻到100以下，加入余下的1/4耐 高溫淀粉酶，在95-97下保溫30min。如果有些廠采用的是先高溫

45、后中溫液化方法，那么第二次噴射后加入的酶制劑應(yīng)為中溫淀粉酶，以便利用耐高溫淀粉酶和中溫淀粉酶兩種不同酶的不同特性來(lái)提高淀粉液化的質(zhì)量。采用這種液化方法時(shí)，第二次噴射后料溫必須迅速冷卻到90，然后加入 中溫淀粉酶繼續(xù)液化。多段液化法包括更多的加酶次數(shù)和加溫次數(shù)，形式很多，工藝也更復(fù)雜。多段液化法雖對(duì)難液化淀粉的液化質(zhì)量有一定的好處，但因其工藝復(fù)雜，影響操作質(zhì)量的因素增多，更重要的是，目前國(guó)內(nèi)廣為采用的二段液化法對(duì)于難液化淀粉的液化均取得了良好的效果，基本上都能滿(mǎn)足生產(chǎn)上的工藝要求，所以在實(shí)際生產(chǎn)中真正采用多段液化法的廠家很少。（五）噴射器的合理安裝噴射液化目前已被廣泛應(yīng)用，但噴射器的安裝合理與否

46、，卻又直接影響其噴射效果。噴射器如安裝不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)諸如噴射不暢、逆向返流、夾帶生料等不該出現(xiàn)的現(xiàn)象。所以，噴射器的安裝必須注意以下幾點(diǎn)：（1）噴射器必須垂直安裝，噴射器出口到中間維持罐進(jìn)口之間的垂直距離1.5m。（2）由于 料液和蒸汽混合后的體積的增加，噴射器的出口管徑必須大于進(jìn)料管或進(jìn)汽管的管徑。噴射器進(jìn)出口管道上應(yīng)盡量減少?gòu)濐^，盡可能用大彎頭代替小彎頭，以減少管路阻力。（3）噴射液化的關(guān)鍵之一是蒸汽壓力穩(wěn)定，所以進(jìn)噴射器的蒸汽必須由單獨(dú)的蒸汽包提供。（4）為防止物料回流，噴射器前的進(jìn)料管和進(jìn)汽管上必須安裝止回閥。（5）為便于調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，同時(shí)避免高壓進(jìn)料時(shí)對(duì)噴射器的撞擊，必須在進(jìn)料管路上

47、安裝回流管。（6）試驗(yàn)表明，在噴射器與液化罐之間增加高溫糊化維持罐有利于難液化淀粉的液化和最終糖化液收率的提高。二、糖化淀粉液化后應(yīng)及時(shí)冷卻并送去糖化，糖化時(shí)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品特性先用合適的酶制劑。例如，產(chǎn)品為葡萄糖時(shí)應(yīng)選用糖化酶；產(chǎn)品為麥芽糖時(shí)應(yīng)選用-淀粉酶，等等。目前，國(guó)內(nèi)一些小型淀粉糖廠，往往將淀粉葡萄糖漿和淀粉麥芽糖漿一律稱(chēng)為糖稀，這是不對(duì)的。糖化酶是一類(lèi)外切酶，它只從淀粉分子的還原性末端逐個(gè)切開(kāi)-1，4鍵葡萄糖苷鍵生成葡萄糖。它也能緩慢切開(kāi)-1，6鍵葡萄糖苷鍵，生成葡萄糖。所以液化液經(jīng)糖化酶作用后，原來(lái)的糊精、低聚糖就逐漸轉(zhuǎn)變成葡萄糖。在工業(yè)生產(chǎn)上正是利用了糖化酶這一從外向里逐步水解淀粉分子

48、鏈的特性，通過(guò)調(diào)整糖化酶用量和糖化反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制糖化進(jìn)度 ，并由此生產(chǎn)出各種不同用途、不同DE值的淀粉糖漿。通常，稱(chēng)DE值在25%-36%的為低轉(zhuǎn)化淀粉糖漿，DE值在38%-48%的為中轉(zhuǎn)化淀粉糖漿，DE值在60%-70%的為高轉(zhuǎn)化淀粉糖漿，DE值更高的可生產(chǎn)結(jié)晶葡萄糖或全糖粉（二）糖化液的DE值和DX值工業(yè)上常用DE值即溶液的葡萄糖值來(lái)表示溶液中淀粉的水解程度 。它的含義是糖液中以葡萄糖計(jì)算的還原糖含量占干物質(zhì)的百分率。還原糖的測(cè)定常用費(fèi)林氏法或碘量法。干物質(zhì)的測(cè)定用阿貝折光儀。具體計(jì)算溶液的DE值時(shí)，必須考慮到還原糖與干物質(zhì)在計(jì)量單位上的不統(tǒng)一性，還原糖含量是指100ml溶液中所含的還原糖

