淀粉制糖技術

淀粉制糖技術第六章淀粉制糖技術本章重點和學習目標各種淀粉糖的性質及應用，淀粉糖的生產原理和工藝，酶液化和酶糖化的工藝方法及工藝要點，果葡糖漿的生產原理及工藝，現代生物工程技術在淀粉制糖生產中的應用。淀粉糖是以淀粉為原料，通過酸或酶的催化水解反應生產的糖品的總稱，是淀粉深加工的主要產品。在美國，淀粉糖年產量已達1000萬t，占玉米深加工總量的60,，從20世紀80年代中期開始，美國國內淀粉糖消費量已超過蔗糖。我國淀粉糖工業(yè)目前仍處于發(fā)展的起步階段，從20世紀90年代以來，由于現代生物工程技術的應用，生產淀粉糖所用酶制劑品種的增加及質量的提高，使淀粉糖行業(yè)得到快速發(fā)展，產量以年均10,的速度增長，而且品種也日益增加，形成了各種不同甜度及功能的麥芽糊精、葡萄糖、麥芽糖、功能性糖及糖醇等幾大系列的淀粉糖產品。淀粉糖的原料是淀粉，任何含淀粉的農作物，如玉米、大米、木薯等均可用來生產淀粉糖，生產不受地區(qū)和季節(jié)的限制。淀粉糖在口感、功能性上比蔗糖更能適應不同消費者的需要，并可改善食品的品質和加工性能，如低聚異麥芽糖可以增殖雙歧桿菌、防齲齒;麥芽糖漿、淀粉糖漿在糖果、蜜餞制造中代替部分蔗糖可防止“返砂”、“發(fā)烊”等，這些都是蔗糖無可比擬的。因此，淀粉糖具有很好的發(fā)展前景。第一節(jié)淀粉糖的種類及特性一、淀粉糖的種類淀粉糖種類按成分組成來分大致可分為液體葡萄糖、結晶葡萄糖（全糖）、麥芽糖漿（飴糖、高麥芽糖漿、麥芽糖）、麥芽糊精、麥芽低聚糖、果葡糖漿等。1液體葡萄糖:是控制淀粉適度水解得到的以葡萄糖、麥芽糖以及麥芽低聚糖組成的混合糖漿，葡萄糖和麥芽糖均屬于還原性較強的糖，淀粉水解程度越大，葡萄糖等含量越高，還原性越強。淀粉糖工業(yè)上常用葡萄糖值（dextroseequivalent）簡稱DE值（糖化液中還原性糖全部當做葡萄糖計算，占干物質的百分率稱葡萄糖值）來表示淀粉水解的程度。液體葡萄糖按轉化程度可分為高、中、低3大類。工業(yè)上產量最大、應用最廣的中等轉化糖漿，其DE,值為30,,50,，其中DE值為42,左右的又稱為標準葡萄糖漿。高轉化糖漿DE!值在50,,70,，低轉化糖漿DE值30,以下。不同DE值的液體葡萄糖在性能方面有一定差異，因此不同用途可選擇不同水解程度的淀粉糖。2葡萄糖:是淀粉經酸或酶完全水解的產物，由于生產工藝的不同，所得葡萄糖產品的純度也不同，一般可分為結晶葡萄糖和全糖兩類，其中葡萄糖占干物質的95,,97,，其余為少量因水解不完全而剩下的低聚糖，將所得的糖化液用活性炭脫色，再流經離子交換樹脂柱，除去無機物等雜質，便得到了無色、純度高的精制糖化液。將此精制糖化液濃縮，在結晶罐冷卻結晶，得含水a一葡萄糖結晶產品;在真空罐中于較高溫度下結晶，得到無水P一葡萄糖結晶產品;在真空罐中結晶，得無水a一葡萄糖結晶產品。3果葡糖漿:如果把精制的葡萄糖液流經固定化葡萄糖異構酶柱，使其中葡萄糖一部分發(fā)生異構化反應，轉變成其異構體果糖，得到糖分組成主要為果糖和葡萄糖的糖漿，再經活性炭和離子交換樹脂精制，濃縮得到無色透明的果葡糖漿產品。這種產品的質量分數為71,，糖分組成為果糖42,（干基計），葡萄糖53，，低聚糖5,，這是國際上在20世紀60年代末開始大量生產的果葡糖漿產品，甜度等于蔗糖，但風味更好，被稱為第一代果葡糖漿產品。20世紀70年代末期世界上研究成功用無機分子篩分離果糖和葡萄糖技術，將第一代產品用分子篩模擬移動床分離，得果糖含量達94,的糖液，再與適量的第一代產品混合，得果糖含量分別為55,和90，兩種產品。甜度高過蔗糖分別為蔗糖甜度的1（1倍和1（4倍，也被稱為第二、第三代產品。第二代產品的質量分數為77,，果糖55,（干基計），葡萄糖40,，低聚糖5,。第三代產品的質量分數為80,，果糖90,（干基計），葡萄糖7,，低聚糖3,。4麥芽糖漿:是以淀粉為原料，經酶或酸結合法水解制成的一種淀粉糖漿，和液體葡萄糖相比，麥芽糖漿中葡萄糖含量較低（一般在10,以下），而麥芽糖含量較高（一般在40,,90,），按制法和麥芽糖含量不同可分別稱為飴糖、高麥芽糖漿、超高麥芽糖漿等，其糖分組成主要是麥芽糖、糊精和低聚糖。二、淀粉糖的性質不同淀粉糖產品在許多性質方面存在差別，如甜度、黏度、膠黏性、增稠性、吸潮性和保潮性，滲透壓力和食品保藏性、顏色穩(wěn)定性、焦化性、發(fā)酵性、還原性、防止蔗糖結晶性、泡沫穩(wěn)定性等等。這些性質與淀粉糖的應用密切相關，不同的用途，需要選擇不同種類的淀粉糖品。下面簡單的敘述淀粉糖的有關特性。1甜度甜度是糖類的重要性質，但影響甜度的因素很多，特別是濃度。濃度增加，甜度增高，但增高程度不同糖類之間存在差別，葡萄糖溶液甜度隨濃度增高的程度大于蔗糖，在較低的濃度，葡萄糖的甜度低于蔗糖，但隨濃度的增高差別減小，當含量達到40,以上兩者的甜度相等（表6—1）。淀粉糖漿的甜度隨轉化程度的增高而增高，此外，不同糖品混合使用有相互提高的效果。下面是幾種糖類的甜度。表6-1幾種糖類的相對甜度糖類名稱相對甜度糖類名稱相對甜度蔗糖1.0果葡糖漿（42型）1.0葡萄糖0.7淀粉糖漿（DE值42）0.5果糖1.5淀粉糖漿（DE值70）0.8麥芽糖0.52溶解度各種糖的溶解度不相同，果糖最高，其次是蔗糖、葡萄糖。葡萄糖的溶解度較低，在室溫下濃度約為50,，過高的濃度則葡萄糖結晶析出。為防止有結晶析出，工業(yè)上儲存葡萄糖溶液需要控制葡萄糖含量42,（干物質）以下，高轉化糖漿的糖分組成保持葡萄糖35,,40,，麥芽糖35,,40,，果葡糖漿（轉化率42,）的質量分數一般為71,。3結晶性質蔗糖易于結晶，晶體能生長很大。葡萄糖也容易結晶，但晶體細小。果糖難結晶。淀粉糖漿是葡萄糖、低聚糖和糊精的混合物，不能結晶，并能防止蔗糖結晶。糖的這種結晶性質與其應用有關。例如，硬糖果制造中，單獨使用蔗糖，熬煮到水分1（5,以下，冷卻后，蔗糖結晶，破裂，不能得到堅韌、透明的產品。若添加部分淀粉糖漿可防止蔗糖結晶，防止產品儲存過程中返砂，淀粉糖漿中的糊精，還能增加糖果的韌性、強度和黏性，使糖果不易破碎，此外，淀粉糖漿的甜度較低，有沖淡蔗糖甜度的效果，使產品甜味溫和。4吸濕性和保濕性不同種類食品對于糖吸濕性和保濕性的要求不同。例如，硬糖果需要吸濕性低，避免遇潮濕天氣吸收水分導致溶化，所以宜選用蔗糖、低轉化或中轉化糖漿為好。轉化糖和果葡糖漿含有吸濕性強的果糖，不宜使用。但軟糖果則需要保持一定的水分，面包、糕點類食品也需要保持松軟，應使用高轉化糖漿和果葡糖漿為宜。果糖的吸濕性是各種糖中最高的。5滲透壓力較高濃度的糖液能抑制許多微生物的生長，這是由于糖液的滲透壓力使微生物菌體內的水分被吸走，生長受到抑制。不同糖類的滲透壓力不同，單糖的滲透壓力約為二糖的兩倍，葡萄糖和果糖都是單糖，具有較高的滲透壓力和食品保藏效果，果葡糖漿的糖分組成為葡萄糖和果糖，滲透壓力也較高，淀粉糖漿是多種糖的混合物，滲透壓力隨轉化程度的增加而升高。此外，糖液的滲透壓力還與濃度有關，隨濃度的增高而增加。6黏度葡萄糖和果糖的黏度較蔗糖低，淀粉糖漿的黏度較高，但隨轉化度的增高而降低。利用淀粉糖漿的高黏度，可應用于多種食品中，提高產品的稠度和可口性。7化學穩(wěn)定性葡萄糖、果糖和淀粉糖漿都具有還原性，在中性和堿性條件下化學穩(wěn)定性低，受熱易分解生成有色物質，也容易與蛋白質類含氮物質起羰氨反應生成有色物質。蔗糖不具有還原性，在中性和弱堿性條件下化學穩(wěn)定性高，但在pH值9以上受熱易分解產生有色物質。食品一般是偏酸性的，淀粉糖在酸性條件下穩(wěn)定。8發(fā)酵性酵母能發(fā)酵葡萄糖、果糖、麥芽糖和蔗糖等，但不能發(fā)酵較高的低聚糖和糊精。有的食品需要發(fā)酵，如面包、糕點等;有的食品不需要發(fā)酵，如蜜餞、果醬等。淀粉糖漿的發(fā)酵糖分為葡萄糖和麥芽糖，且隨轉化程度而增高。生產面包類發(fā)酵食品應用發(fā)酵糖分高的高轉化糖漿和葡萄糖為好。