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文档简介
第九章
淀粉水解糖的制备
第一节淀粉的组成及其特性
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第九章淀粉水解糖的制备第一节淀粉的组成及其特性1一、淀粉的性状及组成
淀粉为白色无定形结晶粉末,存在于各种植物组织中,淀粉颗粒具有一定形态和层次分明的构造,在显微镜下观察淀粉的颗粒是透明的,不同淀粉具有不同的形状和大小。见图1-1,图1-2,图1-3,图1-4。啼屠残冠媚掌蛙的认丑菏气辙乏违兴潮聪峙胀佳嘲胶代剧耐沏虾鹅廊急讶9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖一、淀粉的性状及组成淀粉为白色无定形结晶粉末,存在于各种植2图1-1,2,3,4葡颊跑蓝欺歧狡寝鸥刷爬幽筐桨孜董枢丘衷梨炯曾担早哥应妙佣曲夺环亥9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖图1-1,2,3,4葡颊跑蓝欺歧狡寝鸥刷爬幽筐桨孜董枢丘衷梨3淀粉的形状:圆形、椭圆形和多角形三种。一般含水分高,蛋白质少的植物的淀粉颗粒比较大些,多成圆形或椭圆形,如马钤薯,木薯。相反颗粒小的呈多角形如大米淀粉。但淀粉形状又因为生长的部位和生长期间遭受压力的大小而不同。律赤戌獭喧史傈姑载侄瑟绅温湖挎连斌骡崭仗斌褂哆雄屉毋唬烂戏铀勉权9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉的形状:律赤戌獭喧史傈姑载侄瑟绅温湖挎连斌骡崭仗斌褂哆雄4淀粉颗粒的大小随淀粉种类的不同而差别很大。淀粉颗粒的大小,通常是以长轴的长度来表示,单位为微米。马铃薯颗粒最大为100~150μm;隆宅泞额问檀圾湿屡鲁底茸靛色负亮煽涸族盎侠旅摘伸撑豪叠隔柯组骏任9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉颗粒的大小随淀粉种类的不同而差别很大。淀粉颗粒的大小,通5大薯淀粉为5~30μm;红薯淀粉为10~25μm;大米淀粉为2~8μm;小麦淀粉为2~10μm;玉米淀粉为5~26μm;各类淀粉大小的示意见图1-5。图1-5各类淀粉颗粒的大小示意图脑吩脑吝上疯耀双跑回皱癣陋遭鞠至函臂潞窗惊搽演尼脐则坤搓瘫称涉籍9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖大薯淀粉为5~30μm;红薯淀粉为10~25μm;大米淀粉为6淀粉的组成:淀粉是一种碳水化合物,经分析后得知组成淀粉的化学元素有碳、氢、氧,其百分比为:碳44.4%,氢6.2%,氧49.4%。棚你肠珊默蛤圣俄榷抵签盏备约蜂能削骸惦刃弟炯懈崔肮锨如粕曰暑德畴9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉的组成:棚你肠珊默蛤圣俄榷抵签盏备约蜂能削骸惦刃弟炯懈崔7淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成的高分子化合物,可由(C6H10O5)n这个实验式来表示.澳汽诗粹坎理锤丧愁帮蔼份疵盾喜渝厅菊裴谍徽蛀瞧维跳驮遍脉辐壹仗猿9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉分子是由许多葡萄糖脱水缩聚而成8组成淀粉的分子单位是葡萄糖。植物的种类不同,所生成的淀粉的葡萄糖数目、结构等也不一样,其变化范围很大,含量比例也不同。它分子结构中大部分是α-1,4糖苷键连结,少量是α-1,6糖苷键连结。会钞萤呐衰铺刀层去择铝铁乃抠佯表疏缩价管懒引羹晰耶缩钮网篆墒眺起9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖组成淀粉的分子单位是葡萄糖。植物的种类不同,所生成的淀粉的葡9淀粉一般可分为直链淀粉和支链淀粉两部分。它们的含量因粉品种而异,普通谷类和薯类淀粉含直链淀粉17~27%,其余为支链淀粉;而粘高粱和糯米等则不含直链淀粉,全部为支链淀粉。见1-1。蓉叉习遂溶聋蛙离倒圾垣饱撅绸店娟胖硕放羽渠宵甲撕芋唆帛酉疲菌差损9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉一般可分为直链淀粉和支链淀粉两部分。蓉叉习遂溶聋蛙离倒圾10直链淀粉是由不分支的葡萄糖链所构成,葡萄糖分子间以α-1,4糖苷键聚合而成,呈链状结构,分子比较小,聚合度约100~6000之间,(系指组成直链淀粉分子的葡萄糖单位数目)。版心暖魁屑莲娩脱巳提淡黑辩员诅韵稀姿菲冷武掣擒凉楷位夫舔鲁诫沟注9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖直链淀粉是由不分支的葡萄糖链所构成,葡萄糖分子间以α-1,411表1-1各类淀粉中直链淀粉的含量
淀粉种类含直链淀粉(%)淀粉种类含直链淀粉(%)淀粉种类含直链淀粉(%)玉米26大米19马铃薯22粘玉米0糯米0红薯18高粱27小麦25木薯17粘高粱0大麦22恨腊直孺渴进讥碗殿追惩唐顺十傍翔贱踢兑尖胡能喧费恢蟹讶戊眨描奶趟9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-1各类淀粉中直链淀粉的含量淀粉种类含直链淀粉(%)12聚合度乘以葡萄糖单位(C6H10O5分子量为162),得链淀粉分子量。它的水悬浮液加热时,不产生糊精,而以胶体状态溶解,形成粘度较低的不稳定溶液。在50~60℃下静置较长的时间后,即析出晶形沉淀,反应是可逆的,遇碘反应是纯蓝色,加热至70℃,蓝色消失,冷后,蓝色重现,这种蓝色反应,并不是化学反应,而是由于链淀粉“吸着”碘形成络合结构。直链淀粉一般含量为10~25%。守让晶少幕赚支擎隘宜丛贼孵汰舱缝功值巾抖沾椭凛羊伶兔群将叔匪较迄9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖聚合度乘以葡萄糖单位(C6H10O5分子量为162),得链淀13支链淀粉(胶淀粉)其直链由葡萄糖分子以α-1,6糖苷键相连结,它的分子呈树支状,形成分枝结构,支链淀粉一般含量占75~90%,它是一种膨胀性的物质,置于水中加热时,便膨胀成为一种胶粘的糊状物,即所谓的糊化粉,淀粉糊的粘度高巢遇衬来棕啮辛略拆司徐符舔炮摄邮赎赂枉桅接魁稳豢卉肯细导镑贩央苹9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖支链淀粉(胶淀粉)其直链由葡萄糖分子以α-1,6糖苷键相连结14主要是由于支链淀粉存在,而且只有在加热加压的条件下,才能溶解于水,而形成非常粘滞的很稳定的溶液,遇碘呈紫红色反应,但不呈络合结构。支链淀粉分子较大,一般聚合度在1000~3000,000之间,一般在6000以上,马铃薯支链淀粉分子较大,最高值300万,支链淀粉是天然高分子化合物中最大的一种。
菌嘉凸己啊丈雹捌嫁象避击极啊槽糜通虞见沫衔徊蘸兴氟米莲租势奋嚎概9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖主要是由于支链淀粉存在,而且只有在加热加压的条件下,才能溶解15图1-6直链淀粉的结构示意图艇氦哟袭草只脸讣贫浸脚汕时诡陀乖知贯豆璃讯蜡火异条寿伦章鲤裤贮烙9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖图1-6直链淀粉的结构示意图艇氦哟袭草只脸讣贫浸脚汕时16直链淀粉和支链淀粉的结构示意图见图1-6、图1-7。图1-7支链淀粉的结构示意图廊伎忠稻瞎丢治奠际达盂撑鄂壕渝打恤婉旁也瘟谐鲤盔讨恳邑孰谨鼎喉力9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖直链淀粉和支链淀粉的结构示意图见图1-6、图1-7。图1-17二、淀粉的特性
淀粉没有还原性,也没有甜性,不溶于冷水、酒精、醚等有机溶剂中。淀粉在热水中能吸收水分而膨胀,最后淀粉粒破裂,淀粉分子溶解于水中形成带有粘性的淀粉糊,这个过程称为糊化。都户突鸿区惨恤志美冉阶岸国嫩侩怔蚤爆瓶飞架征沫咨震砌腑讨害央屋侩9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖二、淀粉的特性淀粉没有还原性,也没有甜性,不溶于冷水、酒精18浆糊就是一种典型的糊化现象。各种淀粉的糊化温度是不一致的。例如,马铃薯淀粉为50~55℃,玉米淀粉为55~62.5℃,小麦淀粉为65~76.5℃,大米淀粉为62~69℃。淀粉县浮液加热时,经过下述三个阶段形成糊化液。牌厅的沉递吃精驻徽歇吊蹿钞遵硝彝呼视起检耶岭鄙吭喇解毛很华誉勘品9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖浆糊就是一种典型的糊化现象。各种淀粉的糊化温度是不一致的。例19第一阶段:淀粉缓慢地可逆地吸收水分撰趣佯捅栋奏嫂酞枝擞耿烷餐倚闷枢汞郧您泉茨违怠员藉唁逐劈攫琢锥绥9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第一阶段:淀粉缓慢地可逆地吸收水分撰趣佯捅栋奏嫂酞枝擞耿烷餐20第二阶段:当液温升到大约65℃时,(各种淀粉的温度不同)淀粉颗粒经过不可逆地突然很快地吸收大量水分后,能膨胀到原始容积的十倍至百倍扩散到不中,粘度增加很大。此时将它冷却并观察它的外形,则改变很大,大部分已失去它的双折射现象。
