提高玉米淀粉糖化率新工藝

1、黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)2009(4:102103Heilongjiang Agricultural Sciences加工黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)提高玉米淀粉糖化率新工藝郝國(guó)東,徐磊,段志林(哈爾濱輕工業(yè)研究所,黑龍江哈爾濱150026摘要:提高玉米淀粉糖化率新工藝是以玉米碴或面為原料,利用擠壓膨化技術(shù)先對(duì)原料進(jìn)行預(yù)糊化,再用雙酶法對(duì)原料進(jìn)行分解,加工成葡萄糖。該工藝比現(xiàn)有工藝大大縮短了整個(gè)生產(chǎn)周期,同時(shí)提高了產(chǎn)量,節(jié)約了能源,降低了成本,是一種比較理想的葡萄糖加工工藝。關(guān)鍵詞:玉米;擠壓膨化;糖化;葡萄糖中圖分類號(hào):TS235.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):100222767(20090420102202N ew

2、 T ech nology of Imp roving M aize Starch S acch arification R ateH A O G uo 2dong ,XULei ,DU AN Z hi 2lin(Harbin Light Industry Institute ,Harbin ,Heiongjiang 150026Abstract :New technology of improving maize starch saccharification rate based on corn noodle ballast or corn flour as raw material ,u

3、sing extrusion technology to pre 2gelatinization of the raw materials ,and then double 2enzymatic decomposition of raw materials ,processed into glucose.The process has significantly shortened the entire production cycle ,at the same time improved the yield ,saved energy ,reduced costs ,it was a m o

4、re satisfactory process glucose.K ey w ords :maize ;extrusion ;saccharifying ;glucose收稿日期:2009205210第一作者簡(jiǎn)介:郝國(guó)東(19642,男,黑龍江哈爾濱人,學(xué)士,高級(jí)工程師,從事發(fā)酵研究。E 2mail :guodongyouxiang 。1常見玉米加工葡萄糖工藝用玉米制取淀粉糖,現(xiàn)常用的方法是先將玉米中的淀粉提出來,再加工成淀粉糖。目前,國(guó)內(nèi)外已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的玉米組分分離提純的加工方法,普遍采用的是濕法和干法兩種方法。所謂濕法就是指淀粉工業(yè)中的玉米原料前處理的加工方法是將玉米用濕水浸泡,

5、經(jīng)粗細(xì)研磨,分出胚芽、纖維和蛋白質(zhì),而得到高純度的淀粉產(chǎn)品。所謂干法就是不用大量的溫水浸泡,主要靠磨碎、篩分、風(fēng)選的方法,分出胚芽和纖維,而得到低脂肪的玉米粉。濕法加工的興起,主要是因?yàn)樯a(chǎn)產(chǎn)品淀粉質(zhì)量純凈,可滿足醫(yī)藥和特殊發(fā)酵制品的加工需要,副產(chǎn)品玉米蛋白、油脂、麩質(zhì)飼料的回收率高,整體經(jīng)濟(jì)效益可觀。但是,對(duì)比干法加工而言,它的投資較高,高出干法2倍以上(對(duì)年生產(chǎn)萬噸玉米淀粉而言,不用,中水量高出75倍,能耗高出5倍,環(huán)保處理較難。但是,干法加工的弱點(diǎn)也相當(dāng)突出,例如,玉米油的回收,濕法是干法的2倍以上,玉米淀粉中的蛋白質(zhì)基本沒有分離。人們不難取得共識(shí),濕法和干法各有特點(diǎn),可以各得其所,長(zhǎng)期

6、并存。濕法的加工設(shè)備先進(jìn)高效,部分還是引進(jìn)國(guó)外的,投資較大,規(guī)模宜大不宜小。而干法的加工設(shè)備全部可以國(guó)產(chǎn)化,而且已有許多改進(jìn)之處,以中小型為宜,尤其適合于現(xiàn)有發(fā)酵企業(yè),可增加一個(gè)干法玉米工序。目前大多數(shù)企業(yè)用玉米加工葡萄糖工藝如下:玉米玉米淀粉液化糖化提純結(jié)晶葡萄糖。其原理如下:玉米中的淀粉水葡萄糖(C 6H 10O 5n +nH 2O nC 6H 12O 6162180100g 111.1g 因水解增重,純淀粉完全水解,重100g 淀粉能生成111.1g 葡萄糖。理論上雖然是這樣,但現(xiàn)在的技術(shù)還沒有達(dá)到這樣的水平(目前大約在106g 。2玉米淀粉轉(zhuǎn)化葡萄糖新工藝2.1酸法糖化我國(guó)20世紀(jì)70