第二節(jié)淀粉糖的酸糖化工藝淀粉在酸或淀粉酶的催化作用下發(fā)生水解反應，其水解最終產物隨所用的催化劑種類而異。在酸作用下，淀粉水解的最終產物是葡萄糖，在淀粉酶作用下，隨酶的種類不同而產物各異。一、酸糖化機理淀粉乳加入稀酸后加熱，經糊化、溶解，進而葡萄糖苷鏈裂解，形成各種聚合度的糖類混合溶液。在稀溶液的情況下，最終將全部變成葡萄糖。在此，酸僅起催化作用。淀粉的酸水解反應可由化學式簡示于下：(CHO)n+nHOnCHO610526126在淀粉的水解過程中，顆粒結晶結構被破壞。a一1，4糖甙鍵和a一1，6糖甙鍵被水解生成葡萄糖，而a一1，4糖甙鍵的水解速度大于a一1，6糖甙鍵。淀粉水解生成的葡萄糖受酸和熱的催化作用，又發(fā)生復合反應和分解反應。復合反應是葡萄糖分子通過a一1，6鍵結合生成異麥芽糖、龍膽二糖、潘糖和其他具有a-1，6鍵的低聚糖類。復合糖可再次經水解轉變成葡萄糖，此反應是可逆的。分解反應是葡萄糖分解成5L羥甲基糠醛、有機酸和有色物質等。葡萄糖的復合反應和分解反應簡示于下如圖6—1所示：淀粉一一葡萄糖龍膽二糖和其他低聚糖?5-羥甲基糠醛——有色聚合物?甲酸和其他有機酸圖6—1葡萄糖的復合反應和分解反應在糖化過程中，水解、復合和分解3種化學反應同時發(fā)生，而水解反應是主要的。復合與分解反應是次要的，且對糖漿生產是不利的，降低了產品的收得率，增加了糖液精制的困難，所以要盡可能降低這兩種反應。二、影響酸糖化的因素1酸的種類和濃度+由于各種酸的電離常數不同，雖摩爾數相同，但H濃度不同，因而水解能力不同。若以鹽酸的水解力為100，則硫酸為50(35，草酸為20(42，亞硫酸為4.82，醋酸為6(8。因此淀粉糖工業(yè)常用鹽酸來水解淀粉。鹽酸水解，用碳酸鈉中和，生成的氯化鈉存在于糖液中，若生成大量的氯化鈉，就會增加灰分和咸味，且鹽酸對設備的腐蝕性很大，對葡萄糖的復合反應催化作用也強。硫酸催化效率僅次于鹽酸，用硫酸水解后，經石灰中和，生成的硫酸鈣沉淀在過濾時大部分可除去，但它仍具有一定的溶解度，會有少量溶于糖液中，在糖液蒸發(fā)時，形成結垢，影響蒸發(fā)效率，且糖漿在儲存中，硫酸鈣會慢慢析出而變混濁，因此，工業(yè)上很少使用硫酸。草酸雖然催化效率不高，但生成的草酸鈣不溶于水，過濾時可全部除去，而且可減少葡萄糖的復合分解反應，糖液的色澤較淺，不過草酸價格貴，因此，工業(yè)上也較少采用。酸水解時，生產上常控制糖化液pH值為1(5,2(5。同一種酸，濃度增大，能增進水解作用，但兩者之間并不表現為等比例關系，因此，酸的濃度就不宜過大，否則會引起不良后果。2淀粉乳濃度酸催化淀粉水解生成的葡萄糖，在酸和熱的作用下，會發(fā)生復合和分解反應，影響葡萄糖的產率和增加糖化液精制的困難。所以生產上要盡可能降低這兩種副反應，有效的方法是通過調節(jié)淀粉乳的濃度來控制，生產淀粉糖漿一般淀粉乳濃度控制在22,24波美度，結晶葡萄糖則為12,14波美度。淀粉乳濃度越高，水解糖液中葡萄糖濃度越大，葡萄糖的復合分解反應就強烈，生成龍膽二糖(苦味)和其他低聚糖也多，影響制品品質，降低葡萄糖產率;但淀粉乳濃度太低，水解糖液中葡萄糖濃度也過低，設備利用率降低，蒸發(fā)濃縮耗能大。3溫度、壓力、時間溫度、壓力、時間的增加均能增進水解作用，但過高溫度、壓力或過長時間，也會引起不良后果。生產上對淀粉糖漿一般控制在283,303kPa，溫度142,145?，時間8,9min;結晶葡萄糖則采用252,353kPa，溫度138,147lC，時間16,35min。三、酸糖化工藝1間斷糖化法這種糖化方法是在一密閉的糖化罐內進行的，糖化進料前，首先開啟糖化罐進汽閥門，排除罐內冷空氣。在罐壓保持0（03,O（05MPa的情況下，連續(xù)進料，為了使糖化均勻，盡量縮短進料時間。進料完畢，迅速升壓至規(guī)定壓力，并立即快速放料，避免過度糖化。由于間斷糖化在放料過程中仍可繼續(xù)進行糖化反應，為了避免過度糖化，其中間品的DE值要比成品的DE值標準略低。2連續(xù)糖化由于間斷糖化操作麻煩，糖化不均勻，葡萄糖的復合、分解反應和糖液的轉化程度控制困難，又難以實現生產過程的自動化，許多國家采用連續(xù)糖化技術。連續(xù)糖化分為直接加熱式和間接加熱式兩種。1）直接加熱式直接加熱式的工藝過程是淀粉與水在一個貯槽內調配好，酸液在另一個槽內儲存，然后在淀粉乳調配罐內混合，調整濃度和酸度。利用定量泵輸送淀粉乳，通過蒸汽噴射加熱器升溫，并送至維持罐，流入蛇管反應器進行糖化反應，控制一定的溫度、壓力和流速，以完成糖化過程。而后糖化液進入分離器閃急冷卻。二次蒸汽急速排出，糖化液迅速至常壓，冷卻到100?以下，再進入貯槽進行中和。2）間接加熱式間接加熱式的工藝過程為:淀粉漿在配料罐內連續(xù)自動調節(jié)pH值，并用高壓泵打人3套管式的管束糖化反應器內，被內外間接加熱。反應一定時間后，經閃急冷卻后中和。物料在流動中可產生攪動效果，各部分受熱均勻，糖化完全，糖化液顏色淺，有利于精制，熱能利用效率高。蒸汽耗量和脫色用活性炭比間斷糖化法節(jié)約第三節(jié)淀粉的酶液化和酶糖化工藝一、淀粉酶淀粉的酶水解法是用專一性很強的淀粉酶將淀粉水解成相應的糖。在葡萄糖及淀粉糖漿生產時應用a一淀粉酶與糖化酶（葡萄糖苷酶）的協同作用，前者將高分子的淀粉割斷為短鏈糊精，后者便迅速地把短鏈糊精水解成葡萄糖。同理，生產飴糖時，則用a一淀粉酶與P一淀粉酶配合，a一淀粉酶轉變的短鏈糊精被P一淀粉酶水解成麥芽糖。1a-淀粉酶1）作用點：a一淀粉酶屬內切型淀粉酶，它作用于淀粉時從淀粉分子內部以隨機的方式切斷a一1，4糖苷鍵，但水解位于分子中間的a一1，4鍵的概率高于位于分子末端的a一1，4鍵，a一淀粉酶不能水解支鏈淀粉中的a一1，6鍵，也不能水解相鄰分支點的a一1，4鍵;不能水解麥芽糖，但可水解麥芽三糖及以上的含a一1，4鍵的麥芽低聚糖。由于在其水解產物中，還原性末端葡萄糖分子中C，的構型為a一型，故稱為a一淀粉酶。a一淀粉酶作用于直鏈淀粉時，可分為兩個階段，第一個階段速度較快，能將直鏈淀粉全部水解為麥芽糖、麥芽三糖及直鏈麥芽低聚糖;第二階段速度很慢，如酶量充分，最終將麥芽三糖和麥芽低聚糖水解為麥芽糖和葡萄糖。a一淀粉酶水解支鏈淀粉時，可任意水解a一1，4鍵，不能水解a一1，6鍵及相鄰的a一1，4鍵，但可越過分支點繼續(xù)水解a—1，4鍵，最終水解產物中除葡萄糖、麥芽糖外還有一系列帶有a一1,6鍵的極限糊精，不同來源的a一淀粉酶生成的極限糊精結構和大小不盡相同。酶源來源于芽孢桿菌的a一淀粉酶水解淀粉分子中的a一1，4鍵時，最初速度很快，淀粉分子急速減小，淀粉漿黏度迅速下降，工業(yè)上稱之為“液化”。隨后，水解速度變慢，分子繼續(xù)斷裂、變小，產物的還原性也逐漸增高，用碘液檢驗時，淀粉遇碘變藍色，糊精隨分子由大至小，分別呈紫、紅和棕色，到糊精分子小到一定程度(聚合度小于6個葡萄糖單位時)就不起碘色反應，因此實際生產中，可用碘液來檢驗a一淀粉酶對淀粉的水解程度。酶的性質a一淀粉酶較耐熱，但不同來源的a一淀粉酶具有不同的熱穩(wěn)定性和最適反應溫度。目前市售酶制劑中，以地衣芽孢桿菌所產a一淀粉酶耐熱性最高，其最適反應溫度達95?左右，瞬間可達105,110?，因此該酶又稱耐高溫淀粉酶。由枯草桿菌所產生的a一淀粉酶，最適反應溫度為70?，稱為中溫淀粉酶。來源于真菌的a一淀粉酶，最適反應溫度僅為55?左右，為非耐熱性a一淀粉酶，一般作為糖化酶使用。一般而言，工業(yè)生產用a一淀粉酶均不耐酸，當pH值低于4(5時，活力基本消失。在pH值為5(O,8(0之間較穩(wěn)定，最適pH值為5(5,6(5。不同來源的a一淀粉酶在此范圍內略有差異。不同來源的a一淀粉酶均含有鈣離子，鈣與酶分子結合緊密，鈣能保持酶分子最適空間構象，使酶具有最高活力和最大穩(wěn)定性。鈣鹽對細菌a一淀粉酶的熱穩(wěn)定性有很大的提高，2+液化操作時，可在淀粉乳中加少量Ca，對a一淀粉酶有保護作用，可增強其耐熱力至90~C以上，因此最適液化溫度為85,90?