低DE值麥芽糊精生產(chǎn)工藝的探討獲獎科研報告

低DE值麥芽糊精生產(chǎn)工藝的探討獲獎科研報告關(guān)鍵詞：玉米淀粉;液化：低DE值;麥芽糊精

1.概述

1.1麥芽糊精是淀粉通過熱、酸或具有特異性的酶處理而產(chǎn)生一大類主要有D-葡萄糖、麥芽糖、麥芽二糖、三糖等一系列低聚糖和多糖組成的降解產(chǎn)物。由于降解過程中還原端基的增加，其降解程度可以用DE值表示（Dextrose

Equivalent，還原糖含量）。從理論上講，純淀粉的DE值接近于0，而葡萄糖的DE值為100;因此，隨DE值的升高其淀粉水解程度也逐漸增大。

1.2不同DE值的麥芽糊精的性質(zhì)

1.DE值是測定脫水α-D-葡萄糖單位，即還原端的數(shù)量，通常人們只能定表觀DE值。DE值反映了淀粉水解程度，隨著水解程度的增加，各組分向平均分子量減少的方向移動，而DE值升高。麥芽糊精的DE在4-6%時，其糖組分全部是四糖以上的較大分子。DE在9-12%時，其糖組分是低分子糖類的比例較小而高分子糖類較多，產(chǎn)品無甜味，不易受潮，難以褐變，粘性強。DE值在13-17%時，甜度較低，不易受潮，還原糖比例少，故難褐變，溶解性較好，粘度適當。DE值在18-20%時，有甜味，吸潮，還原糖含量比例適當，發(fā)生褐變反應，溶解性良好，粘度低。

2.玉米淀粉酶解生產(chǎn)低DE值麥芽糊精工藝的研究

2.1酶法生產(chǎn)麥芽糊精的機理

酶法生產(chǎn)工藝利用α-淀粉酶對淀粉的催化水解具有高度的專一性，即只能按照一定方式水解一定種類和一定部位的葡萄糖苷鍵。α-淀粉酶水解直鏈淀粉分子的方式可分成兩個階段。前階段反應速度很快，初始產(chǎn)物是以短鏈糊精為主，后階段水解速度很慢，可不規(guī)則的切斷淀粉分子內(nèi)的α-1、4葡萄糖苷鍵，但水解位于分子末端的α-1、4鍵要比位于分子中間的α-1、4鍵困難。

α-淀粉酶水解支鏈淀粉的方式與直鏈淀粉相似。α-1、4鍵被水解的先后次序沒有一定，不能水解α-1、6鍵分支點，一不能水解緊靠分支點的α-1、4鍵，但可以水解含有3個或3個以上α-1、4鍵的寡糖，可得含有α-1、6鍵、聚合度為3-4的低聚糖和糊精。α-淀粉酶能夠越過α-1、6鍵繼續(xù)水解其他的α-1、4鍵，但α-1、6鍵的存在會降低其水解速度。這些原因就使的α-淀粉酶水解支鏈淀粉的速度較直鏈淀粉慢。α-淀粉酶水解支鏈淀粉，最初階段很快，初始產(chǎn)物大部分為分支的α-界限糊精和短支鏈糊精，繼續(xù)水解麥芽糊精分子越來越小，直到遇碘不變色。故酶的特異性與專一性使產(chǎn)物分子發(fā)布較均勻，聚合度高的分子數(shù)目很少，線性大分子的長度不足以產(chǎn)生老化現(xiàn)象，沒有混濁。

α-淀粉酶的水解速度因底物分子和分子大小而不同。直鏈淀粉的水解速度快于支鏈淀粉和糖原，水解較小分子的低聚糖的速度更快。

酶法生產(chǎn)副反應少，條件溫和，易于控制，更適合于低降解程度或需要進一步處理的淀粉液化產(chǎn)物的生產(chǎn)，因此生產(chǎn)低DE值麥芽糊精，更適合用酶法生產(chǎn)。

2.2反應時間與澄清度及DE值的關(guān)系

由數(shù)據(jù)可知，隨著時間的延長，得率及澄清度均迅速增加，隨后變化平緩，而且DE值不斷上升。

2.3加酶量對DE值的影響

淀粉濃度為30%、溶液PH6.5、噴射溫度105-107℃條件下觀察加酶量對噴射樣品DE值的影響。隨著加酶量的增加，噴射樣品DE值變化不大，說明在較短的噴射時間內(nèi)，酶活力還不足以充分發(fā)揮，在酶制劑添加量為0.3L/T時DE值達到最高，殘留酶活較低

2.4保溫工藝優(yōu)化

就保溫時間、溫度及酶用量對保溫工藝進行正交優(yōu)化，以加酶量A（L/t淀粉）0.025、0.03、0.035，反應溫度B（℃）85、90、95，反應時間C60、90、120三個因素結(jié)果如下表

由數(shù)據(jù)可知，隨著加酶量的增加，產(chǎn)品DE值不斷增加;在較低溫度（85℃）下保溫時，DE值變化較快;隨著保溫時間的延長，DE值也逐漸變大。

低DE值麥芽糊精的生產(chǎn)并不是單純從DE值上考慮的，為了使產(chǎn)品性質(zhì)更加符合使用要求，所選擇的生產(chǎn)工藝應該保證水解過程更加均勻。通常選擇適當加酶量，以略高的溫度（90℃以上）進行保溫，減緩DE值的變化，從而增加水解的均勻性和可控性。

2.5保溫時間的確定

根據(jù)低DE值麥芽糊精（DE值5左右）的生產(chǎn)要求，保溫時間選擇90min。

經(jīng)過工藝優(yōu)