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文档简介
1、第章第章 淀淀 粉粉 制制 糖糖 淀粉糖是以淀粉为原料,通过酸或酶的催化淀粉糖是以淀粉为原料,通过酸或酶的催化 水解反应生产的糖品的总称,是淀粉深加工的主水解反应生产的糖品的总称,是淀粉深加工的主 要产品。要产品。 2020世纪世纪8080年代开始,美国国内淀粉糖消费年代开始,美国国内淀粉糖消费 量已超过蔗糖。我国淀粉糖工业目前仍处于发展量已超过蔗糖。我国淀粉糖工业目前仍处于发展 的起步阶段,的起步阶段, 2020世纪世纪9090年代,现代生物工程技术的应用年代,现代生物工程技术的应用 ,生产淀粉糖所用酶制剂品种增加及质量提高,生产淀粉糖所用酶制剂品种增加及质量提高, 淀粉糖行业得到快速发展,
2、产量以年均淀粉糖行业得到快速发展,产量以年均1010的速的速 度增长,而且品种也日益增加,形成了各种不同度增长,而且品种也日益增加,形成了各种不同 甜度及功能的麦芽糊精、葡萄糖、麦芽糖、功能甜度及功能的麦芽糊精、葡萄糖、麦芽糖、功能 性糖及糖醇等几大系列的淀粉糖产品。性糖及糖醇等几大系列的淀粉糖产品。 淀粉糖的原料是淀粉,任何含淀粉的农作淀粉糖的原料是淀粉,任何含淀粉的农作 物,如玉米、大米、木薯等均可用来生产淀粉物,如玉米、大米、木薯等均可用来生产淀粉 糖,生产不受地区和季节的限制。淀粉糖在口糖,生产不受地区和季节的限制。淀粉糖在口 感、功能性上比蔗糖更能适应不同消费者的需感、功能性上比蔗糖
3、更能适应不同消费者的需 要,并可改善食品的品质和加工性能,如低聚要,并可改善食品的品质和加工性能,如低聚 异麦芽糖可以增殖双歧杆菌、防龋齿;麦芽糖异麦芽糖可以增殖双歧杆菌、防龋齿;麦芽糖 浆、淀粉糖浆在糖果、蜜饯制造中代替部分蔗浆、淀粉糖浆在糖果、蜜饯制造中代替部分蔗 糖防止糖防止“返砂返砂”、“发烊发烊”等,这些都是蔗糖等,这些都是蔗糖 无可比拟的。因此,淀粉糖具有很好的发展前无可比拟的。因此,淀粉糖具有很好的发展前 景。景。 一、淀粉的种类一、淀粉的种类 淀粉糖种类按成分组成来分可分为淀粉糖种类按成分组成来分可分为 液体葡萄糖液体葡萄糖 结晶葡萄糖结晶葡萄糖( (全糖全糖) ) 麦芽糖浆麦
4、芽糖浆( (饴糖、麦芽糖、高麦芽糖浆饴糖、麦芽糖、高麦芽糖浆) ) 麦芽糊精麦芽糊精 麦芽低聚糖麦芽低聚糖 果葡糖浆等果葡糖浆等 1 1、液体葡萄糖液体葡萄糖 淀粉淀粉适度水解适度水解葡萄糖、麦芽糖及麦芽低聚糖混葡萄糖、麦芽糖及麦芽低聚糖混 合糖浆合糖浆葡萄糖和麦芽糖还原性较强。葡萄糖和麦芽糖还原性较强。 淀粉水解程度越大,葡萄糖含量越高,还原性越强。淀粉水解程度越大,葡萄糖含量越高,还原性越强。 淀粉糖工业用葡萄糖值淀粉糖工业用葡萄糖值(de)(de)来表示淀粉水解程度来表示淀粉水解程度 液体葡萄糖按转化程度可分为高、中、低三类。液体葡萄糖按转化程度可分为高、中、低三类。 低转化糖浆低转化糖