(2P-淀粉酶1） 作用點：B-淀粉酶是一種外切型淀粉酶，它作用于淀粉時從非還原性末端依次切開相隔的P一1，4鍵，順次將它分解為兩個葡萄糖基，同時發(fā)生爾登轉化作用，最終產物全是B一麥芽糖。所以也稱麥芽糖酶。P-淀粉酶能將直鏈淀粉全部分解，如淀粉分子由偶數個葡萄糖單位組成，最終水解產物全部為麥芽糖;如淀粉分子由奇數個葡萄糖單位組成，則最終a水解產物除麥芽糖外，還有少量葡萄糖。但P一淀粉酶不能水解支鏈淀粉的a一1，6鍵，也不能跨過分支點繼續(xù)水解，故水解支鏈淀粉是不完全的，殘留下P一極限糊精。P一淀粉酶水解淀粉時，由于從分子末端開始，總有大分子存在，因此黏度下降慢，不能作為糖化酶使用;而P一淀粉酶水解淀粉水解產物如麥芽糖、麥芽低聚糖時，水解速度很快，可作為糖化酶使用。P淀粉酶活性中心含有巰基（一SH），因此，一些氧化劑、重金屬離子以及巰基試劑均可使其失活，而還原性的谷胱甘肽、半胱氨酸對其有保護作用。2） 酶源:。一淀粉酶以大麥芽及麩皮中含量最豐富。3） 性質：最適PH5.0-5.4最適溫度60?3糖化酶（葡萄糖淀粉酶）1）作用點：糖化酶（葡萄糖淀粉酶）對淀粉的水解作用是從淀粉的非還原性末端開始，依次水解a一1，4葡萄糖苷鍵，順次切下每個葡萄糖單位，生成葡萄糖。葡萄糖淀粉酶專一性差，除水解a一1，4葡萄糖苷鍵外，還能水解。a一1，6鍵和a一1，3鍵，但后兩種鍵的水解速度較慢，由于該酶作用于淀粉糊時，糖液黏度下降較慢，還原能力上升很快，所以又稱糖化酶，不同微生物來源的糖化酶對淀粉的水解能力也有較大區(qū)別。2）酶原和性質：不同來源的葡萄糖淀粉酶在糖化的最適溫度和pH值上存在一定的差異。其中，黑曲霉為55,60?，pH值3（5,5（O;根霉50,55?，pH值4（5,5（5;擬內孢霉為50?，pH值4?8,5?0。糖化時間根據相應淀粉糖質量指標中DE值的要求而定，一般為12,48h;糖化溫度一般采用55?以上可避免長時間保溫過程中細菌的生長;糖化pH值一般為弱酸性，不易生成有色物質，有利于提高糖化液的質量。4脫支酶脫支酶是水解支鏈淀粉、糖原等大分子化合物中a一1，6糖苷鍵的酶，脫支酶可分為直接脫支酶和間接脫支酶兩大類，前者可水解未經改性的支鏈淀粉或糖原中的a一1，6糖苷鍵，后者僅可作用于經酶改性的支鏈淀粉或糖原，這里僅討論直接脫支酶。根據水解底物專一性的不同，直接脫支酶可分為異淀粉酶和普魯藍酶兩種。異淀粉酶只能水解支鏈結構中的a一1，6糖苷鍵，不能水解直鏈結構中的a—1，6糖苷鍵;普魯藍酶不僅能水解支鏈結構中的a一1，6糖苷鍵，也能水解直鏈結構中的a-1，6糖苷鍵，因此它能水解含a—1，6糖苷鍵的葡萄糖聚合物。脫支酶在淀粉制糖工業(yè)上的主要應用是和6一淀粉酶或葡萄糖淀粉酶協同糖化，提高淀粉轉化率，提高麥芽糖或葡萄糖得率。二、液化液化是使糊化后的淀粉發(fā)生部分水解，暴露出更多可被糖化酶作用的非還原性末端。它是利用液化酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度，使黏度大為降低，流動性增高，所以工業(yè)上稱為液化。酶液化和酶糖化的工藝稱為雙酶法或全酶法。液化也可用酸，酸液化和酶糖化的工藝稱為酸酶法。由于淀粉顆粒的結晶性結構，淀粉糖化酶無法直接作用于生淀粉，必需加熱生淀粉乳，使淀粉顆粒吸水膨脹，并糊化，破壞其結晶結構，但糊化的淀粉乳黏度很大，流動性差，攪拌困難，難以獲得均勻的糊化結果，特別是在較高濃度和大量物料的情況下操作有困難。而a一淀粉酶對于糊化的淀粉具有很強的催化水解作用，能很快水解到糊精和低聚糖范圍大小的分子，黏度急速降低，流動性增高。此外，液化還可為下一步的糖化創(chuàng)造有利條件，糖化使用的葡萄糖淀粉酶屬于外酶，水解作用從底物分子的非還原尾端進行。在液化過程中，分子被水解到糊精和低聚糖范圍的大小程度，底物分子數量增多，糖化酶作用的機會增多，有利于糖化反應。1液化機理液化使用a一淀粉酶，它能水解淀粉和其水解產物分子中的a一1，4糖苷鍵，使分子斷裂，黏度降低。a一淀粉酶屬于內酶，水解從分子內部進行，不能水解支鏈淀粉的a一1，6葡萄糖苷鍵，當a一淀粉酶水解淀粉切斷a一1，4鍵時，淀粉分子支叉地位的a一1，6鍵仍然留在水解產物中，得到異麥芽糖和含有a一1，6鍵、聚合度為3,4的低聚糖和糊精。但a一淀粉酶能越過a一1，6鍵繼續(xù)水解a—1，4鍵，不過a—1，6鍵的存在，對于水解速度有降低的影響，所以a一淀粉酶水解支鏈淀粉的速度較直鏈淀粉慢。國內常用的a一淀粉酶有由芽孢桿菌BF一7658產的液化型淀粉酶和由枯草桿菌產生的細菌糖化型a一淀粉酶以及由霉菌產生的a一淀粉酶。因其來源不同，各種酶的性能和對淀粉的水解效能亦各有差異。2液化程度在液化過程中，淀粉糊化、水解成較小的分子，應當達到何種程度合適?葡萄糖淀粉酶屬于外酶，水解只能由底物分子的非還原尾端開始，底物分子越多，水解生成葡萄糖的機會越多。但是，葡萄糖淀粉酶是先與底物分子生成絡合結構，而后發(fā)生水解催化作用，這需要底物分子的大小具有一定的范圍，有利于生成這種絡合結構，過大或過小都不適宜。根據生產實踐，淀粉在酶液化工序中水解到葡萄糖值15,20范圍合適。水解超過此程度，不利于糖化酶生成絡合結構，影響催化效率，糖化液的最終葡萄糖值較低。利用酸液化，情況與酶液化相似，在液化工序中需要控制水解程度在葡萄糖值15,20之間為宜，水解程度高，則影響糖化液的葡萄糖值降低;若液化到葡萄糖值15以下，液化淀粉的凝沉性強，易于重新結合，對于過濾性質有不利的影響。3液化方法液化方法有3種:升溫液化法、高溫液化法和噴射液化法。）升溫液化法這是一種最簡單的液化方法。30,,40,的淀粉乳調節(jié)pH值為6（0,6（5,加入CaCl調節(jié)鈣離子濃度到0（01mol,L，加入需要量的液化酶，在保持劇烈攪拌的情況下，2噴入蒸汽加熱到85,90?，在此溫度保持30,60min達到需要的液化程度，加熱至100?以終止酶反應，冷卻至糖化溫度。此法需要的設備和操作都簡單，但因在升溫糊化過程中，黏度增加使攪拌不均勻，料液受熱不均勻，致使液化不完全，液化效果差，并形成難于受酶作用的不溶性淀粉粒，引起糖化后糖化液的過濾困難，過濾性質差。為改進這種缺點，液化完后加熱煮沸10min，谷類淀粉（如玉米）液化較困難，應加熱到140?，保持幾分鐘。雖然如此加熱處理能改進過濾性質，但仍不及其他方法好。）高溫液化法將淀粉乳調節(jié)好pH值和鈣離子濃度，加入需要量的液化酶，用泵打經噴淋頭引入液化桶中約90?的熱水中，淀粉受熱糊化、液化，由桶的底部流出，進入保溫桶中，于90?保溫約40min或更長的時間達到所需的液化程度。此法的設備和操作都比較簡單，效果也不差。缺點是淀粉不是同時受熱，液化欠均勻，酶的利用也不完全，后加入的部分作用時間較短。對于液化較困難的谷類淀粉（如玉米），液化后需要加熱處理以凝結蛋白質類物質，改進過濾性質。在130?加熱液化5,10min或在150?加熱1,1(5min。)噴射液化法先通蒸氣人噴射器預熱到80,90?，用位移泵將淀粉乳打入，蒸氣噴入淀粉乳的薄層，引起糊化、液化。蒸氣噴射產生的湍流使淀粉受熱快而均勻，黏度降低也快。液化的淀粉乳由噴射器下方卸出，引入保溫桶中在85,90?保溫約40min，達到需要的液化程度。此法的優(yōu)點是液化效果好，蛋白質類雜質的凝結好，糖化液的過濾性質好，設備少，也適于連續(xù)操作。馬鈴薯淀粉液化容易，可用40,濃度;玉米淀粉液化較困難，以27,,33,濃度為宜，若濃度在33%以上，則需要提高用酶量兩倍。酸液化法的過濾性質好，但最終糖化程度低于酶液化法。酶液化法的糖化程度較高，但過濾性質較差。為了利用酸和酶液化法的優(yōu)點，有酸酶合并液化法，先用酸液化到葡萄糖值約4,再用酶液化到需要程度，經用酶糖化，糖化程度能達到葡萄糖值約97,稍低于酶液化法，但過濾性質好，與酸液化法相似。