淀粉制糖第五章1

第五章

淀粉制糖

第一節(jié)

淀粉糖的種類及特性一、淀粉糖：以淀粉為原料，通過水解反應(yīng)生產(chǎn)的糖類產(chǎn)品（可溶性糖）。二、種類：1、葡萄糖：是淀粉完全水解的產(chǎn)物，葡萄糖占干物重的95~97%。葡萄糖值（DE）：淀粉水解液中的還原糖全部當(dāng)作葡萄糖計(jì)算所占干物質(zhì)的比率%。2、果葡糖漿：將高純度的葡萄糖經(jīng)異構(gòu)酶催化部分轉(zhuǎn)化成果糖而形成的混合糖漿即果葡糖漿。

根據(jù)果糖占干物重的百分比有42%、55%和90%三種產(chǎn)品。3、淀粉糖漿：在淀粉水解生成葡萄糖的過程中，使其水解反應(yīng)控制在一定程度停止而制成的糖漿產(chǎn)品。

（1）麥芽糊精：DE值在20%以下，其主要成分為聚合度在10以上的糊精和少量的低聚糖。

（2）中轉(zhuǎn)化糖漿：DE值在38~42%的糖類產(chǎn)品。

（3）高轉(zhuǎn)化糖漿：DE值在60~70%的糖類產(chǎn)品

后兩者產(chǎn)品的組分為：葡萄糖、麥芽糖、低聚糖和糊精的混合物。4、麥芽糖漿（飴糖）：是淀粉經(jīng)糊化、液化后，再經(jīng)β-淀粉酶水解生產(chǎn)的糖漿產(chǎn)品。

（1）普通麥芽糖漿（飴糖）：麥芽糖含量在40~60%。

（2）高麥芽糖漿：麥芽糖含量在45~70%。

（3）超高麥芽糖漿：麥芽糖含量在70~85%。三、特性：1、甜度：糖漿的甜度隨淀粉水解程度的增加而增加。

所以，單糖＞低聚糖＞糊精；果糖＞果葡糖漿≥蔗糖＞其它淀粉糖。2、溶解度：果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞果葡糖漿＞麥芽糖漿＞淀粉糖漿。3、結(jié)晶性：蔗糖＞葡萄糖＞果糖，其它淀粉糖不能結(jié)晶。4、吸濕保濕性：果糖＞其它淀粉糖＞蔗糖。5、滲透壓：?jiǎn)翁牵倦p糖＞淀粉糖漿。6、粘度：分子量大者粘度大。所以，單糖＜雙糖＜混合淀粉糖漿。7、化學(xué)穩(wěn)定性：

（1）糖本身：非還原糖大于還原糖。

（2）環(huán)境：酸性＞中性＞堿性。8、發(fā)酵性：?jiǎn)翁牵倦p糖＞多糖。單糖中以葡萄糖最易被利用。四、食品中作用：1、甜味純正、柔和、風(fēng)味好。

2、具一定的保溫性和防腐性。3、有于腸胃吸收，易于被人體利用。4、還原糖利于烘烤食品上色。五、用途：1、食品工業(yè)上：

（1）果醬、果脯、蜜餞等糖制品，能提供足夠的甜度，極好的色澤，并賦于天然水果味，同時(shí)消除“顆?！薄ⅰ胺瞪啊爆F(xiàn)象。

（2）糖果中：增加糖果韌性，增加風(fēng)味，沖淡蔗糖甜度，使甜味溫和純正。

（3）罐頭飲料：添加果葡糖漿，不僅甜味足，更富水果風(fēng)味，清爽宜人，品質(zhì)上乘。2、醫(yī)療保?。?/p>

（1）葡萄糖用于針劑、輸液和口服多維葡萄糖粉。

（2）飴糖在中醫(yī)中緩沖、補(bǔ)虛、潤肺之功效，適合糖尿病、心血管病、高血壓和動(dòng)脈硬化病人食用保健，還可制成芝麻糖、花生糖等食品。

（3）果葡糖漿用于止咳糖漿。

第二節(jié)

淀粉制糖的基本原理：一、淀粉的酸法水解：

（一）酸水解反應(yīng)：淀粉+水

酸

葡萄糖

葡萄糖值（DE值）：糖化液中的還原糖全部當(dāng)作葡萄糖計(jì)算所占干物質(zhì)的百分率。（二）影響因素：1.酸的種類和濃度：

（1）種類：

酸

類

鹽酸

硫酸

草酸

醋酸

亞硫酸水解能力10050.3520.426.84.82

因而，淀粉工業(yè)上常用鹽酸或硫酸來水解淀粉。

（2）濃度：工業(yè)生產(chǎn)上?？刂铺腔篜H=1.5~2.5為宜。

酸濃度太大，雖能增加水解能力，但不僅對(duì)設(shè)備的腐蝕性很大，而且水解后中和生成的副產(chǎn)物的清理代價(jià)很大（鹽酸用碳酸鈉中和生成氯化鈉；硫酸用碳酸鈣中和生成硫酸鈣）。2、淀粉乳濃度：在淀粉酸水解過程中，除前述的水解主反應(yīng)外，還有兩個(gè)副反應(yīng)，即葡萄糖的復(fù)合反應(yīng)與分解反應(yīng)（圖示）。

