淀粉水解糖制備1已看復(fù)習(xí)過(guò)程

淀粉水解糖制備1已看3淀粉在水-熱處理過(guò)程的中變化（1）水-熱處理的目的淀粉原料經(jīng)過(guò)水熱處理，使淀粉從細(xì)胞中游離出來(lái)，并轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)，以便淀粉酶系統(tǒng)進(jìn)行糖化作用。（2）淀粉的膨脹和溶解膨脹：淀粉遇水加熱后，水分子滲入淀粉顆粒的內(nèi)部，使淀粉分子的體積和重量增加的現(xiàn)象。糊化：在溫水中，當(dāng)?shù)矸垲w粒無(wú)限膨脹形成均一的粘稠液體的現(xiàn)象。溶解或液化：淀粉糊化后，如果提高溫度至130℃，支鏈淀粉的全部（幾乎）溶解，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)徹底破壞，淀粉溶液的粘度迅速下降，變?yōu)榱鲃?dòng)性較好的醪液，這種現(xiàn)象稱(chēng)為淀粉的溶解或液化。二、淀粉水解糖的制備淀粉糖化的方法1.酸解法2.酶解法3.酸酶結(jié)合法1酸解法（酸糖化法）定義：以酸為催化劑，在高溫高壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備較單一水解時(shí)間短，設(shè)備周轉(zhuǎn)快缺點(diǎn)：需耐高溫、高壓和耐腐蝕的設(shè)備副產(chǎn)物多，淀粉的轉(zhuǎn)化率低對(duì)原料要求高廢水難處理酸解法中常用的酸鹽酸：高效，但中和后產(chǎn)生氯化物，增加糖液灰分，對(duì)葡萄糖的結(jié)晶，分離及收率會(huì)有影響。硫酸：能力僅次于鹽酸，用碳酸鈣中和，經(jīng)脫色，離子交換可除去。草酸：能力低，用石灰中和生成草酸鈣，脫色過(guò)濾易除去，非強(qiáng)酸，減少了復(fù)合反應(yīng)。2酶解法

定義：以酶為催化劑，在常溫常壓下將淀粉水解為葡萄糖的方法。包括液化和糖化兩個(gè)過(guò)程，故又稱(chēng)雙酶水解法。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和副反應(yīng)少，淀粉質(zhì)量高可在較高淀粉濃度下水解，對(duì)預(yù)料要求不高糖液的質(zhì)量高、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較豐富缺點(diǎn)：水解時(shí)間長(zhǎng)，夏天糖液容易變質(zhì)（一）淀粉的液化1、淀粉液化----酶法液化（1）α-淀粉酶：將淀粉水解為糊精及少量麥芽糖，淀粉受到α-淀粉酶的作用后，遇碘呈色很快反應(yīng)，如下表現(xiàn)：藍(lán)→紫→紅→淺紅→不顯色(即碘原色)（2）糖化酶：作用于淀粉的l，4鍵結(jié)合，從葡萄糖鍵的非還原性末端起將葡萄糖單位一個(gè)一個(gè)的切斷為葡萄糖。（3）β-淀粉酶：

能水解α-1，4糖苷鍵，不能水解α-1，6糖苷鍵。水解由淀粉分子的非還原末端開(kāi)始，水解產(chǎn)物只有麥芽糖。（4）異淀粉酶：

水解支鏈淀粉和糖原分子中支叉地位的α-1，6糖苷鍵，使支叉結(jié)構(gòu)斷裂。但對(duì)于直鏈結(jié)構(gòu)中的α-1，6糖苷鍵卻不能水解2、液化方法與選擇（1）間歇（升溫）液化法（2）半連續(xù)（高溫、噴淋）液化法（3）連續(xù)（噴射）液化法（1）間歇（升溫）液化法工藝：將濃度30~40%淀粉乳調(diào)整pH到6.5，加入CaCl2(0.01mol/L)和一定量淀粉酶(5~8u/克淀粉)，劇烈攪拌，加熱到85~90℃，保持30~60分鐘，達(dá)到液化程度(DE15~18)，升溫到100℃，滅酶10分鐘。此方法簡(jiǎn)便，但效果較差，能耗大，原料利用率低，過(guò)濾性能差。（2）噴淋連續(xù)進(jìn)出料液化法工藝：將淀粉乳調(diào)整到適當(dāng)pH和Ca2+濃度，加入一定量的液化酶，用泵打給噴淋頭引入液化罐中（其中已有90℃熱水），淀粉糊化后，立即液化，至保溫罐90℃保溫40分鐘，達(dá)到液化的程度。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備和操作簡(jiǎn)單，效果比間歇液化好。缺點(diǎn)：不安全，蒸汽耗量大，溫度無(wú)法達(dá)到最佳溫度，液化效果差，糖液過(guò)濾性能也差。（3）連續(xù)（噴射）液化法利用噴射器將蒸汽直接噴射至淀粉薄層，以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到要求的溫度，完成糊化和液化。噴射后，進(jìn)入保溫罐，85~90℃保溫45分鐘。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備小，便于連續(xù)操作，原料利用率高，轉(zhuǎn)化率高，蛋白質(zhì)凝聚好。噴射液化的幾種流程：一段高溫噴射液化單罐維持連續(xù)出料多段液化：多次加酶，多次加熱，適用各種原料（特別是難液化的小麥，玉米淀粉）一段高溫噴射液化工藝：控制要點(diǎn)：淀粉乳濃度30%左右pH6.0~6.5噴射器出口溫度（105±3）?C，保溫97~100?C，30~60min。單罐維持連續(xù)出料多段液化工藝液化程度的控制