此法只能用管道設備連續(xù)進行，因為調節(jié)pH值、降溫和加液化酶的時間快，也避免回流。若不用管道設備，則由于低葡萄糖值淀粉液的黏度大，凝沉性也強，過濾性質差。三、糖化在液化工序中，淀粉經a一淀粉酶水解成糊精和低聚糖范圍的較小分子產物，糖化是利用葡萄糖淀粉酶進一步將這些產物水解成葡萄糖。純淀粉通過完全水解，會增重，每100份淀粉完全水解能生成lll份葡萄糖，但現在工業(yè)生產技術還沒有達到這種水平。雙酶法工藝的現在水平，每100份純淀粉只能生成105,108份葡萄糖，這是因為有水解不完全的剩余物和復合產物如低聚糖和糊精等存在。如果在糖化時采取多酶協同作用的方法，例如除葡萄糖淀粉酶以外，再加上異淀粉酶或普魯藍酶并用，能使淀粉水解率提高，且所得糖化液中葡萄糖的百分率可達99,以上。雙酶法生產葡萄糖工藝的現在水平，糖化2d葡萄糖值達到95,98。在糖化的初階段，速度快，第一天葡萄糖達到90以上，以后的糖化速度變慢。葡萄糖淀粉酶對于a一1，6糖苷鍵的水解速度慢。提高用酶量能加快糖化速度，但考慮到生產成本和復合反應，不能增加過多。降低濃度能提高糖化程度，但考慮到蒸發(fā)費用，濃度也不能降低過多，一般采用濃度約30,。1糖化機理糖化是利用葡萄糖淀粉酶從淀粉的非還原性尾端開始水解a一1，4葡萄糖苷鍵，使葡萄糖單位逐個分離出來，從而產生葡萄糖。它也能將淀粉的水解初產物如糊精、麥芽糖和低聚糖等水解產生B一葡萄糖。它作用于淀粉糊時，反應液的碘色反應消失很慢，糊化液的黏度也下降較慢，但因酶解產物葡萄糖不斷積累，淀粉糊的還原能力卻上升很快，最后反應幾乎將淀粉100,水解為葡萄糖。葡萄糖淀粉酶不僅由于酶源不同造成對淀粉分解率有差異，即使是同一菌株產生的酶中也會出現不同類型的糖化淀粉酶。如將黑曲菌產生的粗淀粉酶用酸處理，使其中的a一淀粉酶破壞，然后用玉米淀粉吸附分級，獲得易吸附于玉米淀粉的糖化型淀粉酶I及不吸附于玉米淀粉的糖化型淀粉酶?2個分級，其中I能100,地分解糊化過的糯米淀粉和較多的a一1，6鍵的糖原及B一界限糊精，而酶?僅能分解60%,70，的糯米淀粉，對于糖原及B一界限糊精則難以分解。除了淀粉的分解率因酶源不同而有差異外，耐熱性、耐酸性等性質也會因酶源不同而有差異。不同來源的葡萄糖淀粉酶在糖化的適宜溫度和pH值也存在差別。例如曲霉糖化酶為55,60?，pH值3(5,5(0;根霉的糖化酶為50,55?，pH值4(5,5(5;擬內孢酶為50?，pH值4(8,5(O。2糖化操作糖化操作比較簡單，將淀粉液化液引入糖化桶中，調節(jié)到適當的溫度和pH值，混入需要量的糖化酶制劑，保持2,3d達到最高的葡萄糖值，即得糖化液。糖化桶具有夾層，用來通冷水或熱水調節(jié)和保持溫度，并具有攪拌器，保持適當的攪拌，避免發(fā)生局部溫度不均勻現象。糖化的溫度和pH值決定于所用糖化酶制劑的性質。曲霉一般用60?，pH值4(O,4(5，根霉用55?，pH值5(0。根據酶的性質選用較高的溫度，可使糖化速度較快，感染雜菌的危險較小。選用較低的pH值，可使糖化液的色澤淺，易于脫色。加入糖化酶之前要注意先將溫度和pH值調節(jié)好，避免酶與不適當的溫度和pH值接觸，活力受影響。在糖化反應過程中，pH值稍有降低，可以調節(jié)pH值，也可將開始的pH值稍高一些。達到最高的葡萄糖值以后，應當停止反應，否則，葡萄糖值趨向降低，這是因為葡萄糖發(fā)生復合反應，一部分葡萄糖又重新結合生成異麥芽糖等復合糖類。這種反應在較高的酶濃度和底物濃度的情況下更為顯著。葡萄糖淀粉酶對于葡萄糖的復合反應具有催化作用。糖化液在80?，受熱20min，酶活力全部消失。實際上不必單獨加熱，脫色過程中即達到這種目的?；钚蕴棵撋话闶窃?0?保持30min，酶活力同時消失。提高用酶量，糖化速度快，最終葡萄糖值也增高，能縮短糖化時問。但提高有一定的限度，過多反而引起復合反應嚴重，導致葡萄糖值降低。第四節(jié)精制和濃縮淀粉糖化液的糖分組成因糖化程度而不同，如葡萄糖、低聚糖和糊精等，另外還有糖的復合和分解反應產物、原存在于原料淀粉中的各種雜質、水帶來的雜質以及作為催化劑的酸或酶等，成分是很復雜的。這些雜質對于糖漿的質量和結晶、葡萄糖的產率和質量都有不利的影響，需要對糖化液進行精制，以盡可能地除去這些雜質。糖化液精制的方法，一般采用堿中和、活性炭吸附、脫色和離子交換脫鹽。一、 中和采用酸糖化工藝，需要中和，酶法糖化不用中和。使用鹽酸作為催化劑時，用碳酸鈉中和;用硫酸作為催化劑時，用碳酸鈣中和。在這里并不是中和到真正的中和點(pH=7(O)，而是中和大部分催化用的酸，同時調節(jié)pH值到膠體物質的等電點。糖化液中蛋白質類膠體物質在酸性條件下帶正電荷，當糖化液被逐漸中和時，膠體物質的正電荷也逐漸消失，當糖化液的pH值達到這些膠體物質的等電點(pH=4(8,5(2)時，電荷全部消失，膠體凝結成絮狀物，但并不完全。若在糖化液中加入一些帶負電荷的膠性黏土如膨潤土為澄清劑，能更好地促進蛋白質類物質的凝結，降低糖化液中蛋白質的含量。二、 過濾過濾就是除去糖化液中的不溶性雜質，目前普遍使用板框過濾機，同時最好用硅藻土為助濾劑，來提高過濾速度，延長過濾周期，提高濾液澄清度。一般采用預涂層的辦法，以保護濾布的毛細孔不被一些細小的膠體粒子堵塞。為了提高過濾速率，糖液過濾時，要保持一定的溫度，使其黏度下降，同時要正確地掌握過濾壓力。因為濾餅具有可壓縮性，其過濾速度與過濾壓力差密切相關。但當超過一定的壓力差后，繼續(xù)增加壓力，濾速也不會增加，反而會使濾布表面形成一層緊密的濾餅層，使過濾速度迅速下降。所以過濾壓力應緩慢加大為好。不同的物料，使用不同的過濾機，其最適壓力要通過試驗確定。三、 脫色糖液中含有的有色物質和一些雜質必須除去，才能得到澄清透明的糖漿產品。工業(yè)上一般采用骨炭和活性炭脫色?；钚蕴坑址诸w粒和粉末炭2種。骨炭和顆粒炭可以再生重復使用，但因設備復雜，僅在大型工廠使用。一般中小型工廠使用粉末活性炭，重復使用2或3次后棄掉，成本高，但設備簡單，操作方便。1脫色工藝條件1） 糖液的溫度活性炭的表面吸附力與溫度成反比，但溫度高，吸附速率快。在較高溫度下，糖液黏度較低，加速糖液滲透到活性炭的吸附內表面，對吸附有利。但溫度不能太高，以免引起糖的分解而著色，一般以80?為宜。2） pH值糖液pH值對活性炭吸附沒有直接關系，但一般在較低pH值下進行，脫色效率較高，葡萄糖也穩(wěn)定。工業(yè)上均以中和操作的pH值作為脫色的pH值。3） 脫色時間一般認為吸附是瞬間完成的，為了使糖液與活性炭充分混合均勻，脫色時間以25,30min為好。4） 活性炭用量活性炭用量少，利用率高，但最終脫色差;用量大，可縮短脫色時間，但單位質量的活性炭脫色效率降低。因此要恰當掌握，一般采取分次脫色的辦法，并且前脫色用廢炭，后脫色用好炭，以充分發(fā)揮脫色效率。2脫色設備糖液脫色是在具有防腐材料制成的脫色罐內完成的。罐內設有攪拌器和保溫管，罐頂部有排汽筒。脫色后的糖液經過濾得到無色透明的液體。四、離子交換樹脂處理糖液經活性炭處理后，仍有部分無機鹽和有機雜質存在，工業(yè)上采用離子交換樹脂處理糖液，起到離子交換和吸附的作用。離子交換樹脂除去蛋白質、氨基酸、羥甲基糠醛和有色物質等的能力比活性炭強。經離子交換樹脂處理的糖液，灰分可降低到原來的1,10，對有色物質去除徹底，因而，不但產品澄清度好，而且久置也不變色，有利于產品的保存。離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩種，目前普遍應用的工藝為陽一陰一陽一陰4只濾床，即2對陽、陰離子交換樹脂濾床串聯使用。五、濃縮經過凈化精制的糖液，濃度比較低，不便于運輸和儲存，必須將其中大部分水分去掉，即采用蒸發(fā)使糖液濃縮，達到要求的濃度。淀粉糖漿為熱敏性物料，受熱易著色，所以在真空狀態(tài)下進行蒸發(fā)，以降低液體的沸點。一般蒸發(fā)溫度不宜超過68?。蒸發(fā)操作有間歇式、連續(xù)式和循環(huán)式3種。