一般對(duì)淀粉糖漿調(diào)配淀粉乳濃度控制在22~24°Be′，結(jié)晶葡萄糖則調(diào)整為12~14°Be′。酸糖化條件控制產(chǎn)品溫度（度）壓力（MPa)時(shí)間（分）淀粉糖漿142~1450.25~0.288~9葡萄糖138~1470.25~0.3520~253、溫度、壓力和時(shí)間：生產(chǎn)上一般控制如下（見表）二、淀粉的酶法水解：（一）α-淀粉酶（淀粉1.4—糊精酶）：1、存在：α-淀粉酶普遍存在于動(dòng)植物體內(nèi)：大麥發(fā)芽后，細(xì)菌中的枯草桿菌、地衣芽孢桿菌等，含量最多（見表1-23）2、作用：為內(nèi)切酶，水解1-4糖苷鍵，作用部位有隨機(jī)性、任意性和無規(guī)則性。水解后生成短鏈的糊精和少量麥芽糖、葡萄糖等，使淀粉糊化液的粘度迅速下降，遇碘液不再顯色，即所謂的液化，所以，α-淀粉酶又稱為糊精酶或液化酶。3、特性：

（1）耐熱性：70℃下穩(wěn)定，個(gè)別高溫α-淀粉酶可耐105℃高溫。

（2）Ca#離子保護(hù)：在底物溶液中有Ca#離子存在的保護(hù)作用下，可增強(qiáng)其耐熱力至90℃以上。（3）PH影響：該酶對(duì)酸敏感，不耐酸。PH=6.2~6.4最為適宜。（二）β-淀粉酶（麥芽糖酶）：

１、存在：在大麥和麩皮中含量最為豐富。大麥芽中含β-淀粉酶2300~2900單位/克；麩皮中含量為2400~2900單位/克。

２、作用：外切酶，水解1.4—糖苷鏈。它能從淀粉鏈的非還原性末端開始，依次切割下兩個(gè)葡萄糖殘基，形成一分子麥芽糖。它不能水解1.6—糖苷鏈。所以僅能將直鏈淀粉全部水解，遇到支鏈淀粉的分支復(fù)處不能起作用。留下界限分叉糊精。

３、特性：

（1）溫度：適宜溫度60℃。

（2）酸度：適宜PH值為5.0~5.4。（三）糖化酶（葡萄糖淀粉酶）：1.存在：主要存在于曲霉菌中，如As·4309號(hào)黑曲霉液體培養(yǎng)基中其酶活力可高達(dá)8000單位/ml。

２、作用：外切酶，既能水解1-4鍵，又能水解1-6鍵，但水解1-6鍵的速度要慢于水解1-4鍵。它從淀粉分子的非還原性末端開始，一次水解一個(gè)葡萄糖殘基，生成葡萄糖。只要有合適的條件和充分的時(shí)間，它可以把淀粉完全水解成葡萄糖。即可制成高純度的葡萄糖，所以又叫糖化酶。

３、特性：

（１）溫度：適宜溫度55~60℃。

（２）酸度：最適PH值為4.0～4.8。（四）脫支酶（支鏈淀粉酶）1.存在：存在于植物體內(nèi)（又叫R酶）和微生物體內(nèi)。常用來生成脫支酶的微生物有產(chǎn)氣桿菌、芽孢桿菌、放線菌、黃桿菌等。我國是從產(chǎn)氣桿菌培養(yǎng)液中得到。國外由酸性解普魯蘭芽孢桿菌所生產(chǎn)。2.作用：水解1.6—糖苷鍵，產(chǎn)物為直鏈淀粉或直鏈糊精，所以又叫脫支酶。3.特性：

（1）溫度：適宜溫度60℃。

（２）酸度：最適PH值為5.0～6.0。（五）異構(gòu)酶

1.產(chǎn)酶菌種

（1）白色鏈霉菌：麩皮3%，玉米漿2%，氯化鈣0.024%，PH=7，30℃，通氣培養(yǎng)25~30小時(shí)，產(chǎn)酶量最高。

（2）玫瑰暗色鏈霉菌：麩皮4%，玉米粉1%，豆餅粉1.2%，硫酸鎂0.1%，磷酸二氫鉀0.1%，二氯化鈷0.01%，PH=7，29~30℃，通氣培養(yǎng)30小時(shí)，產(chǎn)酶量最高。2.酶的作用：為專一性異構(gòu)酶，能把葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，而且反應(yīng)不可逆。3.酶的特性：適宜溫度55~65℃，PH=7.0~8.5，其轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%。4.酶的固定：

酶被固定化后形成的水不溶性酶叫固相酶。

常用的明膠包埋方固定法如下：

明膠+少量水加熱溶化冷卻40℃+培養(yǎng)菌體混合噴射0.5~1.5%戊二醛水溶液中

低溫

干燥粉碎固相酶。

第三節(jié)