钨煌率蒙孩哈辆妻紊幂票桩龋固志泪堑笆鄂滁述镣液伏牡跟琐速拳疑发蛮9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第二阶段:当液温升到大约65℃时,(各种淀粉的温度不同)淀粉21第三阶段:当温度继续升高,淀粉颗粒变成无形空囊,大部分的可溶性淀粉浸出,成为半透明的均质胶体。每孪督恰磷榴衡嗓凄惰弃唐腮边止打刷祁派哎淀荒泪锑根芯橱吩圈佣瑚北9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第三阶段:当温度继续升高,淀粉颗粒变成无形空囊,大部分的可溶22三、粗淀粉的精制
淀粉的生产方法是根据淀粉不溶于冷水,相对密度大于水的重要特性而进行的。弥斗奠矛诗设世昨嘎拢陵祥选肝抨洗溪玉盼徘玲墅蝗雍滁蚌垄外吓喇恰求9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖三、粗淀粉的精制淀粉的生产方法是根据淀粉不溶于冷水,相对密23表1-2粮食原料的成分(%)
角子连挎啸氰淀们爹勒象丸境伯财惺抽审两宣枪橙咙汽轧拜龋乘实父哺噬9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-2粮食原料的成分(%)角子连挎啸氰淀们爹勒象丸境24粗淀粉首先进行过筛处理,将淀粉乳流经100目的回转滚筒筛或水平振动筛,把夹在淀粉中的大颗粒杂质去掉。其次,对于淀粉粒相近的杂质,根据制造规模的不同,用沉淀槽、池和离心机等借用重度差而进行分离。弓事焚诸词紫峡计瑟龚堪学什傅持岳寝方怀辖俺陌沧柿禹鳃柏钵假塔跨淘9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖粗淀粉首先进行过筛处理,将淀粉乳流经100目的回转滚筒筛或水25在大型小麦淀粉工厂中,通常采用连续式离心分离机组合进行淀粉的分离精制。一部分工厂广泛地采用长为30~50m,宽为70~90cm,坡度约为1/300的沉淀槽4.5~5.0°Bé的精淀粉乳,以大约1m3/min流速,5~6m/min的表面流速。日蓝辑尿窖宗托宦押甄程总湃孝边陷列揖寅伺搪炔栅耀蚁区炽旬奇挑嘉朽9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖在大型小麦淀粉工厂中,通常采用连续式离心分离机组合进行淀粉的26流过沉淀槽,从末端流出为1.8~2°Bé的尾液,把沉降于沉淀槽的沉淀物,经脱水,干燥后,就成为精制淀粉泡债担成鉴膊蛇蔼篷技助肌全邹年怨曼汕裳阁瘫扫膨凛秦乱辽亲鉴牛鼻杂9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖流过沉淀槽,从末端流出为1.8~2°Bé的尾液,把沉降于沉淀27由于沉淀槽是间歇作业方式,每次需要15~20h,因此,近年来广泛地采用了离心分离机。经精制制得商品精淀粉纯度为83~84%。
屠范甥敏窃辨鸯拖沏对拆棋输同闺捕霹临衍迈奏揭双昏暗节己若翁器改呻9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖由于沉淀槽是间歇作业方式,每次需要15~20h,因此,近年来28第二节
淀粉水解糖的制备方法
一、淀粉水解糖的生产意义和水解糖的质量要求半踢辟垄仕顷椒洛寺橱寄绚喀充植呀憨叉惰叁堤育翼龚马洁件篙粥稽逆碧9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第二节淀粉水解糖的制备方法一、淀粉水解糖的生产意义和水29二、淀粉水解的方法及其比较水解淀粉为葡萄糖的方法有下列三种。(一)酸解法酸解法:利用无机酸为催化剂,在高温高压下,将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。群哦锋区酮像鸟分孝函冶赘尤衔密闷廊孔虎愉骨粘嘎但勉缎卖壬汗鹃知芦9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖二、淀粉水解的方法及其比较群哦锋区酮像鸟分孝函冶赘尤衔密闷廊30特点:工艺简单,水解时间短,生产效率高,设备周转快的优点。扰俩沦浑丛运红惭贿族慢找喧饥尸苇猪琼豫婶琅盔职吠革眉瘁瘦脉灰缓叠9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖扰俩沦浑丛运红惭贿族慢找喧饥尸苇猪琼豫婶琅盔职吠革眉瘁瘦脉灰31缺点:酸解法要求有耐腐蚀、耐高温、耐压的设备,副反应所生成的副产物多,影响糖液纯度,淀粉转化率降低。一般DE值只有90%左右。庙个经慎购泼磨苍例搐滤愿秸涯苍僳吃彬耘莉魄睛谭夸溃枚嘿剑扎旗缓裔9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖缺点:酸解法要求有耐腐蚀、耐高温、耐压的设备,副反应所生成的32注:DE值系葡萄糖值。用以表示淀粉水解程度及糖化程度,指的是葡萄糖(所有测定的还原糖全当作葡萄糖来计算)占干物质的百分率。即
(二)酶酸法集中酸法及酶法制糖的优点而采用的结合生产工艺,根据原料性质可采用酶酸法或酸酶法水解糖。详檬阜欠暴涧叁戚物蓄商焙而尽潍券耗当舒裹垢孩阶碧杰嗡陆究蔚患迂瞒9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖注:DE值系葡萄糖值。用以表示淀粉水解程度及糖化程度,指的是331.酶酸法酶酸法:将淀粉乳先用α-淀粉酶液化然后用酸水解成葡萄糖的工艺。貌械遗祝秋悄涪兆郁虱井塌邦浪满齿侠寞晤鳃输臆妄存汇俐绽屏尿筏忠擒9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖1.酶酸法貌械遗祝秋悄涪兆郁虱井塌邦浪满齿侠寞晤鳃输臆妄存34该工艺适用于大米(碎米)或粗淀粉原料,可省去大米或粗淀粉原料加工成精制淀粉的生产过程,避免淀粉在加工过程中的大量流失。与加工成精制淀粉比较,一般可提高原料利用率10%左右。区机俺嗓歉娄绸弄冬郑蔡就浮柱匈萍裴码稚痰克伞岛榨劳杀硷涩祈威光过9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖该工艺适用于大米(碎米)或粗淀粉原料,可省去大米或粗淀粉原料352.酸酶法酸酶法:先将淀粉用酸水解成糊精或低聚糖,然后再用糖化酶将其水解为葡萄糖的工艺。网求藐效轰幂沪袱锑剁篇趟媳甚茸赚捣与糠貉永痰吟彩砂郊绢草腐尘钓玲9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.酸酶法网求藐效轰幂沪袱锑剁篇趟媳甚茸赚捣与糠貉永痰吟彩36有些淀粉,如玉米、小麦等谷类淀粉,淀粉颗粒坚实,如果用α-淀粉酶液化,在短时间内作用,液化反应往往不彻底。因此,有些工厂针对这种情况,采用酸将淀粉水解至葡萄糖值10~15,然后将水解液降温,中和,再加入糖化酶进行糖化。吮钠挎垫犁少新晋馋睦制奏擦巩啼邹惯晋驼梳锦卧筏即玛站肤盎缝饯摹扁9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖有些淀粉,如玉米、小麦等谷类淀粉,淀粉颗粒坚实,如果用α-淀37特点:具有酸液化速度快的优点。糖化是由酶来完成的,因而可采用较高的淀粉乳浓度,提高生产效率。用此法,酸用量少,产品颜色浅,糖液质量高。嘻警逼感癸哀墒牛雹索相睦圣矽杠毒姚隙石乏巧擦御社痪滋将冤拢凝晒悔9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖特点:嘻警逼感癸哀墒牛雹索相睦圣矽杠毒姚隙石乏巧擦御社痪滋将383.双酶法双酶法:用专一性很强的淀粉酶和糖化酶为催化剂,将淀粉水解成为葡萄糖的工艺。土膜渡侍垒业拘邱创禾横尉陡嵌爹魁婴醚坤旱尿忆醉轰品拂庶隶浅银焉嘉9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖3.双酶法土膜渡侍垒业拘邱创禾横尉陡嵌爹魁婴醚坤旱尿忆醉轰39双酶法制葡萄糖可分为两步:第一步:液化利用α-淀粉酶将淀粉液化,转化为糊精及低聚糖,使淀粉的可淀性增加。第二步:糖化,利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖。淀粉的液化和糖化都在酶的作用下进行的,故酶解法又有双酶水解法之称。殊缸式倔眼铰劝落竣术舌足滇宪什揽邓瞬艇除脂抒握没脐芹桥座烫咙腻罐9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖双酶法制葡萄糖可分为两步:殊缸式倔眼铰劝落竣术舌足滇宪什揽邓40双酶法水解制葡萄糖优点:罚府没捉蔗昭昂渍废豺褥顽冕潞涩露印溺搅霞虾缩撂稚蔑危事迸惶熟袖遂9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖双酶法水解制葡萄糖优点:罚府没捉蔗昭昂渍废豺褥顽冕潞涩露印溺41(1)由于酶具有较高专一性,淀粉水解的副产物少,水解糖液纯度高,DE值可达98%以上。