采用間歇式蒸發(fā)，糖液受熱時間長，不利于糖漿的濃縮，但設備簡單，最終濃度容易控制，有的小型工廠還在采用。采用連續(xù)式蒸發(fā)，糖液受熱時間短，適應于糖液濃縮，處理量大，設備利用率高，但最終濃度控制不易，在濃縮比很大時難于一次蒸發(fā)達到要求。采用循環(huán)式蒸發(fā)可使一部分濃縮液返回蒸發(fā)器，物料受熱時間比間歇式短，濃度也較易控制，適合糖液的濃縮。蒸發(fā)操作中的主要費用是蒸汽消耗量，為了節(jié)約蒸汽，可采用多效蒸發(fā)，充分利用二次蒸汽，又節(jié)約大量的冷卻用水。第五節(jié)主要淀粉糖品的生產工藝流程一、液體葡萄糖（工藝有酸法、酸酶法和雙酶法）1酸法工藝酸法工藝是以酸作為水解淀粉的催化劑，淀粉是由多個葡萄糖分子縮合而成的碳水化合物，酸水解時，隨著淀粉分子中糖苷鍵斷裂，逐漸生成葡萄糖、麥芽糖和各種相對分子質量較低的葡萄糖多聚物。該工藝操作簡單，糖化速度快，生產周期短，設備投資少。)工藝流程(酸法工藝流程如圖6—4所示：淀粉一調漿一糖化一中和一第一次脫色過濾一離子交換一第一次濃縮一第二次脫色過濾一第二次濃縮一成品圖6-4酸法工藝流程)操作要點淀粉原料要求常用純度較高的玉米淀粉，次之為馬鈴薯淀粉和甘薯淀粉。調漿在調漿罐中，先加部分水，在攪拌情況下，加入粉碎的干淀粉或濕淀粉，投料完畢，繼續(xù)加入80?左右的水，使淀粉乳濃度達到22,24波美度(生產葡萄糖淀粉乳濃度為12,14波美度)，然后加入鹽酸或硫酸調pH值為1(8。調漿需用軟水，以免產生較多的磷酸鹽使糖液混濁。糖化調好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸加壓糖化罐。邊進料邊開蒸汽，進料完畢后，升壓至(2(7,2(8)X104pa(溫度142,144?)，在升壓過程中每升壓0(98X104pa，開排氣閥約0(5min，排出冷空氣，待排出白煙時關閉，并借此使糖化醪翻騰，受熱均勻，待升壓至要求壓力時保持3,5min后，及時取樣測定其DE值，達38,40時，糖化終止。中和糖化結束后，打開糖化罐將糖化液引人中和桶進行中和。用鹽酸水解者，用10,碳酸鈉中和，用硫酸水解者用碳酸鈣中和。前者生成的氯化鈣，溶存于糖液中，但數量不多，影響風味不大，后者生成的硫酸鈣可于過濾時除去。糖化液中和的目的，并非中和到真正的中和點pH值7,而是中和大部分鹽酸或硫酸，調節(jié)pH值到蛋白質的凝固點，使蛋白質凝固過濾除去，保持糖液清晰。糖液中蛋白質凝固最好pH值為4(75，因此，一般中和到pH值4(6,4(8為中和終點。中和時，加入干物質量0(1,的硅藻土為澄清劑，硅藻土分散于水溶液中帶負電荷，而酸性介質中的蛋白質帶正電荷，因此澄清效果很好。脫色過濾中和糖液冷卻到70,75?，調pH值至4(5，加入于物質量0?25,的粉末活性炭，隨加隨攪拌約5min，壓人板框式壓濾機或臥式密閉圓桶形葉濾機過濾出清糖濾液。離子交換將第一次脫色濾出的清糖液，通過陽一陰一陽一陰4個離子交換柱進行脫鹽提純。第一次濃縮將提純糖液調pH值至3(8,4(2，用泵送入蒸發(fā)罐保持真空度66.661Pa以上，加熱蒸汽壓力不超過0(98X10。Pa，濃縮到28,31波美度，出料，進行第二次脫色。第二次脫色過濾第二次脫色與第一次相同。第二次脫色糖漿必須反復回流過濾至無活性炭微粒為止，再調pH值至3(8,4(2。第二次濃縮與第一次濃縮相同，只是在濃縮前加入亞硫酸氫鈉，使糖液中二氧化硫含量為0(0015%,0(004,，以起漂白及護色作用。蒸發(fā)至36,38波美度，出料，即為成品。)酸酶法工藝由于酸法工藝在水解程度上不易控制，現許多工廠采用酸酶法，即酸法液化、酶法糖化。在酸法液化時，控制水解反應，使DE值在20,,25，時即停止水解，迅速進行中和(調節(jié)pH值4(5左右，溫度為55,60?后加葡萄糖淀粉酶進行糖化，直至所需DE值，然后升溫、滅酶、脫色、離子交換、濃縮。)雙酶法工藝酸酶法工藝雖能較好地控制糖化液最終DE值，但和酸法一樣，仍存在一些缺點，設備腐蝕嚴重，使用原料只能局限在淀粉，反應中生成副產物較多，最終糖漿甜味不純，因此淀粉糖生產廠家大多改用酶法生產工藝。其最大的優(yōu)點是液化、糖化都采用酶法水解，反應條件溫和，對設備幾乎無腐蝕;可直接采用原糧如大米(碎米)作為原料，有利于降低生產成本，糖液純度高、得率也高。生產工藝雙酶法工藝流程如圖7—5所示：淀粉一調漿一液化一糖化一脫色一離子交換一真空濃縮圖6-5雙酶法生產多糖工藝流程操作要點淀粉乳濃度控制在30,左右(如用米粉漿則控制在25,,30,)，用NaC0調節(jié)pH值至6(2左右，加適量的CaCl，添加耐高溫a一淀粉酶10u,g左右(以于232淀粉計，u為活力單位)，調漿均勻后進行噴射液化，溫度一般控制在(110?5)?，液化DE值控制在15,,20,，以碘色反應為紅棕色、糖液中蛋白質凝聚好、分層明顯、液化液過濾性能好為液化終點時的指標。糖化操作較為簡單，將液化液冷卻至55,60?后，調節(jié)pH值為4(5左右，加人適量糖化酶，一般為25,100u,g(以干淀粉計)，然后進行保溫糖化，到所需DE值時即可升溫滅酶，進入后道凈化工序。淀粉糖化液經過濾除去不溶性雜質，得澄清糖液，仍需再進行脫色和離子交換處理，以進一步除去糖液中水溶性雜質。脫色一般采用粉末活性炭，控制糖液溫度80?左右，添加相當于糖液固形物1,活性炭，攪拌0(5h，用壓濾機過濾，脫色后糖液冷卻至40,50?，進入離子交換柱，用陽、陰離子交換樹脂進行精制，除去糖液中各種殘留的雜質離子、蛋白質、氨基酸等，使糖液純度進一步提高。精制的糖化液真空濃縮至固形物為73,,80,，即可作為成品。2、性質及應用液體葡萄糖是我國目前淀粉糖工業(yè)中最主要的產品，廣泛應用于糖果、糕點、飲料、冷飲、焙烤、罐頭、果醬、果凍、乳制品等各種食品中，還可作為醫(yī)藥、化工、發(fā)酵等行業(yè)的重要原料。,該產品甜度低于蔗糖，黏度、吸濕性適中。用于糖果中能阻止蔗糖結晶，防止糖果返砂，使糖果口感溫和、細膩。,葡萄糖漿雜質含量低，耐儲存性和熱穩(wěn)定性好，適合生產高級透明硬糖；,該糖漿黏稠性好、滲透壓高，適用于各種水果罐頭及果醬、果凍中，可延長產品的保存期。，液體葡萄糖漿具有良好的可發(fā)酵性，適合面包、糕點生產中的使用。二、結晶葡萄糖、全糖葡萄糖是淀粉完全水解的產物，由于生產工藝的不同，所得葡萄糖產品的純度也不同，一般可分為結晶葡萄糖和全糖兩類。結晶葡萄糖純度較高，主要用于醫(yī)藥、試劑、食品等行業(yè)。葡萄糖結晶通常有3種形式的異構體，即含水a一葡萄糖、無水a一葡萄糖和無水P一葡萄糖，其中以含水a一葡萄糖生產最為普遍，產量也最大。工業(yè)上生產的葡萄糖產品除這3種外，還有“全糖”，為省掉結晶工序由酶法得到的糖漿直接制成的產品。酶法所得淀粉糖化液的純度高，甜味純正，經噴霧干燥直接制成顆粒狀全糖，或濃縮后凝固成塊狀，再粉碎制成粉末狀全糖。這種產品質量雖遜于結晶葡萄糖，但生產工藝簡單，成本較低，在食品、發(fā)酵、化工、紡織等行業(yè)應用也十分廣泛。葡萄糖的生產因糖化方法不同在工藝和產品方面都存在差別。酶法糖化所得淀粉糖化液的純度高，除適于生產含水a一葡萄糖、無水a一葡萄糖、無水P一結晶葡萄糖以外，也適于生產全糖。酸法糖化所得淀粉糖化液的純度較低，只適于生產含水a-葡萄糖，需要重新溶解含水a一葡萄糖，用所得糖化液精制后生產無水a一葡萄糖或P一葡萄糖。用酸法糖化制得的全糖，因質量差，甜味不純，不適于食品工業(yè)用。酸法糖化產生復合糖類多，結晶后復合糖類存在于母液中，一般是再用酸水解一次，將復合糖類轉變成葡萄糖，再結晶。酶法糖化基本避免了復合反應，不需要再糖化。酶法糖化液結晶以后所剩母液的純度仍高，甜味純正，適于食品工業(yè)應用，但酸法母液的純度差，甜味不正，只能當做廢糖蜜處理。1生產工藝工藝流程,酸法生產含水a一葡萄糖的工藝流程如圖6—6所示：酸?淀粉乳？