淀粉水解糖的制备方法要点

1、第一节 淀粉水解糖的制备方法一、酸解法 概念：是最早出现的工业化淀粉水解方法，它是 淀粉分子和水分子反应，使淀粉分子中糖苔键加 水分解生成糖浆，需要在用加热、加压和有酸存 在的条件下才能使水解淀粉分子的反应得以进行。 酸的作用：触媒的作用，淀粉分子的水解程度取 决于时间、温度、压力和触媒。 水解程度判断：淀粉分子水解为基本葡萄糖分子的程度称为糖化度，通常用DE值表示。 酸的种类：无机酸，如盐酸、硫酸、草酸等。 优点：适合任何精制淀粉.工艺简单.水解时间短，生 产效率高,设备周转快.所得到糖化液过滤性能好。 缺点：酸液化需在高温、高压和酸性条件下进行，酸液 化会发生葡萄糖的复合反应和分解反应，影

2、响葡萄糖的产 率，DE值低，为90%左右，酸水解的副产物多，增加糖化 液精制的困难酸水解的规律不能自行控制，定向生产各种糖类有一定难度，酸水解DE值低于30时，由于长的直链聚合物沉淀，糖浆 会出现凝沉现象，酸水解DE值超过55时,又会有过量的葡 萄糖降解产品产生并很难去除，使终产品呈黄色。二、酸酶结合法 淀粉酶特性：对淀粉的水解具有高度专一性，只 按照一定的方式水解一定种类和一定位置的葡萄 糖苔键，酸水解则没有这种专一性，水解方式也 没有一定的规律。 酶水解特点：催化能力强，能在低温下进行，但 时间较长，液化后过滤困难。酸酶结合法 概念：用与酸法相同的转化工艺作为糖浆的初步 转化，此后接着用酶

3、转化。 特点：/ ',过滤性能好（酸法液化）/糖化程度高（酶法液化） 基本操作：先用酸液化到葡萄糖值35%后，中 和冷却加入糖化酶，经用酶糖化，糖化程度能达到DE值95%左右。酸醐结合法 设备要求：利用管道设备连续进行，因为这样 调节、降温和加液化酶的时间快，还可避免回流, 若不用管道设备则由于葡萄糖液的黏度大，凝沉 性强，过滤性质差而难以进行。 特点：与酸法工艺相比，酸酶结合法有了较大的 进步，但它仍然要采用酸和高温，复合反应和分 解反应虽有所减少，但仍不可避免，糖化终点值 还不够高，而且液化结束后，仍要用碱来中和， 依然会产生相当数量的盐分。三、双酶法 概念：采用酹液化和酶糖化的工

4、艺称为双酶法或全酶法。 操作：先加温并添加液化酶以液化淀粉,产生相当低DE 值的液化液，再进一步用酶转化. 优点：,不需要耐高温、耐高压、耐酸设备和设备要求低，水解条件相对温和：/糖浆的化合物组分可以控制：,糖浆的品质好，杂质（羟甲基糠醛、色素、非发酵性异麦芽糖和龙胆二糖、蛋白质、灰分等）含量低./缺点：生产周期长.尤其是夏天,糖液易变质。5-1V 化©I、191w<*(%, f«<)M93M分 (%)1 A0 40.10 080 <*0.10及“,魁亳" 、）0.300MO.OQKwem <*(nIO 02第二节淀粉酸水解法原理 淀粉通过

5、酸水解生成糖浆，在酸和热的作 用下，糖浆中的葡萄糖又会发生复合反应 和分解反应。 主要反应：淀粉水解 次要反应：葡萄糖的复合和分解一、淀粉的水解反应淀粉颗粒由直链淀粉和支链淀粉两种分子组成，在酸作用下，颗粒结构被破坏，两 种淀粉分子中的,4和,6糖昔键被水解 成游离态的葡萄糖，用化学反应式表示为： (C6H1o05)n+nH20 f nC6H12O51 .淀粉颗粒结构对水解的影响有序结构:难水解，直链淀粉组成无定形结构：易水解，支链淀粉组成紧密程度对酸水解的影响:爆需鹫圾置粒大、结构松散，较玉米、小麦、高粱等谷 品淀粉相对余稻米淀粉易水解，米淀粉费里卜，除霆股霸强,酸侵入颗霸部的速糖昔键对水解