5、浆dede值值3030以下。以下。 中等转化糖浆中等转化糖浆dede值为值为30305050。 高转化糖浆高转化糖浆dede值在值在50507070。 标准葡萄糖浆标准葡萄糖浆de值为值为42左右。左右。 不同不同dede值的液体葡萄糖在性能方面有一定差异,值的液体葡萄糖在性能方面有一定差异, 不同用途不同用途可选择不同水解程度的淀粉糖。可选择不同水解程度的淀粉糖。 2 2、结晶、结晶葡萄糖葡萄糖 淀粉经酸或酶完全水解生成葡萄糖,由于生淀粉经酸或酶完全水解生成葡萄糖,由于生 产工艺不同,纯度也不同。葡萄糖一般可分为产工艺不同,纯度也不同。葡萄糖一般可分为结结 晶葡萄糖晶葡萄糖、全糖两类、全糖两
6、类 结晶葡萄糖结晶葡萄糖占干物质的占干物质的95959797,其余为,其余为 少量的低聚糖。少量的低聚糖。 糖化液活性炭脱色糖化液活性炭脱色经离子交换树脂柱经离子交换树脂柱除无除无 机物等杂质机物等杂质无色、纯度高的精制糖化液无色、纯度高的精制糖化液浓缩浓缩 在结晶罐冷却结晶在结晶罐冷却结晶含水含水-葡萄糖葡萄糖 在真空罐中结晶在真空罐中结晶无水无水-葡萄糖葡萄糖 在真空、较高温下结晶在真空、较高温下结晶无水无水-葡萄糖葡萄糖 3 3、果葡糖浆、果葡糖浆 把精制葡萄糖经固定化葡萄糖异构酶柱,使一把精制葡萄糖经固定化葡萄糖异构酶柱,使一 异构化异构化 部分葡萄糖部分葡萄糖果糖果糖果葡糖浆果葡糖浆
7、活性炭和离子活性炭和离子 交换树脂精制浓缩交换树脂精制浓缩无色透明的无色透明的果葡糖浆果葡糖浆。 果葡糖浆果葡糖浆产品,产品,甜度等于蔗糖甜度等于蔗糖,但风味更好。,但风味更好。 果糖果糖含量达含量达4242称第称第一代一代果葡糖浆。果葡糖浆。 果糖果糖含量为含量为5555称称二代二代产品。甜度为蔗糖产品。甜度为蔗糖1.11.1倍倍 果糖果糖含量为含量为9090称称三代三代产品。甜度为蔗糖产品。甜度为蔗糖1.41.4倍倍 第一代果葡糖浆第一代果葡糖浆无机分子筛无机分子筛分离分离果糖含量达果糖含量达9494 与适量的第一代混合与适量的第一代混合二代和三代果葡糖浆二代和三代果葡糖浆 4 4、麦芽糖
8、浆麦芽糖浆 以淀粉为原料,经酶或酸结合法水解制以淀粉为原料,经酶或酸结合法水解制 成的一种淀粉糖浆,和液体葡萄糖相比,麦芽成的一种淀粉糖浆,和液体葡萄糖相比,麦芽 糖浆中主要是麦芽糖、糊精和低聚糖。糖浆中主要是麦芽糖、糊精和低聚糖。 麦芽糖浆麦芽糖浆 葡萄糖含量一般在葡萄糖含量一般在1010以下以下 麦芽糖含量一般在麦芽糖含量一般在40409090 按制法和麦芽糖含量不同可分为按制法和麦芽糖含量不同可分为 饴糖饴糖 高麦芽糖浆高麦芽糖浆 超高麦芽糖浆等超高麦芽糖浆等 二、淀粉糖的性质二、淀粉糖的性质 不同淀粉糖产品在许多性质方面存在差不同淀粉糖产品在许多性质方面存在差 别,如别,如甜度甜度、黏