糖化？中和？精制？蒸發(fā)？濃糖漿？冷卻結晶？分蜜？洗糖？干燥？過篩？含水a-葡萄糖圖6—6酸法生產含水a一葡萄糖的工藝流程,酸法葡萄糖生產工藝流程如圖6-7所示：？蒸發(fā)結晶?分蜜?干燥?無水a一葡萄糖液化酶糖化酶？蒸發(fā)結晶?分蜜?干燥?無水P一葡萄糖???冷卻結晶?分蜜?干燥?無水a一葡萄糖淀粉乳？液化？糖化?精制?濃縮？濃縮漿？?？凝固？粉碎？干燥？全糖?結晶？噴霧干燥？全糖圖6-7酸法葡萄糖生產工藝流程操作要點結晶葡萄糖主要生產工序包括糖化、精制、結晶，其中結晶工藝較為復雜，而糖化、精制工藝和全糖生產類似，本文主要介紹酶法生產全糖的工藝過程。調漿淀粉乳含量為30,,35,，調節(jié)pH值到6(2,6(5，以10u,g添加量加入高溫a一淀粉酶。(2)液化采用噴射液化法。一級噴射液化，105?,進入層流罐保溫30,60min;二級噴射液化，125,135?，汽液分離，如碘色反應未達棕色，可補加少量中溫a一淀粉酶，進行二次液化。糖化液化液冷卻至60?，調pH值4(5，按50,100u,g加入糖化酶進行糖化，保溫，定時攪拌，時間一般為24,48h，當DE值?97，時，即可結束糖化。如欲得到DE值更高的產品，可在糖化時加少量普魯藍酶。過濾升溫滅酶，同時使糖化液中蛋白質凝結。過濾，最好加少量硅藻土作為助濾劑。脫色加1,活性炭脫色，80?攪拌保溫30min，過濾。離子交換采用陽一陰離子交換樹脂對糖液進行離子交換，如最終產品要求不高，可省去此道工序。濃縮采用真空濃縮鍋濃縮至固形物75,,80,(如用于噴霧干燥，濃縮至45,,65,即可)。凝固將糖液冷卻到40,50~C，放人混合桶，加入相當于糖漿總量1,左右的葡萄糖粉作為結晶的晶種，攪拌冷卻至30?，放人馬口鐵制成的長方形淺盤中，靜置結塊，即得工業(yè)生產用全糖塊。也可將糖塊粉碎，過20,40目篩，再干燥至水分小于9,，即為粉狀成品。2性質與應用酶法生產的葡萄糖(全糖)純度高、甜味純正，在食品工業(yè)中可作為甜味劑代替蔗糖，還可作為生產食品添加劑焦糖色素、山梨醇等產品的主要原料;在發(fā)酵工業(yè)上，可作為微生物培養(yǎng)基的最主要原料(碳源)，廣泛用于釀酒、味精、氨基酸酶制劑及抗生素等行業(yè);全糖還可作為皮革工業(yè)、化纖工業(yè)、化學工業(yè)等行業(yè)的重要原料或添加劑。三、麥芽糖漿（飴糖、高麥芽糖漿、超高麥芽糖漿）麥芽糖漿是以淀粉為原料，經酶法或酸酶結合的方法水解而制成的一種以麥芽糖為主（40,,50,以上）的糖漿，按制法與麥芽糖含量不同可分為飴糖、高麥芽糖漿和超高麥芽糖漿等。飴糖是最早的淀粉糖產品，距今已有2000余年的歷史，傳統生產工藝是以大米或其他糧食為原料，煮熟后加麥芽作為糖化劑，淋出糖液經煎熬濃縮即為成品。該糖漿含有40,,60,的麥芽糖，其余主要是糊精、少量麥芽三糖和葡萄糖，具有麥芽的特殊香味和風味，因此又稱為麥芽飴糖。20世紀60年代起已被酶法糖化工藝所取代。所謂酶法糖化是先將淀粉質原料磨漿，加熱糊化，用a一淀粉酶液化，然后用植物（麥芽、大豆、甘薯等）P一淀粉酶糖化作成糖漿，再經脫色和離子交換精制成酶法飴糖，稱為高麥芽糖漿。高麥芽糖漿制造時，若在糖化時將淀粉分子中的支鏈淀粉分支點的a一1，6鍵先用脫支酶水解，使之成為直鏈糊精，再經P一淀粉酶作用，可生成更多的麥芽糖，其中糊精的比例很低，麥芽糖的含量在70,以上，這種糖漿被稱為超高麥芽糖漿活液體麥芽糖漿（表6,2）。表6-2各類麥芽糖漿的主要糖組成成分類別DE值葡萄糖麥芽糖麥芽三糖其他飴糖35-5010以下40-6010-2030-40高麥芽糖漿35-500.5-345-701025超高麥芽糖漿45-601.5-270-858-211飴糖飴糖為我國自古以來的一種甜食品，以淀粉質原料一一大米、玉米、高梁、薯類經糖化劑作用生產的，糖分組成主要為麥芽糖、糊精及低聚糖，營養(yǎng)價值較高，甜味柔和、爽口，是嬰幼兒的良好食品。我國特產“麻糖”、“酥糖”，麥芽糖塊、花生糖等都是飴糖的再制品。飴糖生產根據原料形態(tài)不同，有固體糖化法與液體酶法，前者用大麥芽為糖化劑，設備簡單，勞動強度大，生產效率低，后者先用a一淀粉酶對淀粉漿進行液化，再用麩皮或麥芽進行糖化，用麩皮代替大麥芽，既節(jié)約糧食，又簡化工序，現已普遍使用。但用麩皮作糖化劑，用前需對麩皮的酶活力進行測定，P一淀粉酶活力低于2500u,g(麩皮)者不宜使用，否則用量過多，會增加過濾困難。工藝流程飴糖液體酶法生產工藝流程如圖6—8所示：、原料(大米)一清洗一浸漬一磨漿一調漿一液化一糖化一過濾一濃縮一成品圖6-8飴糖液體酶法生產工藝流程操作要點原料以淀粉含量高，蛋白質、脂肪、單寧等含量低的原料為優(yōu)。蛋白質水解生成的氨基酸與還原性糖在高溫下易發(fā)生羰氨反應生成紅、黑色素;油脂過多，影響糖化作用進行;單寧氧化，使飴糖色澤加深。據此，以碎大米、去胚芽的玉米胚乳、未發(fā)芽、腐爛的薯類為原料生產的飴糖，品質為優(yōu)。清洗去除灰塵、泥沙、污物。浸漬除薯類含水量高不需要浸泡外，碎大米須在常溫下浸泡1,2h，玉米浸泡12,14h，以便濕磨漿。磨漿不同的原料選用的磨漿設備不同，但要求磨漿后物料的細度能通過60,70目篩。調漿加水調整粉漿濃度為18,22波美度，再加碳酸鈉液調pH值6(2,6(4，然后加入粉漿量0(2，氯化鈣，最后加入a一淀粉酶酶制劑，用量按每克淀粉加a一淀粉酶80,100u計(30?測定)，配料后充分攪勻。液化將調漿后的粉漿送人高位貯漿桶內，同時在液化罐中加入少量底水，以浸沒直接蒸汽加熱管為止，進蒸汽加熱至85,90?。再開動攪拌器，保持不停運轉。然后開啟貯漿桶下部的閥門，使粉漿形成很多細流均勻地分布在液化罐的熱水中，并保持溫度在85,90?，使糊化和酶的液化作用順利進行。如溫度低于85?,則黏度保持較高，應放慢進料速度，使罐內溫度升至90?后再適當加快進料速度。待進料完畢，繼續(xù)保持此溫度10,15min，并以碘液檢查至不呈色時，即表明液化效果良好，液化結束。最后升溫至沸騰，使酶失活并殺菌。(7)糖化液化醪迅速冷卻至65?，送入糖化罐，加人大麥芽漿或麩皮l,,2,(按液化醪量計，實際計量以大麥芽漿或麩皮中B一淀粉酶100,120u,g淀粉為宜)，攪拌均勻，在控溫60,62?溫度下糖化3h左右，檢查DE值到35,40時，糖化結束。壓濾將糖化醪乘熱送人高位桶，利用高位差產生壓力，使糖化醪流入板框式壓濾機內壓濾。初濾出的濾液較混濁，由于濾層未形成，須返回糖化醪重新壓濾，直至濾出清汁才開始收集。壓濾操作不宜過快，壓濾初期推動力宜小，待濾布上形成一薄層濾餅后，再逐步加大壓力，直至濾框內由于濾餅厚度不斷增加，使過濾速度降低到極緩慢時，才提高壓力過濾，待加大壓力過濾而過濾速度緩慢時，應停止進行壓濾。濃縮分2個步驟，先開口濃縮，除去懸浮雜質，并利用高溫滅菌;后真空濃縮，溫度較低，糖液色澤淡，蒸發(fā)速度也快。開口濃縮，將壓濾糖汁送入敞口濃縮罐內，間接蒸汽加熱至90,95?時，糖汁中的蛋白質凝固，與雜質等懸浮于液面，先行除去，再加熱至沸騰。如有泡沫溢出，及時加入硬脂酸等消泡劑，并添加O(02,亞硫酸鈉脫色劑，濃縮至糖汁濃度達25波美度停止。真空濃縮，利用真空罐真空將25波美度糖汁自吸人真空罐，維持真空度在79993?2Pa左右(溫度為70?左右)，進行濃縮至糖汁濃度達42波美度,20?停止，解除真空，放罐，即為成品。2高麥芽糖漿高麥芽糖漿與飴糖的制法大同小異，只是前者的麥芽糖含量應高于普通飴糖，一般要求在50,以上，而且產品應是經過脫色、離子交換精制過的糖漿，其外觀澄凈如水，蛋白質與灰分含量極微，糖漿熬煮溫度遠高于飴糖，一般達到140?以上。1)普通高麥芽糖漿制造高麥芽糖漿的糖化劑除麥芽外，也常用由甘薯、大麥、麩皮、大豆制取的P一淀粉酶。為了保證麥芽糖生成量不低于50,，糖化時常用脫支酶。也可用霉菌a一淀粉酶制造高麥芽糖漿，霉菌a一淀粉酶雖然不能水解支鏈淀粉的a一1，6鍵，但它屬于內切酶，能從淀粉分子內部切開a一1，4鍵，作用結果生成麥芽糖與帶a一1，6鍵的a一極限糊精。