《淀粉制糖》PPT课件.ppt

第七章淀粉制糖定义 淀粉糖是以淀粉或含淀粉质原料生产的系列糖品的总称 DE值表示淀粉糖化程度 第一节淀粉糖的种类和性质一 种类结晶葡萄糖 全糖 淀粉糖浆 麦芽糖浆 果葡糖浆 结晶果糖 麦芽糊精二 性质 甜度 果糖最甜 其次是蔗糖 葡萄糖 麦芽糖和乳糖 与浓度有关 溶解度 果糖最高 其次是蔗糖 葡萄糖 工业上一般在较高温度条件下贮存较高浓度的葡萄糖溶液 防止结晶 结晶性质 蔗糖 葡萄糖易结晶 果糖 淀粉糖浆不易结晶 吸湿性和保湿性 吸湿性是在较高的空气湿度下吸收水分的性质 保湿性是在较高湿度下吸收水分和较低湿度下散失水分的性质 果糖吸湿性最强 蔗糖和中低转化糖浆较弱 葡萄糖经氢化生成的山梨醇具有良好的保湿性 作为保水剂应用广泛 渗透压力 单糖的渗透压较高 代谢性质 葡萄糖不经消化被身体直接吸收 果糖 山梨醇和木糖醇代谢不需要胰岛素 另外还有黏度 化学稳定性和发酵性等 第二节淀粉的酸糖化工艺根据催化剂的不同可分为酸糖化和酶糖化 还有两者结合 一 淀粉酸糖化原理 C6H10O5 n nH2O nC6H12O6162 1418 02180 261份1 11份还原性的大小反应淀粉水解程度 二 酸的种类和特点酸种类盐酸硫酸草酸亚硫酸醋酸催化效能10050 3520 424 420 8用盐酸糖化需NaCO3中和 注意对设备的腐蚀 用硫酸糖化需CaCO3中和 易形成锅垢 混浊 较少使用 用草酸糖化需CaCO3中和 沉淀可全去掉 但催化效能底 淀粉葡萄糖龙胆二糖和其他低聚糖5 羟甲基糠醛有色聚合物甲酸和其他有机酸 三 葡萄糖的复合反应 受糖液浓度 温度 时间的影响 生产转化糖浆淀粉乳40 生产结晶葡萄糖 淀粉乳20 四 葡萄糖的分解反应 生成5 羟甲基糠醛 进一步生成乙酸等有色物质 后者增加了糖化液精制的困难 H 3时分解反应较轻 五 工艺 间歇式 加压罐糖化法A 调淀粉乳浓度 在调乳筒内22 24BeB 调淀粉乳酸度 H值1 8 1 3 1 2的酸加入糖化罐 其余加入上者 C 糖化操作 加水淹没罐底的蒸汽盘管 煮沸 加淀粉乳 进料10 15min P 2 8 3千克力 cm2 T 142 143 达到要求的DE值后 打开排料阀 借缸内压力直接喷到中和缸内 连续式管道糖化法 有直接和间接加热式管道两种 将加有酸的淀粉乳 用泵输送 流经管道 在管道内完成糊化 液化和糖化反应 用柯路叶式管道 间接加热 附 淀粉糖浆工艺流程 淀粉 调浆 糖化 中和 第一次脱色过滤 离子交换 第一次浓缩 第二次脱色过滤 第二次浓缩 成品快速测定DE值 取样用2 的碘液检查呈酱红色 并与标准色比较 第三节淀粉酶糖化原理及生产工艺一 原理 注意 温度 H值 Ca2 对酶能力的影响 时间一般几个小时 酶的来源不同性质也不同 酶液化 用 淀粉酶将淀粉水解呈糊精和低聚糖程度 使淀粉乳黏度降低 流动性增强的过程 双酶法与酸酶法的定义 内酶液化 外酶糖化 二 淀粉酶的种类及特点1 淀粉酶 PH6 2 6 4最宜 耐高温 不耐酸 有Ca2 存在时 增强耐热力到90 以上 来源 枯草杆菌 特点 内酶 水解 1 4键 不能作用 1 6键 但可越过此键继续水解 最终产物 麦芽糖 麦芽三糖 麦芽六糖 少量葡萄糖或底聚糖 