9、度、胶黏性、增稠性、吸潮性黏度、胶黏性、增稠性、吸潮性 和保潮性,渗透压力和食品保藏性、颜色稳定和保潮性,渗透压力和食品保藏性、颜色稳定 性、焦化性、发酵性、还原性、防止蔗糖结晶性、焦化性、发酵性、还原性、防止蔗糖结晶 性、泡沫稳定性性、泡沫稳定性等等。这些性质与淀粉糖的应等等。这些性质与淀粉糖的应 用密切相关,不同的用途,需要选择不同种类用密切相关,不同的用途,需要选择不同种类 的淀粉糖品。下面简单的叙述淀粉糖的有关特的淀粉糖品。下面简单的叙述淀粉糖的有关特 性。性。 甜甜 度度 甜度是糖类的重要性质,影响甜度的因素有很甜度是糖类的重要性质,影响甜度的因素有很 多,特别是浓度。浓度增加,甜度
10、增高,增高程度多,特别是浓度。浓度增加,甜度增高,增高程度 不同糖类之间存在差别,葡萄糖溶液甜度随浓度增不同糖类之间存在差别,葡萄糖溶液甜度随浓度增 高的程度大于蔗糖,在较低的浓度,葡萄糖的甜度高的程度大于蔗糖,在较低的浓度,葡萄糖的甜度 低于蔗糖低于蔗糖, , 随浓度的增高差别减小,当含量达到随浓度的增高差别减小,当含量达到4040 以上时两者的甜度相等。淀粉糖浆的甜度随转化以上时两者的甜度相等。淀粉糖浆的甜度随转化 程度的增高而增高,此外,不同糖品混合使用有相程度的增高而增高,此外,不同糖品混合使用有相 互提高的效果。下面是几种糖类的甜度。甜度虽是互提高的效果。下面是几种糖类的甜度。甜度虽
11、是 糖晶的重要性质,但并不是甜度的高低决定一切,糖晶的重要性质,但并不是甜度的高低决定一切, 其他性质也需要考虑,有的情况下某种性质可能比其他性质也需要考虑,有的情况下某种性质可能比 甜度还重要,需要对糖的各种性质充分了解,才能甜度还重要,需要对糖的各种性质充分了解,才能 选用适当,取得好效果。选用适当,取得好效果。 表表7 7-1 1 几种糖类的相对甜度几种糖类的相对甜度 糖类名称糖类名称 相对甜度相对甜度 蔗蔗 糖糖 1.01.0 果葡糖浆果葡糖浆 1.01.0 葡葡 萄萄 糖糖 0.70.7 淀粉糖浆淀粉糖浆 0.50.5 果果 糖糖 1.51.5 淀粉糖浆淀粉糖浆 0.80.8 麦麦
12、芽芽 糖糖 0.50.5 溶解度溶解度 各种糖的溶解度不相同,各种糖的溶解度不相同,果糖最高果糖最高,其次其次 是蔗糖、葡萄糖是蔗糖、葡萄糖。葡萄糖的溶解度较低,在室。葡萄糖的溶解度较低,在室 温下浓度约为温下浓度约为5050,过高的浓度则葡萄糖结晶,过高的浓度则葡萄糖结晶 析出。为防止有结晶析出,工业上储存葡萄糖析出。为防止有结晶析出,工业上储存葡萄糖 溶液需要控制葡萄糖含量溶液需要控制葡萄糖含量4242( (干物质干物质) )以下,以下, 高转化糖浆的糖分组成保持葡萄糖高转化糖浆的糖分组成保持葡萄糖35354040, 麦芽糖麦芽糖35354040, ,果葡糖浆果葡糖浆( (转化率转化率42
13、42) )的质的质 量分数一般为量分数一般为7171。 结晶性质结晶性质 蔗糖易于结晶蔗糖易于结晶,晶体晶体能生长能生长很大很大。葡萄糖也容葡萄糖也容 易结晶,但晶体细小易结晶,但晶体细小。果糖难结晶果糖难结晶。淀粉糖浆淀粉糖浆是葡是葡 萄糖、低聚糖和糊精的混合物,萄糖、低聚糖和糊精的混合物,不能结晶,并能防不能结晶,并能防 止蔗糖结晶。止蔗糖结晶。糖的结晶性质与其应用有关。如硬糖糖的结晶性质与其应用有关。如硬糖 果制造中,单独使用蔗糖,熬煮到水分果制造中,单独使用蔗糖,熬煮到水分1 1.5 5以下,以下, 冷却后,蔗糖结晶,破裂,不能得到坚韧、透明的冷却后,蔗糖结晶,破裂,不能得到坚韧、透明