后者的相對分子質量遠比P一極限糊精為小，故制成的高麥芽糖漿黏度低而流動性好，產品中其他低聚糖的組成也不同于B淀粉酶制成的糖，除麥芽糖外，還含有較多的麥芽三糖及a一極限糊精。麥芽三糖可抑制腸道中產生毒素的產氣莢膜梭菌的繁殖，具有一定的保健作用。歐美各國的高麥芽糖漿大多是用真菌a一淀粉酶作糖化劑來生產的，商品真菌a一淀粉酶制劑如Mycolase(GistBrocades公司生產)、Fungamyl800L(Novo公司生產)、Clarase(Miles公司生產)都是用米曲霉(A(oryzae)所生產的，其制劑有液狀濃縮物，也有用酒精沉淀制成的粉狀制劑。曲霉a一淀粉酶生產的高麥芽糖漿稱為改良高麥芽糖漿，其組成中麥芽糖占50,60,，麥芽三糖約20,，葡萄糖2,,7,以及其他低聚糖與糊精等。高麥芽糖漿制造工藝如下:干物質濃度為30,,40,的淀粉乳，在pH值6(5加細菌a一淀粉酶，85C液化1h，使DE值達10,,20,，將pH值調節(jié)到5(5，加真菌a一淀粉酶(Fungamyl800L)(0(4kg,t)，60?糖化24h(其時反應物中含麥芽糖55%，麥芽三糖19,,葡萄糖3(8,,其他2(2,)，過濾后經活性炭脫色，真空濃縮成制品。2)超高麥芽糖漿超高麥芽糖漿的麥芽糖含量超過70,，其中發(fā)酵性糖的含量達90,或以上，麥芽糖含量超過90,者也稱作液體麥芽糖。超高麥芽糖漿的用途不同于一般高麥芽糖漿，主要是用于制造純麥芽糖，干燥后制成麥芽糖粉，氫化后制造麥芽糖醇等。生產超高麥芽糖漿必須并用脫支酶，為了提高麥芽糖的含量，常使用一種以上的脫支酶和糖化用酶，并嚴格控制液化程度，DE值應不超過10,。由于黏度，因此底物濃度不宜太高，一般控制在30,以下，尤其是在制造麥芽糖含量90,以上的超高麥芽糖時，液化液的DE值應小于1,，底物濃度也應大大降低，這樣的操作必須用噴射液化法來完成。超高麥芽糖的制法舉例如下：(1)并用B淀粉酶和脫支酶的糖化方法以固形物含量30,，DE值8,的淀粉液化液為底物，加入不同的0一淀粉酶、支鏈淀粉酶和異淀粉酶，在50?水解不同時間，其結果如表6—3所示。表6—3支鏈淀粉酶和異淀粉酶同時使用的效果反應時間支鏈淀粉酶異淀粉酶葡萄糖含量麥芽糖含量麥芽三糖含/h干物質ug/g干物質ug/g%%量％24000.156.67.5241.500.367.810.5246.500.270.412.07402000.375.413.8741.52000.277.512.6721.52000.381.412.8并用B一淀粉酶與支鏈淀粉酶生產超高麥芽糖漿35，的木薯淀粉粉漿，加入70mg,kgCaCl，按干物質計添加0(06，耐熱性a一淀粉酶(TermamylL一120)，噴射液化后2DE值8(2,，用鹽酸調節(jié)pH值5(2，加B一淀粉酶和支鏈淀粉酶，60?水解20,110h，用高壓液相色譜測定糖液的組成，在單獨用B一淀粉酶時，不論酶的用量是0(2，或O(4,，對麥芽糖的生成量無明顯影響，即使糖化時間由20h延長到100h，麥芽糖的生成量也只增加5,，但若糖化時并用支鏈淀粉酶，則麥芽糖生成量由60,增加到80,。并用B一淀粉酶、麥芽糖生成酶和支鏈淀粉酶生產超高麥芽糖漿使用同上的液化淀粉為底物，同時添加P一淀粉酶和麥芽糖生成酶進行糖化，麥芽糖生成量并不比單獨使用P一淀粉酶者為多，但若同時使用支鏈淀粉酶，則麥芽糖的產量明顯增加。由于麥芽糖生成酶可水解麥芽三糖，故水解物中的麥芽三糖很少，而葡萄糖的生成量較單獨使用P一淀粉酶時為高，且由于它對糊精的作用較慢，故糖化液中的麥芽三糖以上的低聚糖和糊精殘留量較多。因此，如生產普通高麥芽糖漿，則不宜用麥芽糖生成酶，因為這種酶不僅價格高，而且用其生產的糖漿中因葡萄糖含量較多，會使成品熬糖溫度降低。但單獨使用一種P一淀粉酶或麥芽糖生成酶，或并用脫支酶時，糖化液中由于殘留較多糊精而會嚴重干擾麥芽糖的結晶，即使P一淀粉酶與麥芽糖生成酶并用，如不用脫支酶也不能減少糊精的生成，只有同時并用脫支酶，糊精才顯著降低，因而適合于超高麥芽糖的生產。3性質與應用麥芽糖漿因含大量的糊精，具有良好的抗結晶性，食品工業(yè)中用在果醬、果凍等制造時可防止蔗糖的結晶析出，而延長商品的保存期。麥芽糖漿具有良好的發(fā)酵性，也可大量用于面包、糕點及啤酒制造，并可延長糕點的淀粉老化。高麥芽糖漿在糖果工業(yè)中用以代替酸水解生產的淀粉糖漿，不僅制品口味柔和，甜度適中，產品不易著色，而且硬糖具有良好的透明度，有較好的抗砂、抗烊性，從而可延長保存期。高麥芽糖漿因很少含有蛋白質、氨基酸等可與糖類發(fā)生美拉德反應的物質，故熱穩(wěn)定性好，在制造糖果時比飴糖更適合于用真空薄膜法熬糖和澆鑄法成型。在醫(yī)藥上用純麥芽糖輸液滴注靜脈時，血糖可不致升高，適合于作為糖尿病人補充營養(yǎng)之用。麥芽糖氫化后可生成麥芽糖醇，這是一種甜度與蔗糖相當而熱量值低的甜味劑。麥芽糖也是制造麥芽酮糖和低聚異麥芽糖的原料，后兩者對腸道中有益人體的雙歧乳酸菌的繁殖有促進作用，是很好的功能性食品原料。當前，在食品工業(yè)中高麥芽糖漿主要的用途是制造糖果及果凍、糕點、飲料等產品。有關研究表明，對高麥芽糖漿的利用正在向兩個方向發(fā)展:一是制備常溫條件下不發(fā)生結晶的固形物含量達80,的超高麥芽糖漿;二是制造純麥芽糖漿。在過去，麥芽糖是以飴糖作原料，用酒精沉淀除去糊精，再結晶而生成的。自從脫支酶開發(fā)成功后，利用高溫a一淀粉酶的噴射液化、經B一淀粉酶糖化，可容易地制造麥芽糖含量高達85,的超高麥芽糖漿，從而為工業(yè)化大規(guī)模制造麥芽糖創(chuàng)造了條件。四、麥芽低聚糖漿在眾多品種的淀粉糖中，麥芽低聚糖不僅具有良好的食品加工適應性，而且具有多種對人體健康有益的生理功能，正作為一種新的“功能性食品”原料，日益受到人們重視。雖然麥芽低聚糖在淀粉糖工業(yè)中問世時間較短，但“異軍突起”，發(fā)展迅猛，目前已成為淀粉糖工業(yè)中重要的產品。麥芽低聚糖按其分子中糖苷鍵類型的不同可分為兩大類，即以a一1，4鍵連接的直鏈麥芽低聚糖，如麥芽三糖、麥芽四糖，小麥芽十糖;另一大類為分子中含有a一1，6鍵的支鏈麥芽低聚糖，如異麥芽糖、異麥芽三糖、潘糖等。這兩類麥芽低聚糖在結構、性質上有一定差異，其主要功能也不盡相同。1生產工藝麥芽低聚糖的生產無法用簡單的酸法或酶法水解來得到。直鏈麥芽低聚糖（簡稱麥芽低聚糖）如麥芽四糖等，是一種具有特定聚合度的低聚糖，必須采用專一的麥芽低聚糖酶（如麥芽四糖淀粉酶）水解經過適當液化的淀粉;而支鏈麥芽低聚糖（簡稱異麥芽低聚糖）的生產必須采用特殊的a一葡萄糖苷轉移酶，其原理是淀粉糖中麥芽糖漿分子受該酶作用水解為2分子的葡萄糖，同時將其中1分子的葡萄糖轉移到另一麥芽糖分子上生成帶a一1，6鍵的潘糖，或轉移到另一葡萄糖分子上生成帶a一1，6鍵的異麥芽糖。自20世紀70年代以來，隨著多種特定聚合度的麥芽低聚糖酶的不斷發(fā)現，特別是a一葡萄糖苷酶的出現，為各種麥芽低聚糖的研制、開發(fā)以及工業(yè)化生產奠定了基礎。1）直鏈麥芽低聚糖的生產工藝’（1） 工藝流程直鏈麥芽低聚糖的生產工藝如圖6—9所示：淀粉一噴射液化一麥芽低聚糖酶和普魯藍酶協同糖化一脫色一離子交換一真空濃縮或噴霧干燥一成品圖6-9直鏈麥芽低聚糖的生產工藝（2） 操作要點生產麥芽低聚糖關鍵是噴射液化時要盡量控制a一淀粉酶的添加量和液化時間，防止液化DE值過高，造成最終產物中葡萄糖等含量較高。一般DE值控制在10,,15,，既能保證終產物中低聚糖含量較高，又能防止因液化程度太低造成糖液過濾困難。麥芽低聚糖的精制和其他淀粉糖生產基本相同。其主要參數為:淀粉乳質量分數25,，噴射液化DE值控制在10,,15,，按一定量加入麥芽低聚糖酶和普魯藍酶，在pH值為5（6，溫度為55?條件下協同糖化12,24h，經精制、濃縮得到的成品中，麥芽低聚糖占總糖比率大于70,。