6、的影响：，51,4键的水2.反应机理途径1：首先酸催化剂的H+离子与糖管键的氧原 子结合生成共朝酸（I ）,共朝酸的0C1键断 裂生成C1正碳原子（II ）,水分子再与具有正 电荷的ci结合生成（ni）,（皿）失掉h+离子 得到还原糖（IV）。 <n）还可以通过共振作用，氧原子上的一对电 子移向0C1键生成双键，使氧原子具有正电荷， 形成（V）°途径2：通过 盐（oxonium salt）和离子，完 成水解作用，但与上述的路线相比不占优势。糖昔键水解反应过程途径1口mH2OR'OH3.糖化液的组成淀粉经水解所生成的糖化液的糖分组成是很复杂 的，水解程度不同，生成不同葡萄

7、糖质的淀粉糖 化液，它们之间的各种糖分组成百分率有显著差 别。水解过程的糖昔键断裂是杂乱无章的，单糖（葡糖）在水解反应开始即有生成，二糖、三糖等小分子低聚糖在水解开始阶段也有生成，只是这些小分子糖所占糖的组成百分率较低，随着反应 时间的延长，早期水解得到的高分子糊精、低聚 糖被进一步水解，糖组分中的小分子糖比重逐渐 上升，大分子糖比重有所下降。10： M < St «0 TV工x仁同微木织跳分m收 ，DE力值I234567K9IS4.S9.0$.05.S).04Q3.53.02.S309.0s.s8.06.«$.04QJ.5W.54217 514 0U.SIII。&#

8、171; 063S 5g.4.517.3S5加.lti.013.59.ST.o5.«4.03.S1.06.S6340.UnutJJ.U5.54.a2.52.92.04.无机酸的选择(1)盐酸使用盐酸糖化，盐酸使用量为淀粉的0.1%0.5% (pH1.82.3),糖化后用NaOH或Na2cO3中和, 生成的NaCI溶于糖液中会增加糖液的灰分，并且 具有咸味，会影响糖液质量，但因盐酸的催化效 能高，用量少，生成NaCI量有限，对产品风味影 响不大，所以工业生产上仍多选盐酸为催化剂。使用盐酸的缺点：对设备腐蚀性较强，需要采 用防腐蚀设备。优点：不腐蚀设备毓点：/ 中和一用石灰，会使产品中溶

9、有一定量的硫酸钙存 在，在蒸发时，在加热面上生成锅垢影响传热。, 脱色一用骨灰，硫酸钙又会沉淀于骨灰颗粒上，影 响骨灰的再生使用/ 储存溶解在糖液中的硫酸钙会慢慢析出而变得混 浊，工业上称为硫酸钙混浊。由于上述原因，工业上使用硫酸糖化并不多，采用阴离子耀髓翳彩瞿矗迸髅脂对硫酸吸附（3）草酸 缺点：催化效能相对较低，只为盐酸的20.42%。 使用量：淀粉的0.2%0.5%。 糖化后用碳酸钙中和，生成的草酸钙沉淀能全部 过滤除掉。5.化学增重（C6Hl0。5）11+“电0 f nC6H12。616218180 理论收率：纯淀粉通过完全水解，每个葡萄糖 单位（CeHwOp能转化成葡萄糖（C6Hl2。

10、6）， 即葡萄糖的理先收率为111.11%。 淀粉转化率：100份淀粉中有多少份淀粉转化成葡萄糖。转化率=实际收率/1.11 化学增重：水解反应的重量增加。化学增重的应用 1 .（JOO。份的淀粉水解/ 麦芽糖（二糖）1.0556/ 高糖（三糖）1.0324看做没有/ 糊精可以根据糖化液中葡萄糖、麦芽糖、高糖和糊精的含量百分率计算不同葡萄糖值下的淀粉糖化的化学增重。葡萄糖值化学增重 因数葡萄糖值化学增重 因数301.0292801.0872401.0400901.0992421.0424931.1028551.0576941.1040601.0643951.1052701.0751I(M)L1