麥芽糖漿生產(chǎn)一、普通麥芽糖漿（飴糖）生產(chǎn)（一）原理：淀粉經(jīng)糊化后，由α-淀粉酶液化，再由β-淀粉酶糖化，而形成的麥芽糖、糊精的混合糖漿。（二）工藝流程：

原料→清洗→浸泡→磨漿→調(diào)漿→液化→糖化→過濾→濃縮→成品（三）操作技術(shù)要點(diǎn)：1、原料：要求淀粉含量高，其它成分含量低的原料為好。一般以次大米、碎玉米、脫胚玉米胚乳、未發(fā)芽腐爛的薯類為原料生產(chǎn)的飴糖品質(zhì)為優(yōu)。2、清洗清選：利用干法和濕法除凈雜質(zhì)。以濕法為好。糧食用去石洗麥機(jī)；薯類用洗薯機(jī)。3、浸泡：薯類不需浸泡外，碎大米常溫下2-4小時(shí)，玉米12-24小時(shí)。4、磨漿篩理：磨漿方法同前，小量生產(chǎn)可用磨漿機(jī)磨篩一次完成。磨漿細(xì)度以通過60~70目篩為準(zhǔn)，磨漿時(shí)適量加水。5、調(diào)漿：

（1）濃度：18~22°Be′；

（2）PH值：加碳酸鈉或鹽酸調(diào)PH值至6.2~6.4；

（3）加CaCl2：粉漿量的0.2%；

（4）加α-淀粉酶制劑，用量為80~100單位/克淀粉，大約為漿量的0.2%左右；

（5）充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>

設(shè)備：調(diào)漿罐或大鍋、小鍋等。6、液化：

（1）要點(diǎn)：A.溫度85~90℃；B.時(shí)間：15~20分鐘

；C.持續(xù)攪拌；D.檢驗(yàn)：用I+KI溶液檢驗(yàn)，呈金黃色為宜；E.滅酶：加熱至100℃，滅酶殺菌。

（2）方法：A.升溫液化法：在液化罐內(nèi)調(diào)漿完畢后，通入蒸汽升溫至85~90℃，到時(shí)間后滅酶。

B.間歇液化法：在液化罐中先加部分水，用蒸汽加熱至90℃，在不停攪拌下連續(xù)注入配好的粉漿，并通汽保溫85~90℃，粉漿注滿后停止進(jìn)料，保溫20分鐘，檢驗(yàn)至液化完畢后升溫滅酶，終止反應(yīng)。C.噴射液化法：先用蒸汽預(yù)熱噴射器至80~90℃，再用蒸汽噴射淀粉乳，這樣受熱快速、均勻，糊化、液化迅速。液化乳引入到保溫桶中85~90℃下保溫40分鐘，即達(dá)到所需液化要求。

該法液化效果良好。7、糖化：

（1）冷卻：液化液迅速冷卻至65℃，冷卻方式可用真空冷卻，冷卻塔蛇形管等。

（2）加酶：加入大麥芽漿2~4%或麩皮1~2%。

（3）攪拌均勻。

（4）糖化溫度60~62℃。（5）時(shí)間維持3小時(shí)左右。

（6）檢驗(yàn)：取樣檢查，以葡萄糖值DE=35~40為止。8、過濾：目的去除糖液中的各種懸浮雜質(zhì)如纖維、蛋白質(zhì)等。

（1）溫度60℃；

（2）設(shè)備：板框式過濾機(jī)；

（3）操作：A.初流出的渾汁收集重回到糖液中再次過濾。B.透明清汁則收集作糖液用。C.過濾清液后，用熱水洗滌糖槽過濾，濃濾液作糖汁收集。淡濾液作下一批調(diào)漿用水。

（4）濾餅：水分55%、干物質(zhì)45%（其中蛋白18~20%、糖20%、纖維及其它60%）可作為精飼料入配合飼料用。9、濃縮：

分兩步進(jìn)行，先開口濃縮，后真空濃縮。

（1）開口濃縮：A.溫度：90~95℃。B.設(shè)備：大鍋或罐。C.加消泡劑0.2%，在70℃加入，攪勻。D.及時(shí)除去浮面雜質(zhì)。E.加入0.02%的NaHSo3作脫色劑，攪勻。F.濃度：濃縮至糖液濃度達(dá)25°Be′時(shí)為止。（2）真空濃縮：A.溫度70℃。B.真空度-0.08%MPa。C.濃度至42°Be′/20℃為止。D.成品：干物質(zhì)含量75~77%，其中麥芽糖含量為40~50%。（四）、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：1、感官要求：

（1）外觀：粘稠狀微透明液體，無可見雜質(zhì)。

（2）色澤：淡黃色至棕黃色。

（3）氣味：純正，具麥芽糖正常氣味，無異味。2、理化指標(biāo)：（見表）3.衛(wèi)生指標(biāo)：

砷（mg/kg)≤0.5;鉛（mg/kg）≤0.5；細(xì)菌（個(gè)/g）≤3000大腸桿菌（個(gè)/100g)≤3