7、年代,葡萄糖均以淀粉酸法糖化,此方法是用壓力設(shè)備,且在葡萄糖得率及質(zhì)量等方面存在諸多問題1,以后發(fā)展為酸酶法和全酶法。2014期郝國(guó)東等:提高玉米淀粉糖化率新工藝加工 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)2.2全酶法全面推廣酶法是在1990年以后,與傳統(tǒng)酸法水解淀粉相比,酶法和水解淀粉在常溫、常壓下進(jìn)行反應(yīng),簡(jiǎn)化了設(shè)備,節(jié)約了投資,易于設(shè)計(jì)加工大型糖化設(shè)備1。2.3淀粉糖化率新工藝我們所研究的項(xiàng)目“提高玉米淀粉糖化率新工藝”的工藝重點(diǎn)是,對(duì)原料進(jìn)行了預(yù)糊化(即對(duì)原料進(jìn)行了擠壓膨化加工。玉米原料經(jīng)過擠壓膨化加工后,使玉米含的淀粉粒呈蜂窩狀或片狀結(jié)構(gòu),淀粉鏈間的氫鍵斷裂,得到較高的化度,出現(xiàn)了較大的空間,2淀粉酶能輕易

8、地進(jìn)入淀粉分子中間,切斷21,4糖苷鍵,生成小分子糊精和少量的麥芽糖、低聚糖和葡萄糖,能迅速地使玉米淀粉黏度下降,而呈現(xiàn)出較好的液化狀態(tài),并能夠使出品率得到提高。玉米原料經(jīng)過擠壓膨化加工還降解了淀粉,產(chǎn)生糊精和還原糖,這就等于提高了液化的作用,同時(shí)也有利于糖化作用的完成,提高了原料的利用率。有關(guān)技術(shù)資料報(bào)道,用膨化新工藝來生產(chǎn)淀粉糖時(shí),比常用生產(chǎn)工藝,原料出品率提高2.03%14106%,淀粉出品率提高4.32%16.83%。且該工藝生產(chǎn)淀粉糖漿時(shí)可省去玉米磨粉和浸泡等工序,縮短了生產(chǎn)時(shí)間;新工藝采用玉米擠壓后加工制取葡萄糖,胚芽采用粉碎分離法分離后加工成臍油。擠壓膨化新工藝與現(xiàn)行常用的生產(chǎn)工

9、藝相比,在相同的時(shí)間內(nèi),可使液化和糖化更完全充分,有利于生產(chǎn)高水解程度的淀粉糖漿。圖1擠壓膨化時(shí)物料含水量與糊化度關(guān)系加工方法,使玉米碴中的淀粉在液化前先經(jīng)過擠壓膨化。玉米碴中的水分減少,部分淀粉轉(zhuǎn)化變成糊精、多糖及單糖等小分子的固形物。比原玉米粉直接生產(chǎn)淀3結(jié)論該玉米淀粉糖化新工藝是部分改進(jìn)了現(xiàn)有常用淀粉制葡萄糖工藝,采取了擠壓膨化的方法對(duì)淀粉進(jìn)行了預(yù)糊化。破碎了淀粉顆粒結(jié)構(gòu),使其變得疏松,同時(shí)把一部分淀粉轉(zhuǎn)化成了糊精及低分子糖類,這樣提高下一步酶的作用效果和作用率(100g 純淀粉可產(chǎn)生108g 葡萄糖,縮短了酶的作用時(shí)間,提高了效率。同時(shí)還省去了由玉米制淀粉的工序,節(jié)省工序,縮短了生產(chǎn)周期,減少排污。本玉米淀粉糖化新工藝還可通過改變使用的糖化酶,來生產(chǎn)果糖、麥芽糖等。參考文獻(xiàn):1張燕萍.變性淀粉