11、111二、葡萄糖的复合反应.褊霜繇：翻蝌整蹦黑翻合修髓蠡:水分子生成'干物质浓度有所减低'两个葡萄糖分子复合成二糖的变化可表示为:2c6Hl2。6 1C6H22。11 H201 .复合糖种类复合二糖复合三糖脱水葡萄糖一 1,6脱水六环葡萄糖葡萄糖复合反应生成的二糖 «W” ftntv»Od.6RD 1,6« «a««外雄二精3f>l.4B.3“D4 J次京的一ML -pOh3仃O4M.2 6DL2 . fUf J伊境水佗仪他的伤构和。酸法就勒朋化法中的代货2.影响复合反应的条件因素葡萄糖浓度售举度不誉失唇厘5落慝

12、捷夏叁生复合反应，浓 度越局，复合反应进仃程度越局。酸的浓度与种类 盐酸硫酸草酸 酸的浓度加大，复合进行程度增加。反应温度.整剧踊髓翟有疆鞍馥嬴舞度时间随加热时间延长，复合二糖和脱水葡萄糖的量增力口。小“用化巧取我介精干从M < %偃11.0IS 028.033.068 082.090.00.OT 000.000.02Q 261.642.00戈蝮0.CHJ0 000.01)».U208I.M2.a>0.000 000.000.000 <M0 IR0 4AO.(H) 000.00(i.mo.ton.620.%柳傅.fftt 二0.00 000.000 000 IS05

13、9twm0.0)* nn0.04OJS0.Nl.8l.(M)显布0.<H0.000.000.000.100.240.56e n0.0)0 000.040.19136.00T.J? 酸的种类与浓度。不同种酸对于葡萄糖复合反应的催化作用不同。温度和时间。在葡萄糖复合反应没有达到平衡之前，随着温度升高和加热时间延长，有利于复合反应的发生。表是葡萄糖液用 酸化，加热 和C条件下，时复合糖生成量，随加热时间延长, 复合二糖和脱水葡萄糖 都有一定程度的增加。三、葡萄糖的分解反应葡萄糖受酸和热的影响发生脱水反应，生成5羟甲基糠醛，生成的物质不够稳定, 会进一步分解成乙酰丙酸和甲酸，或分子 间脱水生成有

14、色物质。5 羟甲基糠醛分解:CH2-c-CH2CH: cooh-hcooh乙假丙酸第三节淀粉酸水解工艺一、酸水解淀粉糖浆的种类完全糖化一葡萄糖不完全糖化一葡萄糖、麦芽糖、低聚糖、 糊精等组成（称为淀粉糖浆）, 低转化糖浆：DE<20%/ 中转化糖浆：DE38%42%/ 高转化糖浆：DE60%70%淀粉二、溢珈粉糖浆生产工艺流程酸T J糖化纯赚I中和一_!I过滤球彘 1泥活性炭巴匕一次脱色过渡T蒸发T贮存一灌爰一产品一次蒸发二上脱色过渡一霁器尚 T蒸发一贮存T灌装一产品三、间断糖化方法1:加压罐法，间歇操作方法2：管道法，连续操作旧方法新方法二次蒸发Ta存T漕装T产品m s-5附4”汕阳I. r 2. e . j.，.、«糖化终点的确定:以淀粉及水解物遇碘呈色上的差异判/ 方法：将10mL稀释碘液（0.25%）于小试管 中加入5滴糖液混匀，观察颜色变化。将已知DE值的糖浆和稀碘液混匀制成标准色管， 将糖化液。也逐渐逮少，当无自色沉淀生成，再糖化几分钟, 便即可送，立即放料。j转款翳军肥需要的糖化程度较高' 方法：取糖化液试样，落几滴于酒精中，呈白 色糊精沉淀，随糖化进行，糊精被水解，白色沉淀2.化 3.冷 4.依 $淮 &#