49、克數(shù)，而阿貝氏折光儀測(cè)出的干物質(zhì)濃度是指100g溶液中所含有的干物質(zhì)的克數(shù)。所以實(shí)際計(jì)算溶液DE值的公式為：            還原糖含量（g/100ml）DE值=                                      ×10

50、0%       干物質(zhì)含量（g/100g）×溶液相對(duì)密度DE值的高低關(guān)系到工廠的經(jīng)濟(jì)效益，例如，味精生產(chǎn)中，作為生產(chǎn)原料的淀粉首先是水解成葡萄糖，然后才進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵。所以糖化越徹底，糖液DE值越高，淀粉對(duì)糖的轉(zhuǎn)化率就越高，產(chǎn)谷氨酸也就越高，糧耗就越少，工廠的經(jīng)濟(jì)效益也就越好。糖化液DE值的高低，除上述可由工藝條件 控制之外，客觀上也受到液化、糖化工藝本身的影響。例如，酸法工藝時(shí)，糖化液DE值在91%左右，很難再提高，而酶法工藝，特別是采用耐高溫淀粉酶液化工藝時(shí)，糖化液DE值可達(dá)96%以上，最高可達(dá)98%。DX值概念：DX值是指糖液中葡萄糖含

51、量占干物質(zhì)的百分率。通常，糖液中的DX值總是稍低于DE值，這是因?yàn)樵谔且褐械倪€原糖中除了占絕大多數(shù)的葡萄糖之外，總會(huì)有一些非葡萄糖的低聚糖存在，如麥芽二糖、麥芽三糖等。這種差異隨著糖化程度的提高而逐漸縮小，在糖化液DE值達(dá)到一定值，例如95%以上時(shí)，DX值與DE值之間的差異在1%-2%。必須指出的是，受酶反應(yīng)本身的制約，這種差異無(wú)法全部消除。此外，在實(shí)際生產(chǎn)中，至今大多數(shù)工廠還沒(méi)有將DX值真正作為一項(xiàng)工藝指標(biāo)來(lái)衡量糖化效果。（一）加酶量加酶量與糖化時(shí)間密切相關(guān)，糖化液在DE值，即葡萄糖值相同的情況下，加酶量越高，糖化時(shí)間就越短，它們之間的關(guān)系呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，見(jiàn)下表：糖化時(shí)間/h10 

52、  16    20    24      36    48  糖化酶加量/(u/g原料)300   250   200   150     120   100必須指出，上表僅僅反映了糖化酶加量與糖化時(shí)間之間的大致關(guān)系，而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于各廠具體糖化條件不同，如原料不同糖化工藝不同、糖化設(shè)備不同、液化液質(zhì)量不同等，都 會(huì)使糖化酶加量和糖化時(shí)間與上

53、表不盡一致。   糖化酶加量還與工藝規(guī)定所需要的糖化液最終DE值的高低直接有關(guān)。一般情況下，糖化液最終DE值要求越低，糖化酶加量越少，但同樣也受糖化時(shí)間的制約。（二）糖化過(guò)程中糖化液DE值的變化前面已提到，淀粉在糖化過(guò)程中，隨著糖化時(shí)間的延長(zhǎng)，糖化液DE值不斷升高。特別是在糖化的最初10-15h內(nèi)，這種變化十分迅速，糖化液DE值可升達(dá)90%以上，隨后，糖化液DE值上升趨勢(shì)逐漸平緩。雖然增加糖化酶用量可使糖化液DE值在糖化初期上升速度增加，但在糖化后期，這種趨勢(shì)就相互接近了。生產(chǎn)實(shí)際也表明，通過(guò)增加糖化酶用量以提高糖化液DE值的辦法并不總是成功的。有時(shí)，糖化酶用量過(guò)多，往往在

54、生產(chǎn)上造成不利。（三）脫支酶對(duì)糖化結(jié)果的影響普魯蘭酶和異淀粉酶都屬于脫支酶類(lèi)，能迅速切開(kāi)淀粉分子中的-1，6葡萄苷鍵。雖然所用的糖化酶也能切開(kāi)這種苷鍵，但其速度較為緩慢。如在糖化酶糖化時(shí)能同時(shí)使用脫支酶，不僅可提高 糖化酶的糖化速度，而且可提高糖化液的最終DE值，且不受液化液DE值的影響。特別提出的一點(diǎn)是，一些淀粉糖專(zhuān)家認(rèn)為，使用脫支酶后，糖化液最終DE值可達(dá)98%-99%，比不加脫支酶時(shí)增加1%左右。雖然DE值增加的量并不大，但對(duì)糖化液的提純精制十分有益，特別在生產(chǎn)注射用葡萄糖等高純度葡萄糖時(shí)，使用脫支酶是十分必要的。麥芽糖生產(chǎn)過(guò)程中，可使用-淀粉酶或真菌淀粉酶，但它們均沒(méi)有切開(kāi)淀粉分子中-