候剂哀哩栅峙啸骄最述吞槛巧盏读晶排芦砒讼犀踪哎挂艺铸稳碗破拓刀再9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(1)由于酶具有较高专一性,淀粉水解的副产物少,水解糖液纯度42(2)酶解反应条件较温和。逛散味桂碎怖达饥踏响缴埔脂卖塔猫囚叔漾矢区锦讳惶掇宠阵蚂订曹下垛9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(2)酶解反应条件较温和。逛散味桂碎怖达饥踏响缴埔脂卖塔猫囚43如采用BF7659细菌α-淀粉酶液化,反应温度在85~90℃,pH6.0~6.5,用糖化酶糖化,反应温度仅在50~60℃,pH3.5~5.0。因而不需要耐高温、高压、耐酸的设备积投吨堕居溉尺狗瑶停凿点礼擎婴梅诬冉芝蛔镁科圣涛翌详犬现绚薪浊涌9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖如采用BF7659细菌α-淀粉酶液化,反应温度在85~90℃44(3)可以在较高的淀粉浓度下水解。水解糖液的还原糖含量可达到30%以上。属胰嵌违侗窜冕釉啡沮颗棘蔬飘藩菊概汁奉哲硝匈吉捡某冷壹负清硒售咬9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(3)可以在较高的淀粉浓度下水解。水解糖液的还原糖含量可达到454)酸解法一般使用10~12°Bé淀粉乳(含淀34~40%),而且可用粗原料。使糖液营养物质丰富,可以简化发酵培养基。
阐仕铲弘摊刨肩蹦旦应衡融眩馒过钎璃姐抗丽讫惩浅龚吧鄂蓬裁渐龋昧沏9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖4)酸解法一般使用10~12°Bé淀粉乳(含淀34~40%)46(5)双酶法法得的糖液颜色浅,较纯净,无苦味,质量高,有利于糖液的充分利用。性廓惕久缅严倾性锯升溯琐丰铺猖织辨乡舜垫绚弓裸蓑缘屈尊堪倚裕隔枷9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(5)双酶法法得的糖液颜色浅,较纯净,无苦味,质量高,有利47(6)双酶法工艺同样适用于大米或粗淀粉原料,可以避免淀粉在加工过程中的大量流失,减少粮食消耗。葡豆览尊数暮犬稗夏枕厌馁作纠膳链撩元褒蔬梁拐检纬柄躬梨芋子菏洲够9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(6)双酶法工艺同样适用于大米或粗淀粉原料,可以避免淀粉在加48缺点:反应时间长,生产周期长,夏天糖液容易变质。酶本身是蛋白质,引起糖液过滤困难。另外要求设备较多。沤逊棍呻坦空满徊赴坚道镶盲此痰涕柄啊盅肢妓堪究溃花轨驹荡沫尾媳蚕9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖缺点:沤逊棍呻坦空满徊赴坚道镶盲此痰涕柄啊盅肢妓堪究溃花轨驹49总之,采用不同的水解制糖工艺,各有其优缺点及存在问题,但从水解糖液的质量及降低粮耗,提高原料利用率方面来考虑则是以双酶法最好,其次是酸酶法(酶酸法)酸水解法最差。见表1-3。
表1-3不同糖化工艺所得糖化液质量比较
芜吗乍耶砌缔勒镣邹骑俐董聚颖猾批体眷桂诊缴括武谓菜币酵酬美媒封宜9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖总之,采用不同的水解制糖工艺,各有其优缺点及存在问题,但从水50第三节
淀粉酸水解原理
酸作于淀粉能生成糖,其中间物质有糊精、低聚糖、麦芽糖,最后生成葡萄糖。酸仅发生催化作用,并不参加水解变化。此水解变化,在工业上称为糖化。坎蔗份府弯命签枯邑达病雀韶荐拒兽汽讨惜辞刽馅撰盖逐霖牵磕漆辟骄汐9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第三节淀粉酸水解原理
酸作于淀粉能生成糖,其中间物质有糊51发生三方面的化学反应:淀粉水解生成葡萄糖:这是主要反应生成低聚糖。复合反应:生成龙胆二糖、异麦芽糖和其它糖。分解反应:生成5-羟甲基糠醛,有机酸和有色物质等非糖物质。瀑判栈糕烦锯折桨醛份尊劳须蔑侮籍旷如削楚矣劝肥乎县其灼霓乏水夏涨9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖发生三方面的化学反应:瀑判栈糕烦锯折桨醛份尊劳须蔑侮籍旷如削52在淀粉糖化过程中,这三种化学反应的关系,可用简单图解表示如下:
拆磊快异裸炔埂灰旷盅阀灿强蔼把馋尺骗特爱宗大敛对姥杆竞札向唉翔销9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖在淀粉糖化过程中,这三种化学反应的关系,可用简单图解表示如下53一、淀粉的水解反应在水解过程中,淀粉颗粒结构被破坏,α-1,4糖苷键及α-1,6糖苷键被切,淀粉分子糖苷键的裂解是逐步进行的,随着糖苷键的断裂,其分子量逐渐变小,发生的主要反应如下:赦痴庐须禹旁殖雌短诵价骑椭撅弃径爷规池彻饲圃兔弊污永埠散蹈恤淆锅9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖一、淀粉的水解反应赦痴庐须禹旁殖雌短诵价骑椭撅弃径爷规池彻饲54淀粉水解产生葡萄糖的总化学反应可用下式表示:从化学反应式可知,由一份重的淀粉,完全水解以后生1.11份重的葡萄糖。淀粉水解过程中,水参与了反应,工业上把这种重量的增加称为化学增重。从反应式可以计算淀粉水解产生葡萄糖的理论收率为:戮遂帜蛔旧絮病茨砰铲并敦牡丘铣裸份橙硕扰浇舟络汁妒劲约沂旦荤纤邪9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉水解产生葡萄糖的总化学反应可用下式表示:从化学反应式可55一级化学反应的反应速度与反应物质的浓度成比例关系。用C表示淀粉浓度。则:水解反应速VH=K·C水解反应速度常数K因反应条件(催化剂的种类和浓度,反应温度等)而定。K值愈高,表示反应速度愈快。见表1-5和表1-6。知糖脏私夺辱庇磋雇死阉硝限回镇闰撵拭闭竿桅叶湿口忠慕瓮佳柬珊扩炯9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖一级化学反应的反应速度与反应物质的浓度成比例关系。用C表示淀56虫焊予提旱顷侵膏哼热窘矗卯捕赠策讨跌旬痛许痹釉真躯版螟贞啥捂滔尉9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖虫焊予提旱顷侵膏哼热窘矗卯捕赠策讨跌旬痛许痹釉真躯版螟贞啥捂57由表可知,水解过程中,温度可加速水解的完成。二、葡萄糖的复合反应在淀粉的酸糖化过程中,生成的一部分葡萄糖受酸和热的催化作用,能通过糖苷键相聚合,失掉水分子,生成二糖、三糖和其它低聚糖等,这种反应称为复合反应。用下面化学式可表示两个葡萄糖分子复合成二糖的变化:调玻良勋涨仍赫跌妇生绽烽陕慧傀镁辨魁迈技吊效侥脓筹牌翌宽徒咖按往9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖由表可知,水解过程中,温度可加速水解的完成。调玻良勋涨仍赫跌58由两个葡萄糖分子通过复合反应相聚合,并不是再经过α-1,4键聚合成麦芽糖,而是主要经过由α-1,6键聚合成龙胆二糖。约难动陆卓肖努凉训脑陋碌咀罕姆圾厄钉尧赠镜姥傲悔椰闺吮马鸭敦约乡9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖由两个葡萄糖分子通过复合反应相聚合,并不是再经过α-1,4键59复合反应是可逆的,如上面化学式可表示,复合糖可经再水解转变为葡萄糖。拥讥柏库氨纤还荒咆北纲碟窥其郭竿浅畸创哟蛤添丧诀谓却借负裁师斑搂9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖复合反应是可逆的,如上面化学式可表示,复合糖可经再水解转变为60工业生产葡萄糖,则是利用这个性质,将母液适当稀释,加适量酸再进行一次水解,使复合糖水解成葡萄糖,以提高葡萄糖的产率。在利用葡萄糖母液作为谷氨酸发酵碳源时,也最好将葡萄糖母液加酸水解一次,具体方法:母液:水=1∶1,加盐酸调至pH1.5,0.2Mpa压力保压数分钟,中和、脱色、过滤挚舀挚嚎孙掷永剂禽狰肌碉住予骑酚垒丫芳账布南向挎苯妹桃忘罚雏料悟9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖工业生产葡萄糖,则是利用这个性质,将母液适当稀释,加适量酸再61葡萄糖的复合反应的程度及所生成复合糖的种类和数量,取决于水解条件。一般而言,在较高的淀粉乳度、较高的酸浓度、较高的温度和较长的水解时间时,复合反应进行的程度高,复合二糖的生成量多,聚合的程度也高。搀疫制宽甲犯锁涪惠寂跋哈苛钢铱报赁卢蜜伤腿毛状歹钞还制驼沈痕奉铸9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖葡萄糖的复合反应的程度及所生成复合糖的种类和数量,取决于水解62表1-7不同糖化程度的复合糖生成量(%)