2）支鏈麥芽低聚糖的生產工藝（1）工藝流程支鏈麥芽低聚糖的生產工藝如圖8—10所示:淀粉一噴射液化一P-淀粉酶糖化一a-葡萄糖苷轉移酶轉化一脫色一離子交換一真空濃縮或噴霧干燥一成品圖8一1O支鏈麥芽低聚糖的生產工藝（2）操作要點支鏈麥芽低聚糖（簡稱異麥芽低聚糖）生產工藝的關鍵是首先用淀粉生產高麥芽糖，然后再用葡萄糖苷轉移酶轉化麥芽糖為異麥芽糖和潘糖，由于P一淀粉酶和葡萄糖苷轉移酶最適pH值和溫度接近，該兩種酶可同時用于糖化。其主要參數為:淀粉漿質量分數30,，噴射液化至DE值為10,，按一定添加量加入P一淀粉酶和葡萄糖苷轉移酶，在pH值為5（0，60?條件下反應48,72h。經精制濃縮得到的成品中，異麥芽低聚糖占總糖比例不低于50,。2性質與應用1）麥芽低聚糖的性質與應用,麥芽低聚糖的性質為:?低甜度:甜度僅為蔗糖的30,，可代替蔗糖，有效地降低食品甜度，改善食品質量。?高黏度:具有較高黏度，增稠性強，載體性好。?抗結晶性:可有效防止糖果、巧克力制品中的返砂現象，防止果醬、果凍中蔗糖的結晶。?冰點下降:用于冷飲制品中，可有效減少冰點下降作用，使冷飲抗融性得到改善。,麥芽低聚糖的功能為：?麥芽低聚糖能促進人體對鈣的吸收，可有效促進嬰兒骨骼的生長發(fā)育及滿足中老年人補鈣的需要。?麥芽低聚糖能抑制人體腸道內有害菌的生長，促進人體有益菌的增殖，可增進老人身體健康，減少發(fā)病的可能性。?麥芽低聚糖具有低滲透壓及供能時間等葡萄糖和蔗糖不具備的優(yōu)點，特別適合用于運動員專用飲料及食品中。?麥芽低聚糖易消化吸收，不必經過唾液淀粉酶和胰淀粉酶的消化，可直接由腸上皮細胞中的麥芽糖酶水解吸收。?麥芽低聚糖能抑制淀粉老化，防止蛋白質變性，保持速凍食品的新鮮度。,麥芽低聚糖可在如下產品中應用：?糖果糕點:軟糖、餅干、糕點、西點、巧克力等；?飲料:非酒精液體飲料、運動飲料、固體飲料等；?乳制品:調味乳、乳酸制品、調制奶粉等；?冷飲制品:冰激凌、雪糕、冰棒等；?焙烤食品:面包、蛋糕等；?果醬、蜜餞、果凍、嬰幼兒食品、罐頭食品、速凍食品、傳統糖制品、各種營養(yǎng)保健液等。2）異麥芽低聚糖的性質與應用異麥芽低聚糖的功能：?異麥芽低聚糖能促進人體內有益細菌雙歧桿菌的增殖，被稱為“雙歧桿菌增殖因子”，是理想的保健食品原料。?異麥芽低聚糖不易被人體吸收，具有類似水溶性膳食纖維的功能，可廣泛應用于治療糖尿病及肥胖病的保健食品中。?異麥芽低聚糖不易被酵母菌、乳酸菌利用，特別不易被蛀牙病原菌一一變異鏈球菌發(fā)酵，同時還能阻止蔗糖在口腔中產生不溶性高分子葡萄糖，對預防齲齒意義重大。異麥芽低聚糖有許多優(yōu)良的性質和保健功能，適合代替蔗糖添加到各種飲料、乳制品、糖果、糕點、焙烤食品、冷飲品等食品中。五麥芽糊精麥芽糊精是指以淀粉為原料，經酸法或酶法低程度水解，得到的DE值在20%以下的產品。其主要組成為聚合度在10以上的糊精和少量聚合度在10以下的低聚糖。麥芽糊精具有獨特的理化性質、低廉的生產成本及廣闊的應用前景，成為淀粉糖中生產規(guī)模發(fā)展較快的產品。1生產工藝麥芽糊精的生產有酸法、酸酶法和酶法等。由于酸法生產中存在過濾困難、產品溶解度低以及易發(fā)生凝沉等缺點，且酸法生產中須以精制淀粉為原料，因此麥芽糊精生產現采用酶法工藝居多。酶法工藝主要以a一淀粉酶水解淀粉，具有高效、溫和、專一等特點，因此可用原糧進行生產。下面以大米（碎米）為原料簡述酶法生產工藝。1）工藝流程麥芽糊精的酶法生產工藝流程如圖6一11所示：原料（碎米）一浸泡清洗一磨漿一調漿一噴射液化一過濾除渣一脫色一真空濃縮一噴霧干燥一成品圖6-11麥芽糊精的酶法生產工藝流程2）操作要點?原料預處理:原料預處理包括原料篩選、計量投料、溫水浸泡、淘洗去雜、粉碎磨漿等，具體操作和其他淀粉糖生產類似。?噴射液化:采用耐高溫a一淀粉酶，用量為10,20u,g，米粉漿質量分數為35,，pH值在6（2左右。一次噴射入口溫度控制在105C，并于層流罐中保溫30min。而二次噴射出口溫度控制在130,130lC，液化最終DE值控制在lO,,20,。?噴霧干燥：由于麥芽糊精產品一般以固體粉末形式應用，因此必須具備較好的溶解性，通常采用噴霧干燥的方式進行干燥。其主要參數為:進料質量分數50,;進料溫度60,80?;進風溫度130,160?;出風溫度70,80?;產品水分?5,。2性質與應用麥芽糊精甜度低、黏度高、溶解性好、吸濕性小、增稠性強、成膜性能好，在糖果工業(yè)中麥芽糊精能有效降低糖果甜度、增加糖果韌性、抗“砂”、抗“烊”，提高糖果質量;在飲料、冷飲中麥芽糊精可作為重要配料，能提高產品溶解性，突出原有產品風味，增加黏稠感和賦形性;在兒童食品中，麥芽糊精因低甜度和易吸收可作為理想載體，預防或減輕兒童齲齒病和肥胖癥。低DE值麥芽糊精遇水易生成凝膠，口感和油脂類似，因此能用于油脂含量較高的食品中如冰激凌、鮮奶蛋糕等，代替部分油脂，降低食品熱量，同時不影響’口感。麥芽糊精具有較好的載體性、流動性，無淀粉異味，不掩蓋其他產品風味或香味，可用于各種粉末香料、化妝品中。此外，麥芽糊精還具有良好的遮蓋性、吸附性和粘合性，能用于銅版紙表面施膠等，提高紙張質量。第六節(jié)果葡糖漿的生產一、果葡糖漿的起源與型號果葡糖漿(高果糖漿)是淀粉經a一淀粉酶液化，葡萄糖淀粉酶糖化，得到的葡萄糖液，用葡萄糖異構酶(glucoseisomerase)進行轉化，將一部分葡萄糖轉變成含有一定數量果糖的糖漿，其濃度71,，糖分組成為果糖42,，葡萄糖52,，低聚糖6,，甜度與蔗糖相等，稱第一代產品，又稱42型高果糖。42型高果糖是20世紀60年代末國外生產的一種新型甜味料，是淀粉制糖工業(yè)一大突破。利用葡萄糖異構酶將葡萄糖轉化成果糖的量達平衡狀態(tài)時為42,，為了提高果糖的含量，20世紀70年代末國外研究將42型高果糖漿通過液體色層分離法分離出果糖與葡萄糖，其果糖含量達到90,，稱90型高果糖。將此90型高果糖與42型高果糖比例配制成含果糖55,，稱55型高果糖液體色層分離出的葡萄糖部分再返回至異構化工序制造42型高果糖。液體色層分離法所用的吸附劑，主要為鈣型陽離子樹脂，近年來國外利用石油化學工業(yè)分離碳氫化合物異構體的無機吸附劑能分離出果糖，其果糖收回率達91(5,,純度達94(3,。55型與90型稱第二、第三代產品，其甜度分別比蔗糖甜10,和40,。果糖在水中的溶解度大，因此，制造結晶果糖非常困難。二、果葡糖漿的性質與應用果葡糖漿是淀粉糖中甜度最高的糖品，除可代替蔗糖用于各種食品加工外，還具有許多優(yōu)良特性如味純、清爽、甜度大、滲透壓高、不易結晶等，可廣泛應用于糖果、糕點、飲料、罐頭、焙烤等食品中，提高制品的品質。果葡糖漿的糖分組成決定于所用原料淀粉糖化液的糖分組成和異構化反應的程度。主要為葡萄糖和果糖，分子量較低，具有較高的滲透壓力，不利于微生物生長，具有較高的防腐能力，有較好的食品保藏效果。這種性質有利于蜜餞、果醬類食品的應用，保藏性質好，不易發(fā)霉;且由于具有較高的滲透壓，能較快地透過水果細胞組織內部，加快滲糖過程。果葡糖漿的甜度與異構化轉化率、濃度和溫度有關。一般隨異構化轉化率的升高而增加，在濃度為15,，溫度為20?時，42，的果葡糖漿甜度與蔗糖相同，55，的果葡糖漿甜度為蔗糖的1(1倍，90,的果葡糖漿甜度為蔗糖的1(4倍。一般果葡糖漿的甜度隨濃度的增加而提高。此外，果糖在低溫下甜度增加，在40?下，溫度越低，果糖的甜度越高，反之，在40?以上，溫度越高，果糖的甜度越低，可見，果葡糖漿很適合于冷飲食品。果葡糖漿吸濕性較強，利用果葡糖漿作為甜味劑的糕點，質地松軟，儲存不易變干，保鮮性能較好。果葡糖漿的發(fā)酵性高熱穩(wěn)定性低，尤其適合于面包、蛋糕等發(fā)酵和焙烤類食品。發(fā)酵性好，產品多孔，松軟可口。果糖的熱穩(wěn)定性較低，受熱易分解，易與氨基酸起反應，生成有色物質具有特殊的風味，因此，使產品易獲得金黃色外表并具有濃郁的焦香風味。三、異構