影响活力因素 PH值 温度 Ca2 浓度 2 淀粉酶 来源 麦芽 特点 外酶 相隔一个 1 4键 切断一个 1 4键 水解所有的麦芽糖转成 型 遇 1 6键则作用停止 故对于支链淀粉被其作用所得为 界限糊精 遇I2变紫色 影响因素 在室温下 大麦 淀粉酶在 H在5左右活力最强 也相当稳定 Ca2 降低其稳定性 热稳定性低70 最适为60 3 葡萄糖淀粉酶 来源 黑曲霉 根霉 拟内孢霉 特点 外酶 能水解所有 1 4键 也能水解遇 1 6键 1 3键 但对后两种作用速率慢得多 影响因素 PH值 温度 时间曲霉 55 60 PH3 5 5 0根霉 50 55 PH4 5 5 5拟内孢霉 50 PH4 8 5 0一般完全糖化需几个小时 一般PH值较低时颜色浅易脱色 4 异淀粉酶与普鲁蓝酶 来源 前者 生产于很多微生物 产气杆菌 假单孢菌 酵母后者 宽型豆类 马铃薯 甜玉米 产气杆菌 作用特点 前者 解支酶 水解支链淀粉分子中得支叉位置的 1 6糖苷键 不分界直链分子中的 1 6键 后者 两种分子中的 1 6键均可作用 影响因素 前者 耐热性差 后者 与 淀粉酶基本一致 三 工艺 液化方法 升温液化法 高温液化法 喷射液化法 分段液化法 酸酶合并液化法等 糖化 加入适量糖化酶 达到所需要的DE值后 加热90 破坏糖化酶 反应终止 第四节淀粉糖化液的精制 浓缩和结晶一 精制 杂质成分有含氮物 有机酸 无机酸 无机盐 脂肪 有机物质等 精制过程包括中和 过滤 脱色 离子交换等 中和 A 碱的浓度5 过高易发生局部过碱 使糖化液分解产生有色物 B PH值确定 4 8 5 2达到胶体物质等电点为宜 C 温度 80 85 最高 95 高温易使糖分解D 速度和时间 加入碱液10 12min内完成 加入后反应时间在10 15min内 并搅拌 E 设备 中和桶 容积要足够大 为液体的3 4倍 过滤 A 设备 板框式压滤机B 压力 196000Pa 2kg cm2 C 过滤温度 70 80 D 加助滤剂及活性炭 脱色 活性炭 骨炭 脱色树脂 酚醛两性树脂 骨炭可再生重复使用很长时间 大型淀粉糖厂多使用骨炭脱色 对于活性炭 T 70 80 t 25 30min 连续脱色时间可短 C 0 3 1 0 占干物质 糖液浓度 48 52 PH 4 0 4 8设备 脱色缸 后反复过滤直至无色透明 活性炭反复使用2 3次后弃掉 或作为糖液过滤的助滤剂 酚醛两性树脂是用间苯二酚 间苯二胺 甲醛 盐酸 DPT 二亚硝基五甲撑四胺 和水配制而成的黑色不定型疏松状产物 可经水再生 反复使用 次左右先用酚醛两性树脂脱色 再用活性炭脱色 可节省活性炭用量 离子树脂交换精制采用阳和阴离子树脂串联使用 将离子型杂质除去 1 树脂的预处理 新树脂常常混有低聚可溶物及其他有机或无机杂质 影响树脂的交换反应及糖液的质量 处理步骤 A将一定量的树脂装在交换床内 用自来水冲洗 直到不带颜色 B用饱和食盐水浸泡1 2次 放掉盐水后 再用自来水冲洗去除盐分 C阳离子树脂先用NaOH溶液浸泡数小时 用自来水冲洗去残碱 然后用五倍体积的3 5 的盐酸溶液浸泡数小时 使树脂充分转化成H 型 2 水洗 洗水量为树脂体积的15倍 4 5h 洗水的pH阴离子树脂8 