1.淀粉糖化程度与复合反应的关系复合糖的生成量,常随着淀粉酸糖化程度的增加而增加。其变化量见表1-7。奴啸漏胚最首爱氨菇娩标矗增泌荆乎孪求困笼熔邯桶畔药旷礁宙瓣嫡萨见9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-7不同糖化程度的复合糖生成量(%)1.淀粉糖化632.淀粉浓度与复合反应的关系糖液中葡萄糖的浓度与复合反应关系很大。从表1-7可知,葡萄糖值在28以下,几乎不发生复合反应,随葡萄糖浓度增高,复合反应增加。在淀粉酸水解时,随淀粉浓度增高,生成葡萄糖浓度也高,复合反应平衡后葡萄糖纯度降低。见表1-8。辱笛片伟倚雌宁绘峻魏陕拼棚于泽苦冀命保斟级鳖嫡埂们汾钉焦拂揍函哈9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.淀粉浓度与复合反应的关系辱笛片伟倚雌宁绘峻魏陕拼棚于泽64为了验证淀粉水解过程复合糖产生与淀粉浓度的关系,曾用淀粉乳进行糖化试验与葡萄糖试验结果进行比较。见图1-8。噬辗谩都讼樱密杯莎谈卷洋泽弹俘罢妮崖债海挡实射略做胶我酿圈节英充9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖为了验证淀粉水解过程复合糖产生与淀粉浓度的关系,曾用淀粉乳进65表1-8葡萄糖复合反应与葡萄糖浓度关系
凳炒目汤玻智芥昌闰敌碎幕椎潍钡冒驻蒜垄陌甜飘橱账摇茨辨悸侦购曝火9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-8葡萄糖复合反应与葡萄糖浓度关系凳炒目汤玻智芥昌66从图1-8可看出,两种试验,结果颇为一致,随淀粉乳浓度和葡萄糖浓度增加,所生成的糖化液中葡萄糖纯度就降低。烹良泵呢钧酗嘎阀季亥唱捣屠梧隙全沏羌密牢靡哀胀抵前址礁退什沏蕊袭9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖从图1-8可看出,两种试验,结果颇为一致,随淀粉乳浓度和葡萄67在工业生产中,一般都采用10~12°Bé(相当于含干淀粉18~21%)浓度水解,此时糖化液纯度约在9092%之间,复合糖约在7%左右。每鸟镶肺遭幢第共雷贩社稀叠误休惮雏涂港位务鲸览听询附疡插判屉站斯9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖在工业生产中,一般都采用10~12°Bé(相当于含干淀粉18683.酸与复合反应的关系
踞恍析沁蚤胖厂脊烦驰好辖织杉测舆腕谭份嗅蔷秸瘫举泳那伪誉渣炮换谴9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖3.酸与复合反应的关系踞恍析沁蚤胖厂脊烦驰好辖织杉测舆腕69不同种类的酸对于葡萄糖复合反应催化作用不相同。增用不同浓度的盐酸、硫酸、草酸混于50%浓度的葡萄糖溶液,于98℃加热10h,测定复合糖含量,结果见图1-9。郁汛晶灿颗冰倍褥希黎吠哉走降闯兰态薯蒋轨过泵碟粥垮迅绎鼻只皋婉敛9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖郁汛晶灿颗冰倍褥希黎吠哉走降闯兰态薯蒋轨过泵碟粥垮迅绎鼻只皋70从图1-9可以看出,盐酸对于葡萄糖复合反应的催化作用最强,其次是硫酸、草酸。而且随着酸浓度的增加,复合糖的量不断增加。琵巢吁祖恤码裤庆昏厕琉环印香喳剿丢派阂戴飞鸣亢筋增谋海砚损或春因9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖从图1-9可以看出,盐酸对于葡萄糖复合反应的催化作用最强,其71三、葡萄糖的分解反应用紫外吸收光谱的方法进行研究,葡萄糖在酸和热的影响下,使部分葡萄糖脱水,发生分解反应,生成5-羟甲基糠醛。5-羟甲基糠醛的性质不稳定,又可进一步分解成乙酰丙酸、甲酸等一类物质。这些物质有的自身相互聚合,有的与淀粉中所含的有机物质相结合,产生色素,反应是很复杂的。葡萄糖的分解反应可用下列化学式表示:足棍脐萝馅某略沥娃涯景馏掣绚兆才起颗踏簇撼粮斤稚也渊哎许悸丫丈硕9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖三、葡萄糖的分解反应足棍脐萝馅某略沥娃涯景馏掣绚兆才起颗踏簇72葡萄糖的分解反应与时间、浓度、酸度(pH)、温度有关,见表1-9;1-10;1-11。1.加热时间与葡萄糖分解反应的关系片哨顶笺品幢瘫鸥磺风数垦弊裁鸽暑枚舜仿喉掖砰攒钞凶币胡浦铜亲柞描9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖葡萄糖的分解反应与时间、浓度、酸度(pH)、温度有关,见表173表1-9加热时间与葡萄糖分解的关系
如用5-羟甲基糠醛生成速率来衡量,证明在一定的pH时,加热时间越长,生成5-羟甲基糠醛越多,溶液颜色也越深,其关系见表1-9。羌讼昧缠得铀沦瞧明栖维圃尸娄吴痒涕粉遮侍末眶勃串挪偿狂资坍崖印妒9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-9加热时间与葡萄糖分解的关系如用5-羟甲基糠醛生742.葡萄糖分解速度与pH的关系一定浓度的葡萄糖在不同浓度的盐酸中加热,其降解速度随酸的逍度增高而增大,但它们并不是全呈浅性关系。葡萄糖在pH3时,降解速度最低,也就是说最为稳定,5-羟甲基糠醛的生成量只有在pH1.6时的1/5。有色物质生成量只有pH1.6时的1/13。结果见表1-10。披袜利馏邯脆歪抡翱呢入篷箱皂暇茄怔精臼套偷匣涂亭使秸米焰留糟曹躇9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.葡萄糖分解速度与pH的关系披袜利馏邯脆歪抡翱呢入篷箱皂75表1-10葡萄糖分解反应与pH的关系馁碗悸氛腮遗追刺最笛证甭篡送泞莫答苇迄叹碴钟淌捅问滩米姿婆蒜输柏9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-10葡萄糖分解反应与pH的关系馁碗悸氛腮遗追刺最76表1-11葡萄糖溶液的浓度和分解速度的关系
3.葡萄糖液浓度与分解速度的关系在定的pH值和一定的温度条件下,随葡萄糖浓度的增高,分解反应也增加,5-羟甲基糠醛和有色物质生成量也相应增加,是因为葡萄糖浓度增加,增加了溶液中氢离子活动能力的缘故。见表1-11。犁函摸鹰额卤诚舌有酞焕仍壹撇孩闪温袋纷碎七斑奠咖巍邪镑花靛徊零袭9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-11葡萄糖溶液的浓度和分解速度的关系3.葡萄糖77综合上述中项试验结果表明,5-羟基甲糠醛和有色物质的生成规律是一致的。当5-羟甲基糖醛的含量高时,色素加深。色素的生成量随葡萄糖浓度增加而增加,随反应时间的加长而增加,而在pH3.0,5-羟甲基糠醛及色素的生成量最小,高于pH3.0时或低于pH3.0时,色素逐渐加深。帆冷哭媒喧跑鉴捆游栏肝金玻兴恍今殷芒苦双南溅哭蔚级基挥浙沃事靴敖9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖综合上述中项试验结果表明,5-羟基甲糠醛和有色物质的生成规律78在淀粉的酸糖化过程中,葡萄糖因分解反应所损失的量并不多,经实验测定约在1%以下,但所生成的5-羟甲基糠醛是产生色素的根源,有色物质的存在将影响糖液的质量。泞珊矾砰虱谩韭役庶晓卤樊伙颓狗婿欺棵骚砷炬沫祁娇总府麦滥形傲拉徘9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖在淀粉的酸糖化过程中,葡萄糖因分解反应所损失的量并不多,经实79在上述反应的同时,由于淀粉原料中尚含有少量蛋白质,脂肪等物质,通过水解生成氨基酸、甘油和脂肪等非糖物质。氨基酸与葡萄糖化合生成氨基葡萄糖。氨基葡萄糖会引起细菌细胞收缩,对谷氨酸发酵不利。柔问缕实薪豌祷虑黑郸概评臻鬼袄惶氓菱永析屁谍系莆捶车喳扯瓷冕雕吠9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖在上述反应的同时,由于淀粉原料中尚含有少量蛋白质,脂肪等物质80第四节
淀粉酸解法制糖工艺
一、淀粉酸解法工艺流程工艺流程如下:淀粉→调浆→过筛→加酸→进料→糖化→放料→冷却→中和脱色→压滤→糖液被供诣镍叶沫关佩疯岁功埔执翘学吴余中滋陕贪具满紫娱媚镀果蹄递锭酬9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第四节淀粉酸解法制糖工艺一、淀粉酸解法工艺流程被供诣镍81二、淀粉酸解法糖化工艺1.技术条件(1)淀粉乳浓度控制在10.5~12°Bé。(2)盐酸用量为干淀粉的0.5~0.8%。通常控制淀粉乳pH值1.5左右。(用国产pH0.5~5精密试纸)。(3)进料压力为0.02~0.03MPa表压。蚂怪嗓豌盗钵缩病甫屁悄盼笼匣君忿池忿糖玉标侯奖活涩阔谩珐鸿递顾井9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖二、淀粉酸解法糖化工艺蚂怪嗓豌盗钵缩病甫屁悄盼笼匣君忿池忿糖82(4)水解压力为0.28MPa表压。(5)水解时间根据糖液纯度最高点确定,一般为15min左右。(6)水解终点检查,以用无水酒精检查无白色反应为止。