55、1，6葡萄苷鍵的能力，單獨(dú)使用它們時(shí)，糖液中的麥芽糖含量一般不會(huì)超過(guò)55%-60%。所以，如要生產(chǎn)55%以上的高麥芽糖漿，就必須同時(shí)使用脫支酶，以能切開(kāi)淀粉分子中的-1，6葡萄苷鍵，達(dá)到更深層的水解。第五章  麥芽糊精與麥芽糖漿生產(chǎn)操作規(guī)程調(diào)漿操作規(guī)程1、工藝參數(shù)：1.1、濃度：16-180Be/   即: 28.4-32%1.2、調(diào)漿：pH值6.0-6.21.3、加酶量：400-850ml/噸干淀粉     34006400ml/罐1.4、溫度：501.5、淀粉乳液面距罐頂0.55米，每調(diào)漿罐含絕干淀粉7.5噸。

56、2、主要設(shè)備 ： 序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)         規(guī)格及型號(hào)2400×4000  18m3/臺(tái)2400×4000  18m3/臺(tái)型號(hào)規(guī)格技術(shù)指標(biāo)材料數(shù)量功率1調(diào)漿池2400×4000   18m3/臺(tái)不銹鋼22調(diào)漿池?cái)嚢杵鰾LD14-23-5.525.5 kw3潛污泵WQ80P-85-25Q=65 m3/h    H=25m不銹鋼27.5 kw4調(diào)漿罐2400×5000  24.4m3/臺(tái)不銹鋼25

57、調(diào)漿罐攪拌器XLD525.5 kw3、開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備：3.1、檢查生產(chǎn)用水、電正常與否。3.2、檢查電話(huà)、儀表信號(hào)是否正常。3.3、檢查生產(chǎn)操作用具：波美計(jì)、塑料燒杯、閥門(mén)扳手、手提燈是否齊全。3.4、將待用的耐高溫酶，工業(yè)鹽酸，純堿等物料領(lǐng)出；純堿溶解成10%溶液，工業(yè)鹽酸用一倍水稀釋備用。3.5、檢查各閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)是否正常，管路是否暢通，調(diào)漿池內(nèi)有無(wú)雜物。3.6、檢查攪拌器的軸承室內(nèi)的油位，及時(shí)添加潤(rùn)滑油；攪拌槳有無(wú)脫落，及時(shí)緊固；開(kāi)動(dòng)攪拌器，觀察轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，有無(wú)雜音。3.7、檢查記錄本、筆的有無(wú)。3.8、工藝參數(shù)、操作規(guī)程是否明晰。3.9、上下工段要聯(lián)系好。4、開(kāi)車(chē)操作4.1、開(kāi)啟進(jìn)料閥

58、門(mén)，與淀粉車(chē)間聯(lián)系好往調(diào)漿罐內(nèi)注入淀粉乳，190Be/液面距罐頂1.12米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，19.50Be/液面距罐頂1.25米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，200Be/液面距罐頂1.37米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，20.50Be/液面距罐頂1.48米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，210Be/液面距罐頂1.59米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，21.50Be/液面距罐頂1.7米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，220Be/液面距罐頂1.79米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，22.50Be/液面距罐頂1.89米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，230Be/液面距罐頂1.98米時(shí)關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)，啟動(dòng)攪拌器，待液面距罐頂0.55米時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)。4.2、用波美計(jì)測(cè)量淀粉乳濃度至170Be/，

59、液面距罐頂0.55米時(shí)含絕干淀粉7.5噸。4.3、用酸度計(jì)測(cè)淀粉乳pH值，如果偏低用10%的純堿調(diào)節(jié)，使其PH值準(zhǔn)確達(dá)到6.0-6.2。4.4、加耐高溫-淀粉酶400850ml/噸干淀粉，34006400ml/罐。4.5、攪拌均勻后通知液化操作者5、停車(chē)操作：正常生產(chǎn)停車(chē)時(shí)，物料應(yīng)全部送至液化，并用清水清洗調(diào)漿罐，洗水也送入液化；如遇特殊情況停車(chē)時(shí)，應(yīng)采取措施防止淀粉乳沉淀。6、安全與衛(wèi)生及注意事項(xiàng)：6.1、料液液面距池體邊緣至少為30cm，以防料液外溢。6.2、料液放至攪拌攪不到時(shí)即可停止攪拌，加物料時(shí)攪拌數(shù)分鐘，使之均勻。6.3、料液將放凈時(shí)應(yīng)立即用水沖凈池內(nèi)，預(yù)防淀粉沉淀，待洗水打完后，