I2試測(cè)定DE值DE值高，糊精太小，不利于糖化酶作用，影響催化效率，終點(diǎn)DE值低。DE值低，液化不徹底，糖化速度慢，酶用量大，時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)濾性能差。透光率和澄清度液化效果的標(biāo)準(zhǔn)液化徹底--60?C時(shí)液化液要穩(wěn)定，不出現(xiàn)老化現(xiàn)象，不含不溶性淀粉顆粒，液化液透明、清亮。酶法液化方法比較直接升溫法：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，投資少，見(jiàn)效快。缺點(diǎn)是能耗大，原料利用率低，液化液過(guò)濾性能較差噴射液化法：原料利用率高，液化液過(guò)濾性能好。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，操作要求高，要求有一定的壓力蒸汽，穩(wěn)定的進(jìn)出料速度。（二）淀粉的糖化1、糖化理論糖化：以無(wú)機(jī)酸或酶為催化劑，在一定溫度下使淀粉水解，將淀粉全部或部分轉(zhuǎn)化為葡萄糖等可發(fā)酵性糖的過(guò)程。糖化劑：糖化過(guò)程中所用的催化劑。包括無(wú)機(jī)酸和酶。糖化的目的：將淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖。理論收率（111.11%)（C6H10O5)n+H2OnC6H12O616218180實(shí)際收率（105%~108%）

淀粉轉(zhuǎn)化率

DE值：糖化液中還原糖含量（以葡萄糖計(jì)）占干物質(zhì)的百分率，用以表示淀粉糖的糖組成。

還原糖用斐林法或碘量法測(cè)定。糖化的過(guò)程檢測(cè)檢驗(yàn)液化：是否有淀粉，用碘液，是否呈蘭色；檢驗(yàn)糖化：是否水解完全測(cè)定還原糖；用無(wú)水酒精。淀粉水解過(guò)程的反應(yīng)主反應(yīng)：糖化（水解作用）副反應(yīng)：復(fù)合反應(yīng)（在酸和熱作用下，部分葡萄糖經(jīng)1，6鍵結(jié)合成龍膽二糖，異麥芽糖和其他低聚糖。）分解反應(yīng)（葡萄糖分解為羥甲基糠醛，有機(jī)酸和有色物質(zhì)等非糖產(chǎn)物）酶法糖化的工藝流程液化→糖化→滅酶→過(guò)濾→貯糖計(jì)量→發(fā)酵

工藝要點(diǎn)：糖化pH4.2-4.5溫度60C左右糖化酶用量150U/g淀粉糖化時(shí)間32小時(shí)，用無(wú)水酒精檢驗(yàn)無(wú)糊精存在時(shí)，糖化結(jié)束，然后將pH調(diào)整至4.8-5.0，維持20分鐘滅酶。4、水解糖液的質(zhì)量要求和控制要點(diǎn)（1）水解糖液的質(zhì)量要求色澤：呈強(qiáng)黃色透明液糊精反應(yīng)：無(wú)還原糖含量，18％左右DE值：90％以上透光率：60~80％左右（650納米）pH值：4.6~4.8淀粉轉(zhuǎn)化率：92%以上（實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量）（2）水解糖液質(zhì)量的控制要點(diǎn)合理控制淀粉乳濃度糖液要清溶液中不含糊精糖液要新鮮糖液貯存容器一定要保持清潔，定期清理和清洗，防止酵母菌等浸入（3）酸酶結(jié)合法酸酶法酶酸法是集酸法和酶解法制糖優(yōu)點(diǎn)。第四節(jié)糖蜜原料一、糖蜜的來(lái)源與特點(diǎn)

1、來(lái)源甘蔗糖廠的副產(chǎn)物甜菜糖廠的副產(chǎn)物糖蜜中一般含有大量雜菌，主要為產(chǎn)酸細(xì)菌；二、糖蜜前處理的方法1、加酸通風(fēng)沉淀法（冷酸通風(fēng)處理法）：糖蜜加水稀釋到500Bx加入0.2～0.3％濃硫酸，通入壓縮空氣1h靜置澄清8h，取上清液。2、加熱加酸沉淀法（熱酸通風(fēng)沉淀法）：糖蜜加水稀釋到40％加適量硫酸調(diào)節(jié)pH值到4～4.5放入澄清槽加熱至80～90℃，通風(fēng)30min保溫70～80℃8～12小時(shí)，取上清液。3、添加絮凝劑澄清處理法：糖蜜稀釋至30～40Bx加硫酸調(diào)pH3～3.8加熱至90℃添加8ppm聚丙烯酰胺（PAM），攪拌均勻靜置1小時(shí)，取上清液。三、谷氨酸發(fā)酵糖蜜前處理1.糖蜜預(yù)處理法活性炭處理法樹(shù)脂處理法亞硝酸處理法2.添加化學(xué)藥劑處理法添加青霉素法添加表面活性劑添加抗氧劑法3.追加糖蜜法4.營(yíng)養(yǎng)缺陷型變異株法

其他原料的處理一、纖維素及發(fā)酵廢液的處理稻草、麥稈、玉米的莖和葉、甘蔗渣、廢紙等利用纖維素廢料生產(chǎn)SCP。流程如下：利用纖維素廢料生產(chǎn)SCP纖維原料

粉碎

水解

中和

澄清

過(guò)濾

發(fā)酵罐培養(yǎng)

分離

廢液

種子