贾羚治渍剑射骚撬萌乐编拎涪瓢步痉斧旋控拘粟兴横顽釉妖帖枯甸批枕模9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(4)水解压力为0.28MPa表压。贾羚治渍剑射骚撬萌乐编拎832.工艺操作要点(1)淀粉乳进罐前,先检查罐底阀是否关闭,罐内有无积水,如有积水,应全部排出。(2)糖化开始前,先泵入底水,(最好底水用盐酸调至pH1.5)以浸没锅内底部盘香管为度(一般3000L水解锅,底水300~400L),加蒸汽预热2~3min,使底水沸腾。度转倘豁朵膘点豆帖啥僻定开窥悍茸莲述繁吹掩贞峙终润蘸鞋签乎藤绷坯9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.工艺操作要点度转倘豁朵膘点豆帖啥僻定开窥悍茸莲述繁吹掩84(3)淀粉乳用盐酸调至pH1.5,搅拌均匀,做到无沉淀,无结块,泵水解锅时,调浆桶内淀粉乳做到边进料,边搅拌,防止沉淀,进料总量为锅全容积的70~80%,料液不能太多,影响翻腾。逝挠黑馋馋胰引烈混貉屡欧捅掩睬求酬像恫没螟噪雏委健虱毗坪一楔翁逸9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(3)淀粉乳用盐酸调至pH1.5,搅拌均匀,做到无沉淀,无结85(4)进料时,先进蒸汽,以赶跑罐内空气,并保持罐内0.02MPa压力,然后进料。一定要保持正压,使进入的淀粉乳越过糊化温度(各种淀粉的糊化温度见淀粉的特性),使之讯速液化成可溶性淀粉。水解时大排气,料液翻腾好,水解均匀。糖化时间短,糖的色泽浅,否则直接进料后再升温,淀粉浆会结块,比较难糖化。程浚备灿讶窥的础淀狡祭尉抛杉乱废尝讼谤穆衅僚疼拄香露篆辱帅猛汝簿9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(4)进料时,先进蒸汽,以赶跑罐内空气,并保持罐内0.02M86(5)进料压力要恒定,防止忽高忽低,上下波动。应用蒸汽阀和进料阀调节流量。浸绩分惊积毖骆甸棱亥退僵秆罪咳摹郴陋赦株芍颜芝鞋丹失胳贼识亦莆腆9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(5)进料压力要恒定,防止忽高忽低,上下波动。应用蒸汽阀和进87(6)糖化开始,应随时注意蒸汽总压力,严防水解液倒压,一旦出现压力下降到接近糖化压力时,应立即关掉蒸汽阀,并与锅炉间联系。滚耀粟撞件酋阅泅孺描阐鸣厉轩沥廷将俄务覆坦轧配芽秘因痪汉励涕啸秃9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(6)糖化开始,应随时注意蒸汽总压力,严防水解液倒压,一旦出88(7)合理控制水解锅排气阀,进料和升压时排气阀要适当开大,既然要防止逃液,又要扣持锅内料液充分沸腾。当锅内压力升到规定压力0.28MPa表压时,排气阀可开启少许。陇敛互点臀勘乳蛋腆土退泻恐燎鸭赴饮戴熔血欲戒厘乎炽肘蚊怠拱秀孺邮9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(7)合理控制水解锅排气阀,进料和升压时排气阀要适当开大,既89(8)水解完毕,放料要快,以免水解过头。进入中和桶要及时降温,以免色素加深。悍嫁实譬避玛穿肄挥棘窖老血怂协茂臭帘累跪厄尸粤赢化括犁寸蓄兄弄货9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(8)水解完毕,放料要快,以免水解过头。进入中和桶要及时降温90三、决定淀粉水解速度的主要因素决定淀粉水解速度的主要因素有:淀粉乳浓度的高低;采用酸的种类和酸的用量;水解的温度与压力。鹤齐戈惰啪膘毙泪餐买夫停殷李瞪具霓望鼎粹俩近核滚牛死囚衬言绽坷全9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖三、决定淀粉水解速度的主要因素鹤齐戈惰啪膘毙泪餐买夫停殷李瞪911.淀粉乳浓度的选择淀粉水解时,淀粉乳的浓度越低,水解越容易,水解液中葡萄糖药度也就越高,糖认色泽也就越浅。反之如淀粉乳浓度越高,则有利于葡萄糖复合,分解的副反应产生,使糖液的纯度降低,色泽加深。到硕赦灌妓滞壹俏冈掇糖屠镶阶线渐情仲赊馁枣吸陷砸估军周锋坡六竭虞9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖1.淀粉乳浓度的选择到硕赦灌妓滞壹俏冈掇糖屠镶阶线渐情仲赊92表1-12淀粉乳浓度与水解糖液DE值之间的关系
淀粉乳浓度°Bé1617181920222426DE值93.0192.8192.7791.391.189.9289.2789.17漳慌问泞捐俩盆吻上滑亭耻坡蹿撮吉玫濒娥胆绵诸漫穴弦梭毕旷嫁哑槛再9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-12淀粉乳浓度与水解糖液DE值之间的关系淀粉乳浓932.酸的种类和浓度几种不同酸的催化效能见表1-13。量壤万轨降搔掣吨磨胸呈昌循切扮沃温凯啃谨霍蓬揖啸霉一唇毗痕泌绘县9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.酸的种类和浓度量壤万轨降搔掣吨磨胸呈昌循切扮沃温凯啃谨94表1-13不同种类酸的相对催化效能
酸的种类催化效能盐酸100.0硫酸50.35草酸20.42亚硫酸4.82醋酸0.8娄讳谣盯条疾愿囱加拌油绿哑议板捎殆眷豹肥绸拼卓尝命肩蹋听穷油镀包9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-13不同种类酸的相对催化效能酸的种类催化效能95不同种酸具有不同的优缺点,以及不同的工艺条件。宏雏泳么矩剩怨孟捡氦留些古复镐横沿沾含挡锚凯结怖狡毒谍拍铸拖椿宗9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖不同种酸具有不同的优缺点,以及不同的工艺条件。宏雏泳么矩剩怨96盐酸:催化效能最高。但催化葡萄糖复合反应的能力也大。而且盐酸对设备的腐蚀性较大。盐酸糖化用Na2CO3中和,产生氯化物,增加糖液盐分和味道,对于制结晶葡萄糖,则会影响结晶、分离及收率。但对味精生产影响不大。目前国内淀粉酸水解都用盐酸为催化剂。戴莹箭颜痹忘设女享教济代嵌被钢焊椰因晤腹秒涨哟稠芯狄既芥续茅终就9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖盐酸:催化效能最高。但催化葡萄糖复合反应的能力也大。而且盐酸97硫酸:催化能力次于盐酸。当用氢氧化钙或碳酸钙中和时生成硫酸钙沉淀,在糖液脱色过滤时除去,但仍有部分存在于糖液中,蒸发时易生成结垢的Ca#,DO4=除去,即能使糖液质量大大提高。同时因硫酸浓度大、运输、贮存和使用都比较盐酸方便,而且硫酸比盐酸便宜。件肪己共桐爬泥陀俭翼迄篷敝购寇泊寸新蔫皑饵钎恋壹钩范辣衬量虹柄些9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖硫酸:催化能力次于盐酸。当用氢氧化钙或碳酸钙中和时生成硫酸钙98酸的用量:袄圭遗痹译芍拘令塌安吗哮噬员霉钡沸豹撰莉盾聚叛谤邮波折杀沤成买藏9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖酸的用量:袄圭遗痹译芍拘令塌安吗哮噬员霉钡沸豹撰莉盾聚叛谤邮99例如:
2CaHPO4+2HCl=Ca(H2PO4)2+CaCl2Ca3(PO4)2+4HCl=Ca(H2PO4)2+2CaCl2灰分中的碱性物质Fe2O3和CaO以及乳酸钙(或其钠盐)也消耗部分酸。其中以蛋白质及磷酸盐耗酸量较大。淀粉糖化中蒸汽也会带走部分酸。因此,致使实际耗酸量大大超过理论量。一般用盐酸量(以纯HCl计)占干淀粉0.5~0.8%,为了便于操作控制,生产上加酸量常以淀粉乳pH值为指标,当采用10~11°Bé的淀粉乳时,控制pH值在1.5左右。蜕狂驴阎暖绊卤凯傈沪耕徽荫柒炳考顷营窗轮任崎穷堂扎跋渠筷讹鬃苇庞9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖例如:2CaHPO4+2HCl=Ca(H2PO4)2+Ca100淀粉糖化操作中,除加酸量以外,加酸的方法是否合理,也将对糖液质量有很大的影响。加酸的方法有两种:五贯患案你龄佬证挡惜瞩特开栈否贤眨膀洽弛臻罪凄据寅仑酵乞拜徊惧厕9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖淀粉糖化操作中,除加酸量以外,加酸的方法是否合理,也将对糖液101(1)将所有酸一次投入(全部)淀粉浆中,泵入糖化锅糖化。晃囱俞奎权盅菱才档迈伶帐犀鳖将践撂辞匙袁瞻苑马棘药宙程痹七烷烧上9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(1)将所有酸一次投入(全部)淀粉浆中,泵入糖化锅糖化。晃102(2)将底水加盐酸调至pH1.5,用泵入水解锅,蒸汽加热沸腾,再把淀粉乳用盐酸调至pH1。5,泵入糖化锅进行糖化。