60、關(guān)好放料閥。6.4、調(diào)pH值時(shí)要求準(zhǔn)確熟練，盡量避免反復(fù)加酸堿。6.5、調(diào)漿時(shí)，必須先調(diào)pH值后加酶，先調(diào)易使酶活力降低。6.6、電器設(shè)備及開(kāi)關(guān)柜嚴(yán)禁進(jìn)水。6.7、使用酸、堿時(shí)注意眼睛、皮膚的防護(hù)。7、文件和記錄：7.1、<<調(diào)漿生產(chǎn)記錄>> 7.2、<<調(diào)漿交接班記錄>>   液化操作規(guī)程1、工藝參數(shù)1.1、一噴溫度：105-1101.2、二噴溫度：125-1301.3、 DE值：15-20%      20-25%      25-30%1.4

61、、生產(chǎn)麥芽糖漿，糖化前DE值：12-17%1.5、滅酶pH值：4.0-4.31.6、液化流量：12-20m3/h2、主要設(shè)備 ： 序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)         規(guī)格及型號(hào)2400×4000  18m3/臺(tái)2400×4000  18m3/臺(tái)型號(hào)規(guī)格技術(shù)指標(biāo)材料數(shù)量功率1一次噴射泵CHZ50-250Q=30 m3/h    H=60m不銹鋼215kw2二次噴射泵CHZ50-250Q=30 m3/h    H=60m不銹鋼215kw3液化濾渣

62、泵65FRN-40Q=30m3/h     H=30m不銹鋼211kw4一次噴射器HYZ-7Q30m3/h不銹鋼15二次噴射器HYZ-7Q30m3/h不銹鋼16二次液化罐2400×5000  22m3/臺(tái)不銹鋼37二次液化攪拌器BLD13-59-333kw8承壓罐800×4000    2m3/臺(tái)不銹鋼19維持罐900-1400×50003.4m3/臺(tái)-8m3/臺(tái)不銹鋼610高溫維持罐800×40002m3/臺(tái)不銹鋼111汽液分離器1600×30006m3/臺(tái)不銹鋼

63、13、開(kāi)車(chē)前的準(zhǔn)備：3.1、檢查生產(chǎn)用水、電、汽正常與否。3.2、檢查電話(huà)、儀表信號(hào)是否正常。3.3、檢查生產(chǎn)操作用具：碘液、燒杯、塑料燒杯、閥門(mén)扳手、手提燈是否齊全，酸度計(jì)是否校正好。3.4、將待用的工業(yè)鹽酸領(lǐng)出，工業(yè)鹽酸用一倍水稀釋備用。3.5、檢查各閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)是否正常，二次液化罐內(nèi)有無(wú)雜物，是否清潔衛(wèi)生。3.6、檢查攪拌器的軸承室內(nèi)的油位，及時(shí)添加潤(rùn)滑油；攪拌槳有無(wú)脫落，及時(shí)緊固；開(kāi)動(dòng)攪拌器，觀察轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，有無(wú)雜音。3.7、檢查泵的軸承室內(nèi)的油位，及時(shí)添加潤(rùn)滑油，手動(dòng)盤(pán)車(chē)泵的聯(lián)軸器，檢查泵內(nèi)有無(wú)異物，確信泵可以輕松運(yùn)轉(zhuǎn)后方使用，打開(kāi)密封冷卻水。3.8、檢查記錄本、筆的有無(wú)。3.9、工藝參數(shù)、操作規(guī)程是否明晰。3.10、上下工段要聯(lián)系好。3.11、檢查調(diào)漿罐中料液是否合格。3.12、在開(kāi)始使用噴射器時(shí)將針閥上調(diào)3-4圈。3.13、徹底排凈分汽缸及管道中汽凝水，打開(kāi)排污閥，慢慢打開(kāi)蒸汽閥門(mén)，將噴射器、最后一個(gè)維持罐預(yù)熱至100后，關(guān)排污閥。3.14、打開(kāi)配料罐放料閥，啟動(dòng)一次液化泵打開(kāi)回流閥，穩(wěn)定進(jìn)料