5 9 5 阳离子3 5 4 5 3 通糖液 离子交换树脂精制糖液的流程顺序一般为阳 阴 阳 阴 阳 温度45 50 流速为每小时通过树脂体积的35倍 4 冲洗残糖 用温水及时冲洗树脂中残糖 以防发酵 使树脂受到污染 5 树脂的再生 根据离子交换原理用较高浓度的酸碱分别处理已经老化的阳离子和阴离子树脂 二 浓缩 原始糖化液一般含水量 一次浓缩需较长时间 浓缩过程易着色 另外 一次浓缩后一些微量的不溶物随糖浓度增高而析出 所以经活性炭脱色过滤可进一步改善色泽 清除杂质 提高质量 多采用二次蒸发 真空或减压蒸发 蒸发罐的真空度86660 93320Pa 650 700mmHg 糖液沸点约53 55 每次蒸发40 50min为宜 三 葡萄糖的结晶原理 葡萄糖溶液在特定的浓度和温度条件下具有不同分子构型 在饱和状态下 50固体相是含水 葡萄糖 50 115 是无水 葡萄糖 115 是无水 葡萄糖 在低温条件下葡萄糖的溶解度大幅度降低 方法 含水 葡萄糖A 冷却结晶 在结晶罐内完成 要求 葡萄糖纯度 91 浓度65 75 温度40 42 时间30 120h 出罐时温度25 晶种 首批为10 15 结晶葡萄糖 以后用上一批结晶完成糖膏的25 30 B 分蜜 离心分蜜机使之与母液分开 得结晶葡萄糖与糖蜜 糖蜜中含较多的未结晶的糖分 应重新糖化处理 废糖蜜可作饲料C 干燥 旋转式干燥 以上 理论 结晶水9 09 实际 8 5 8 8 无水结晶葡萄糖生产 采用蒸发结晶A 无水 葡萄糖 起晶温度60 80 浓度75 80 无水 葡萄糖 起晶温度80 100 浓度 95 B 分蜜时 分蜜机要预先加热 洗净用75 80 的热水 防止转为含水 结晶葡萄糖 C 干燥时 60 粉末葡萄糖为全糖 不分离糖蜜 两种方式 凝固法 先浓缩87 左右 再冷却15 引入0 5 1 0 粉末葡萄糖为晶种 温度40 50 搅拌 在10 25 放27 30h 凝固完成 切削 过24 40目筛的粉末经干燥到含水 即可 喷雾法 先浓缩至57 加热67 喷到25 含水 葡萄糖晶种上 搅动状态下接触 再干燥到 水分即可 第五节果葡糖浆的生产葡萄糖的异构化 尽量提高果糖的比例 生产所谓的高果糖浆 一般果糖含量达42 43 使终止反应 采用液体色层将果糖与葡萄糖分离 使后者不断异构化 所用吸附剂为钙型阳离子交换树脂 85 葡萄糖5 果糖10 低聚糖 精制葡萄糖浆异构化反应柱42 果糖51 葡萄糖7 低聚糖液体色层分离90 果糖10 葡萄糖55 果糖浆 一 概述果糖在口感上越冷越甜 甜味消失快 清爽在风味上不掩盖其它风味 应用于果肉型饮料渗透性强吸湿保潮性好 防返砂冰点温度低代谢不需胰岛素 保肝 稳定释放能量等 二 原理碱异构化反应可逆 年日本的高崎义幸首先由土壤微生物中分离出白色链霉菌能用木糖为碳源 产酶量高 世纪 年代后期将游离酶与载体结合制成不溶于水的固相酶 固相酶优点 单位质量酶活力高 可使底物转化连续进行反应速度快 连续使用几个月不必更换酶蛋白不溶于反应物中 不产生有色物或副反应最适pH值 t 85 镁和钴对其有激活作用 三 工艺 异构酶转化柱的装填 可四柱串联 也可单柱 双柱 三柱等单独或串联 每柱 0 3m3 高径比 柱内有一层筛