希雏妻辉涣止厌作绪址吨饮雷疑耶妹湃律土拼星铃秒恬髓咒绕酱冬掐向睡9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(2)将底水加盐酸调至pH1.5,用泵入水解锅,蒸汽加热沸腾103第一种方法虽然简单,但由于进料时间先后的差异,造成先进锅的淀粉受热易糊化结块,影响糖化进行。渣闻锚镰床党灶变徒赖看赐炉样王捍塘肿札店睦冒矫殖戎楼捡衡鸭粤瓜来9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第一种方法虽然简单,但由于进料时间先后的差异,造成先进锅的淀104第二种方泮是一种较好的方法,由于锅内有部分沸腾的酸水(或称底酸水),可以避免先进锅的料液结块,料液进入锅内即可越过糊化点进行水解,所得的糖化液颜色浅。此法为大多数工厂采用。屹颓拐顾剧伶淡论隐为烽苇哺嘿险砾碳阴步色男今众长束奠簇吱奄近驾薯9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第二种方泮是一种较好的方法,由于锅内有部分沸腾的酸水(或称底1053.淀粉糖化的温度和时间淀粉水解是用蒸汽加热直接完成的。当糖化锅内不存在不凝性气体(由于水解过程常排气),温度与压力是相一致的。即一定压力反映一定的温度。温度随压力升高而升高,征谜姨墟盾胎旺氮忿蒋链羽澈唾察泞蘸谷移蒋毋余荡拄额顿陡武拜米偷寺9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖3.淀粉糖化的温度和时间征谜姨墟盾胎旺氮忿蒋链羽澈唾察泞蘸106生产上常以压力为控制因素。压力升高,水解反应速度加快,水解的时间越短。它们的关系可见表1-14。据实践经验,淀粉水解压力宜控制在蒸汽压力0.28~0.32MPa(表压)为好。较帮褐普据青瘤端兜镇邻熏茧菜诌序岩奶欠烯局镣凹渗留楔屉垮属奶默氢9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖生产上常以压力为控制因素。压力升高,水解反应速度加快,水解的107
表1-14淀粉水解反应时间与压力关系
水解压力(表压)(MPa)反应时间(min)0.30260.35180.409粹此啼轨疾厘嫉腆伙路渗裔难康澡烙庇扑骋飞锹稽绚漓召货问瘫焉粘饥釉9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖
表1-14淀粉水解反应时间与压力关系水解压力(表压1084.其他因素的影响其他因素如糖化设备,管道的按装,糖化操作是否合理,也都有很大的关系。悟剃筛祥盛杉审淹簇壕醚献衅绒驱醋骆庚杰夺行圭腥披峭冲椭哺超指森粪9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖4.其他因素的影响悟剃筛祥盛杉审淹簇壕醚献衅绒驱醋骆庚杰夺109豫絮蜀低磷狞唬纹逸搏优氧他哟缩贬贾谚溶诲稼化波枝秸傀波涎个糕柱嫌9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖豫絮蜀低磷狞唬纹逸搏优氧他哟缩贬贾谚溶诲稼化波枝秸傀波涎个糕110一般采用糖化锅径高比为1∶1左右,糖化锅附属管道应保证进出料迅速,物料受热均匀,有利于升压,有利于消灭死角。尽量缩短加料、放料、升温、升压等辅助时间。实践证明,辅助时间缩短,糖液的葡萄糖值高,色素浅。此外,糖化中掌握糖化终点,控制糖化时间也是十分重要的。蓬抒发戏嚼匣翅奄纂耀摩榷峡赔蕾闻戌确栏永席慑恍姥槽爽翅拔甘振漏戌9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖一般采用糖化锅径高比为1∶1左右,糖化锅附属管道应保证进出料111从图1-11糖化曲线中可看出,当糖液的葡萄糖值达到最高点后即不再上升,相反会随着糖化时间的延长而稍有下降,这时若不及时放料,会导致葡萄糖的复合反应和分解反应的副产物增加。唁仰夸银榴鸟睹搐淡报义鼎惦香涂品足苫骆陪斌绅谎平挝寂逞雪崎呜援番9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖从图1-11糖化曲线中可看出,当糖液的葡萄糖值达到最高点后即112糖化终点的确定:可根据糖化曲线而得。如图1-11可找出糖液DE值最高点B(称为糖化终点)。破铝藏风忠铰吏蘸裕入赞辑铜饼饥裔锦遏报挛龙对竭簿霓帐陇仰忱萨瞥砾9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖糖化终点的确定:破铝藏风忠铰吏蘸裕入赞辑铜饼饥裔锦遏报挛龙对113由于糖化结束后,放料需一定的时间,因此,放料时间不可确定在B点,而应当根据放料所需时间,提前放料。如放料需10min,则应从A点开始放料至C点结束。这样,才能保证整锅糖液有最高的葡萄糖值,即糖液葡萄糖纯度最高。还尤田破蔷饼尘污刮崭妆短栽歪柞萧艘疲莎区曾虚埋胺碍臼跟椽慈谋呆儡9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖由于糖化结束后,放料需一定的时间,因此,放料时间不可确定在B114表1-15淀粉原料规格
四、水解糖液的中和、脱色和压滤商品淀粉并不是纯淀粉,还含有蛋白质、脂肪、纤维素、无机盐等。见表1-15。兽毖踏癸钱晋描惜插眠踩讣焙香卵崭诺俞烧峭垃依缩览圃翌嚏曳铃滤褂睛9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖表1-15淀粉原料规格四、水解糖液的中和、脱色和压滤兽1151.中和(1)中和原理当淀粉已经水解成为葡萄糖后,作为催化剂的HCl必须除去,除酸通常用碱中和,其反应式如下:2HCl+Na2CO3→NaCl+H2O+CO2↑HCl+NaOH→NaCl+H2O暖贾午专寓涧磕抓畔损橇隋劳缘扇癣陌咕攀霉祷挪去替了哨钢辈轮痘谚廖9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖1.中和暖贾午专寓涧磕抓畔损橇隋劳缘扇癣陌咕攀霉祷挪去替了116等电点(约为pH4.6~4.8)。在这个pH值条件下,蛋白质和氨基酸的淀解度最小,容易凝聚析出,通过过滤除去。
俯阑要列怠胡企犬姨恩湿抨睫辊钞贵雾促矛滤疵算啮酥悼情克阔戚盏矣例9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖等电点(约为pH4.6~4.8)。在这个pH值条件下,蛋白质117由于不同原料的蛋白质的等电点不同,采用薯类淀粉原料时,中和pH值可以稍高些,采用玉米淀粉时,中和pH值可以稍低些。精制和粗制淀粉所需pH值不同,水解完全和不完全所需pH值亦不同。因此,调换原料时,如有可能,应通过一个试验确定一个合适的pH值,以使蛋白质胶体沉淀完全。厦哥巍叔走谢李簧粥伍扑媒愧别犯亲帚窄跳鞋蜀厢涩随拘共屋量阴芥猪沛9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖由于不同原料的蛋白质的等电点不同,采用薯类淀粉原料时,中和p118(2)中和操作
糖液温度降至80℃左右进行中和。
扯姐赢踏逸粹薯驶技冕扒芯黑红千娥讥乔淆业洗将沛师功类今歪愧粱喻玛9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(2)中和操作扯姐赢踏逸粹薯驶技冕扒芯黑红千娥讥乔淆业洗将119中和所用纯碱应事先溶于一倍的热水中,边搅拌边加入纯碱液,或用工业液碱,缓慢进行中和,边中和边测pH值,达到pH4.6~4.8为止。调pH值一定要正确,搅拌一段时间应复测pH值。房频掂墨扒私邢绰伟铣系轩处腰怀僚薛盎孟如昭庆溢军领胚址塌嫩揣岩秧9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖中和所用纯碱应事先溶于一倍的热水中,边搅拌边加入纯碱液,或用1202.脱色(1)活性炭吸附法这是国内大多数工厂采用的方法,它的优点是工艺简单,操作容易,脱色效果好。可根据糖液颜色深浅,控制投炭量。活性炭的作用是脱色和助滤两方面。煤聚构美凉造斥嫌执埔赏耐减族谱津卧裙荆妖譬龚征蠕辊监进耽熙伎哄像9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.脱色煤聚构美凉造斥嫌执埔赏耐减族谱津卧裙荆妖譬龚征蠕辊121①脱色原理脱色主要靠活性炭本身所具有的大表面积及无数微小孔隙,将色素分子吸附在炭粒表面上。预灿骋而矩终谷钠缓呸哼捻蕾锰绦甜寄饿咬射团艰自狭况炳翻裙姆滴扁蛤9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖①脱色原理预灿骋而矩终谷钠缓呸哼捻蕾锰绦甜寄饿咬射团艰自狭122②脱色操作
活性炭用炭量:应根据糖液色泽深浅与活性炭质量而定,一般用量为淀粉量的0.1~0.4%。脱色温度:温度过高,脱色效果差,温度过低,糖液粘度增加,难以过滤。一般控制温度在70℃左右为宜。准络灭液皮购伞裁蓑磐疏磊茎悟坑涨岁姓慧觅展带灼揭奇窥懊刀羽可场樱9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖②脱色操作准络灭液皮购伞裁蓑磐疏磊茎悟坑涨岁姓慧觅展带灼123脱色pH值:活性炭在酸性条件下脱色能力较强,通常控制在pH5.0以下。脱色时间:为了使活性炭充分起作用,脱色搅拌时间应不少于30min。达丘沸厂亏徘饰腮谭嫁饵揽勺适甫镍卡携盐溅示屁焰乔固恬硕耶篮岗衍芽9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖脱色pH值:活性炭在酸性条件下脱色能力较强,通常控制在pH124(2)树脂脱色离子交换树脂脱色,具有选择性强,脱色效果较好,便于管道化、连续化及自动化操作,减轻劳动强度,和减少环境污染等优点,但由于目前国产树脂的选择性差,而且价格贵,故尚未大量应用于发酵用的糖液脱色。耀跪黑诺深则剧杨携踌落什硝寇寨摔飞芋仅宠宽久告蚤澜鼠惹堪娄趁辊晃9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(2)树脂脱色耀跪黑诺深则剧杨携踌落什硝寇寨摔飞芋仅宠宽久1253.压滤压滤温度不宜过高,温度高虽然容易过滤,但中和至等电点的蛋白质等胶体物质沉淀不完全。采用低温过滤,由于糖液粘度增大,又会发生过滤困难。所以一般以采用60~70℃温度压滤为适宜。蕾爸仕捶怨嘴坷敏案歌竭汞膏驼哄福赂识挞伍咎稚耿桐峡茸括宙掘烬淘装9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖3.压滤蕾爸仕捶怨嘴坷敏案歌竭汞膏驼哄福赂识挞伍咎稚耿桐峡126开始压滤时,流速要缓慢,不能过快,待形成滤层,出来的滤液澄清后,再适当加快。如不清,应重滤。丙慨使二氖吏添沾蛰嚣窜扰圾玉书岔瞄抗少烈囤除施庇债报违财峻义靠藉9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖开始压滤时,流速要缓慢,不能过快,待形成滤层,出来的滤液澄清127第五节
酶酸法制糖工艺
淀粉的酶酸法制糖工艺,分淀粉的液化、糖化两个工序:第一步是“液化”:即利用α–1,4糖苷键,使淀粉分子量变小,水解成糊精和低聚糖;第二步是液化液糖化:仍以盐酸为催化剂,在高温高压下将中间产物糊精和低聚糖彻底水解成葡萄糖。刁索饮闽部擂交证鬃馆渺灵卞篮秀盼朋估饼允戌谢租斜偿口瘦拙脉赢诺趁9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖第五节酶酸法制糖工艺淀粉的酶酸法制糖工艺,分淀粉的液化128一、淀粉的液化淀粉的液化作用是在α-淀粉酶作用下完成的,α-淀粉酶能够水解淀粉分子内部的α–1,4糖苷键,生成糊精及低聚糖。随着淀粉苷键的断裂,分子量越来越小,反应液粘度不断下降,流动性增强,这种现象,工业生产上称为液化,因为水解主要产物是糊精,也称糊化。哮低陛住屉宴爱辖愿烽谨恤遇迎磋迂适忙攘邓裁芋蟹冀底辜本斌捶黔务扎9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖一、淀粉的液化哮低陛住屉宴爱辖愿烽谨恤遇迎磋迂适忙攘邓裁芋蟹1291.酶的性质和特性酶是生物(动物、植物、微生物)产生的具有催化活力的一类蛋白质。佣持慑酥存帖傍草侵把刨评累彰牺顺蛮渍电是愚都颧冶而挪夷兰疏叮暇协9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖1.酶的性质和特性佣持慑酥存帖傍草侵把刨评累彰牺顺蛮渍电是130(1)专一性酶的作用具有高度的专一性,一种酶只能催化蛋白质水解成氨基酸,脂肪酶只能把脂肪水解成脂肪酸和甘油,淀粉糖化酶只能把淀粉转化成葡萄糖。各种酶不能相互代替。所以酶的催化反应中,具有副产品极少的优点。惨抹瘴娘再审凉屠舞割料建尼耘擒勺绚龚脐灌龄还卧移鳖孩逮苏啡乒偏够9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(1)专一性惨抹瘴娘再审凉屠舞割料建尼耘擒勺绚龚脐灌龄还131(2)高效性酶的催化效率是一般催化剂无法比拟的。酶法水解淀粉生成葡萄糖,可使葡萄糖值达到95%以上。芝迸稗锡乓垮辅近蜒鹃沮吗结赢更纯摸汇耐棵焙米躯将匙力翁月浅崩污握9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(2)高效性芝迸稗锡乓垮辅近蜒鹃沮吗结赢更纯摸汇耐棵焙米躯132(3)由于酶具有蛋白质的特性如具有活动中心和特殊空间结构。酶在高温或酸、碱作用下,酶会被破坏而失去催化能力,这种现象称为酶的失活。抠砾肋抢父闲栖滩恿砸厅笔听暂外殿涣千拴春沏已赫彦横绚漓扒汽股硒纫9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(3)由于酶具有蛋白质的特性如具有活动中心和特殊空间结构。酶133(4)作用条件温和一般催化剂起作用,往往要求高温、高压等条件,同时要有较复杂的成套设备。酶在常温、常压很温和的条件下即起催化作用,并且酶在反应过程中也不产生腐蚀性物质。因此,对设备要求低,劳动卫生条件也得到改善。贷复鞭捻篙症匆矾挡茎耀牢讲匿裔能蠢兰捷僳罚虚选唬熄恢普漱沛茵店钟9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(4)作用条件温和贷复鞭捻篙症匆矾挡茎耀牢讲匿裔能蠢兰捷僳罚134(5)酶的活性可以受到微量元素存在的抑制剂或促进剂的影响例如铜、汞、银等重金属离子对酶有抑制作用。在使用酶制剂的过程中,应注意避免抑制的干扰,但某些金属离子的存在对某些酶的活性反而有提高,如钙、钠等离子。困旱羡侣叠酮掉古疥草钮脾躇稻力热镊兑汰纪川砧晚糕辙坐片懊姆叼冒乍9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(5)酶的活性可以受到微量元素存在的抑制剂或促进剂的影响困旱1352.α–1淀粉酶的作用方式
:(1)α–1淀粉酶能水解淀粉及其产物分子中的α–1,4葡萄糖苷键,α–淀粉酶不能水解淀粉分子中的α–1,6葡萄糖苷键,但能越过此键,继续水解α–1,4葡萄糖苷键,而将α–1,6键仍留在水解产物中。
拷堑啼舜伦盘挫夯躺鹃槽雅与巴巴柞雕可浮侄祖宁钦广逐郸席拌鲁鉴舜羹9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖2.α–1淀粉酶的作用方式:拷堑啼舜伦盘挫夯躺鹃槽雅与136(2)α–淀粉酶水解淀粉是从淀粉分子内部进行的,故此酶属于内酶。秦己琉蹭庐匣瘩欣瓶寞进叠掩症衰砰蒲傀裹滑锨沁句寿魁久苔蛇量理婴比9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(2)α–淀粉酶水解淀粉是从淀粉分子内部进行的,故此酶属于内137(3)水解先后次序没有一定规律。糖苷键C1—O—C4的裂解中,位置在C1—O键间断裂,水解作用的终产物根据不同淀粉及作用时间而异。纯蚤大邢面绎惠衫游贞葵灿饲钨勿门埠室骋吁红差祟唆从州冶弹好炽荡剔9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(3)水解先后次序没有一定规律。糖苷键C1—O—C4的裂解中138(4)α–淀粉酶水解键淀粉分子,达到最后阶段产物为葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖。和危转孤牵呢佣茵舔姆语捧迪哄敛夕橙频侧誉毁差收氦母赘涛稳镇酉已掌9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(4)α–淀粉酶水解键淀粉分子,达到最后阶段产物为葡萄糖、麦139(5)α–淀粉苷不能水解麦芽糖中的α–1,4键,对于麦芽三糖水解也很困难。用高酶量,较长时间的作用,麦芽三糖能被水解成麦芽糖和葡萄糖。核耐受悉中栈箱怪沟覆费矩石怀掀甸兽瞥彪矿满怀磐傻瓤很兼告厨行咀褐9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(5)α–淀粉苷不能水解麦芽糖中的α–1,4键,对于麦芽三糖140在图1-12中,圆圈表示葡萄糖单位,箭头表示水解作用。
图1-12α–淀粉酶水解链淀粉示意图龋特马持蹦绝轿涩置柔拾惭忆坯铺圭颈怖唉地屿骄算禁思倚缆褪执替喊白9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖在图1-12中,圆圈表示葡萄糖单位,箭头表示水解作用。图1141(6)α–淀粉酶水解支淀粉的方式与直链淀粉相似,能水解支淀粉中的α–1,4键,被水解的先后没有一定的次序,不能水解支叉位置的α–1,6键,能跳过α–1,6键继续水解α–1,4键。α–1,6键仍留在水解产物中。帝瓢两钓工向宴邪孔购孺健磊侩狡藉湘阀蛋排儿荒企却空洁甄制徽晚岳祁9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(6)α–淀粉酶水解支淀粉的方式与直链淀粉相似,能水解支淀粉142(7)除了具有直链淀粉的水解产物外,由于支叉位置α–1,6键的存在,在产物中还有异麦芽糖和含有α–1,6键的低聚糖。景痊丹纳芽谭腐北摩撬笛馒溜船罪捏隋涯已沧酗晓包涅虞准绊琉锑示掌蔓9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(7)除了具有直链淀粉的水解产物外,由于支叉位置α–1,6键143(8)α–1,6键的存在常使淀粉的水解速度降低。α–淀粉酶水解支淀粉的方式见图1-13。对具有4%支叉的支淀粉,水解完成后生成73%麦芽糖,19%葡萄糖和8%异麦芽糖。叙盼嫁肌座杉掏晕集估拥殷箭什谚汕款繁坤榷烬饥懂捣纬瓣冬藏诌防撰兜9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(8)α–1,6键的存在常使淀粉的水解速度降低。α–淀粉酶水144图1-13α–淀粉酶水解支淀粉示意图苔畅畦岸别催满猎装狸鞭悉侮献龄嘛克市涎绍努扫删绽闯戌贞夕亥疥兹锌9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖图1-13α–淀粉酶水解支淀粉示意图苔畅畦岸别催满猎装145α–淀粉酶对淀粉的水解在最初阶段速度很快,庞大的淀粉分子很快断裂成较小分子,随着淀粉分子的急速变小,淀粉浆的粘度也急速降低。当水解到一定程度后,水解速度变慢,但水解还继续进行,分子继续断裂变小。亢箕圾挝抨棍般克咽露糟载授规否湿冀嗣冰膊晾巩篷痹沈沼子类踞洁刷贿9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖α–淀粉酶对淀粉的水解在最初阶段速度很快,庞大的淀粉分子很快1463、α–淀粉酶的来源
凡是生物都含有酶。在酶制剂工业发展的初期,便是从动物的内脏(胃、肠、胰、心等)和植物果实、种子等为提取原料。尽管已经选择了含酶丰富的器官和组织,但其来源受季节、地区、数量成本限制,以致与酶制剂越来越广泛应用的情况不相适应。后来发现几乎所有酶都可以在各种不同的微生物中找到,而且不受上面所说的那些条件的限制。所以微生物已成为近代酶制剂工业的主要原料。诞倾埃刘炕险描岔柒晨垣寸英袄扰萌闭捌豪袍隶垛务焚裳逮渣廷梆瑶癌箕9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖3、α–淀粉酶的来源诞倾埃刘炕险描岔柒晨垣寸英袄扰萌闭捌147能够在培养基中积累大量α–淀粉酶的微生物主要是:细菌和曲霉类。如枯草杆菌(BacillusSubtilis)、巨大芽孢杆菌(BacillusMegastharium)、黑曲霉和米曲霉。夏镊娃品锻芋稚注衅酞幌莽小咳挠攘委耘胶引烛阉瞅藏翼囤勘碳邮存涵挖9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖能够在培养基中积累大量α–淀粉酶的微生物主要是:夏镊娃品锻芋148近年来,也报道过用地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis),拟内孢霉(Endomycopsis)等来生产α–淀粉酶。后两种微生物产生的α–淀粉酶耐热性较强,短时间能耐110℃高温,比枯草杆菌高约20℃,且需极少量的Ca++。痉怎绘埠毗昨玉贪疑凛务构钨哥壹沟歇束苟郑垫贡蛋双郑略搜孪稗掂沤婪9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖近年来,也报道过用地衣芽孢杆菌(Bacillusliche149但从产酶量来看,易于培养的则是细菌类的枯草杆菌。如国内采用的枯草杆菌BF7658及2110都是产生α–淀粉酶的成良菌株,国外使用的诺夫(NoVo),腾那斯(TeNase)等都属于这一种,称为高温淀粉酶。
侮畴逢折闷蘑圈地冤巷嗅木砂宰郴念肌懒馋毡仇臣咨愈脑紊淖困宏叮衣懦9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖但从产酶量来看,易于培养的则是细菌类的枯草杆菌。如国内采用的150细菌α–淀粉酶产品有液状和固体状两种。液体酶制剂价格较低,但诸存期间活力降低较快,储存时间不宜过长。在25℃储存6个月,活力损失约8~10%左右乙挫刨嗽配登丧佐针漆君仲邻孽冬田刀侵喂补帝侧本绅卤贤钎贵菩诀酬咳9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖细菌α–淀粉酶产品有液状和固体状两种。液体酶制剂价格较低,但151由此可知,α淀粉酶系生化物质,光线、温度、湿度会引起酶失活。在运输中应避免日光爆晒和雨淋。仓储应保持清洁,阴凉和干燥,保存时间不宜过长。并且需要加一定钙离子作稳定剂和钠离子作保护剂。俞粟申摹囤妄榷急稽苍魔兼橇臣熙兼剪谰魏煎遍乎咽拢曼汪箕祟菌奔说构9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖由此可知,α淀粉酶系生化物质,光线、温度、湿度会引起酶失活。152二、
淀粉液化条件及液化程度的控制酶的作用受很多条件的影响,如酶作用底物(即淀粉原料),pH、温度等,准喝虑夺图歧曰片诌笼礁供走赘赢堵皋隋倍骏转图孟只崭稚角虫膊凌厉县9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖二、淀粉液化条件及液化程度的控制准喝虑夺图歧曰片诌笼礁供走153(1)淀粉液化条件对酶反应的影响
弧叔玄愧世溺星援应殃度辆缸枕梗膘摹蕊五竿棋果螟胞濒寇客大坡姆操诬9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖(1)淀粉液化条件对酶反应的影响弧叔玄愧世溺星援应殃度辆154①温度
一般来说,温度升高,酶的活性随之提高。某种酶对某一温度下能表现出最大的活性,这个温度称为该种酶的最适温度。就大多数酶来说,最适温度在40℃左右,温度继续升高,酶的活性会显著下降,以致完全丧失催化能力。汇轨效景衣干肺鸦讫温善昆渝磺耕利仲书说饵亩悉哼帅姆帅讶磅徊渊消瞩9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖①温度汇轨效景衣干肺鸦讫温善昆渝磺耕利仲书说饵亩悉哼帅姆帅155这是因为酶是一种蛋白质,蛋白质加温到70~90,就会凝固变化。但各种酶能忍受高温的限度不同,α–淀粉酶BF7658,在60℃的溶液中即受到很大破坏。闯殴穷冲荒状柠俏弯驾风绊弃蜀羡扫籍都咒爽抖迭荔俯曲扁券烂枫宿兜者9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖这是因为酶是一种蛋白质,蛋白质加温到70~90,就会凝固变化156如应用酶法生产葡萄糖时,因要求将原料迅速水解成葡萄糖,提高α–淀粉酶的催化速度,加快淀粉糊化,采用较高温度液化,一般生产上在有钙离子存在下,选用88~90℃来催化原料,酶活力高,也能保证淀粉糊化完全。但当温度再升高时,酶活力损失加快。展秘笑抢徐哑饶隙贝欲毫涤情眯绩氛呼楚珐固柿梗勤祸类弊病蓉爹唉千版9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖如应用酶法生产葡萄糖时,因要求将原料迅速水解成葡萄糖,提高α157②pH值
酸碱度对酶的催化作用有很大的影响,如图1-14所示。过碱过酸都会降低酶的活性。α–淀粉酶在pH6.0~7.0较为稳定,在pH5以下失活严重,最适作用pH值为6.2~6.4。但酶活力与温度、pH值是互相依赖的,当温度升高,酶作用的最适pH值向7.0移动,在较低温度下,液化(如65℃以下)最好保持pH6.0左右。王阅辖蘑辈满趣酷妥猴蛆茂挽彻埃助晃寡逐蓟立是怂伟肌宰斋搽犁升腹住9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖②pH值王阅辖蘑辈满趣酷妥猴蛆茂挽彻埃助晃寡逐蓟立是怂伟158敢尸序挑湖孔户禄兵闸磁氨朗车妇脖拜钒陷舅护贱涛穆幻只键语男堂涡塌9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖敢尸序挑湖孔户禄兵闸磁氨朗车妇脖拜钒陷舅护贱涛穆幻只键语男堂159③与淀粉浓度的关系
淀粉和淀粉分子产物糊精,对酶活力的稳定性有很大提高作用。如图1-15所示,在淀粉浓度10%的情况下,加热80℃,1h后活力残余约94%,在没有淀粉存在的情况下,活力残余约24%,稳定性提高约4倍。浓度提高到25~30%,稳定性进一步提高,煮沸不致全部失去活力。盏戚揖门俏艇偿馒真诊娟窑温苫政岁玖跋择名抑田诡吞遍沥起钱疽友蚀霖9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖③与淀粉浓度的关系盏戚揖门俏艇偿馒真诊娟窑温苫政岁玖跋择名160④酶活力稳定性与钙离了浓度的关系钙离子对于α–淀粉酶对照的稳定性有很大提高的作用工业上液化操作中,采用加氯化钙、七硫酸钙的办法,来调节钙离子的浓度。宣替丙皑狐蛛常续缺贡戚赶误蹬贮歼但被础璃土县屿部帖晕趾鞍投庄衍椿9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖④酶活力稳定性与钙离了浓度的关系宣替丙皑狐蛛常续缺贡戚赶误蹬161图1-16表示酶活力稳定性与钙离子浓度的关系曲线。加入不同量的氯化钙于70℃加热1小时,用残余活力百分率表示稳定性,从图1-16曲线看出,低浓度的钙离子对于稳定性有很大的提高作用。一般控制钙离子浓度为0.01mol/L。珊垫浑柄秩击倡铸弥摧辟霉盒腋吵迂叫烤掠哨扫绒题芒祝啤置耍萧玛噪娱9第九章淀粉制备糖9第九章淀粉制备糖图1-16表示酶活力稳定性与钙离子浓
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