14、的 产品。若添加部分淀粉糖浆可防止蔗糖的结晶,防产品。若添加部分淀粉糖浆可防止蔗糖的结晶,防 止产品储存过程中返砂,淀粉糖浆中的糊精还能增止产品储存过程中返砂,淀粉糖浆中的糊精还能增 加糖果的韧性、强度和黏性,使糖果不易破碎,淀加糖果的韧性、强度和黏性,使糖果不易破碎,淀 粉糖浆的甜度较低,有冲淡蔗糖甜度的效果,使产粉糖浆的甜度较低,有冲淡蔗糖甜度的效果,使产 品甜味温和。品甜味温和。 吸湿性和保湿性吸湿性和保湿性 不同种类食品对于糖吸湿性和保湿性的要不同种类食品对于糖吸湿性和保湿性的要 求不同。如,求不同。如,硬糖果需要吸湿性低硬糖果需要吸湿性低,避免遇潮,避免遇潮 湿天气吸收水分导致溶化,
15、宜选用湿天气吸收水分导致溶化,宜选用蔗糖、低转蔗糖、低转 化或中转化糖浆为好化或中转化糖浆为好。转化糖和果葡糖浆含有。转化糖和果葡糖浆含有 吸湿性强的果糖,不宜使用。但吸湿性强的果糖,不宜使用。但软糖软糖果则需要果则需要 保持一定的水分,保持一定的水分,面包面包、糕点糕点类食品也需要保类食品也需要保 持松软,持松软,应使用高转化糖浆和果葡糖浆应使用高转化糖浆和果葡糖浆为宜。为宜。 果糖的吸湿性是各种糖中最高的。果糖的吸湿性是各种糖中最高的。 渗透压力渗透压力 较高浓度的糖液能抑制许多微生物的生长较高浓度的糖液能抑制许多微生物的生长, 这是由于糖液的渗透压力使微生物菌体内的水分被这是由于糖液的渗
16、透压力使微生物菌体内的水分被 吸走,生长受到抑制。吸走,生长受到抑制。不同糖类的渗透压力不同不同糖类的渗透压力不同, 单糖的渗透压力单糖的渗透压力约约为二糖的两倍为二糖的两倍,葡萄糖和果糖都,葡萄糖和果糖都 是单糖,具有较高的渗透压力和食品保藏效果,果是单糖,具有较高的渗透压力和食品保藏效果,果 葡糖浆的糖分组成为葡萄糖和果糖,渗透压力也较葡糖浆的糖分组成为葡萄糖和果糖,渗透压力也较 高,淀粉糖浆是多种糖的混合物,渗透压力随转化高,淀粉糖浆是多种糖的混合物,渗透压力随转化 程度的增加而升高。此外,程度的增加而升高。此外,糖液的渗透压力还与浓糖液的渗透压力还与浓 度有关,随浓度的增高而增加。度有
17、关,随浓度的增高而增加。 黏度黏度 葡萄糖和果糖的黏度较蔗糖低,葡萄糖和果糖的黏度较蔗糖低, 淀粉糖浆的黏度较高,但随转化度的淀粉糖浆的黏度较高,但随转化度的 增高而降低。增高而降低。 利用利用淀粉糖浆的高黏度淀粉糖浆的高黏度,可应用,可应用 于多种食品中,于多种食品中,提高产品的稠度和可提高产品的稠度和可 口性。口性。 化学稳定性化学稳定性 葡萄糖、果糖和淀粉糖浆都具有还原性葡萄糖、果糖和淀粉糖浆都具有还原性,在,在 中性中性和和碱性碱性条件下化学条件下化学稳定性低稳定性低,受热易分解生,受热易分解生 成有色物质,也容易与蛋白质类含氮物质起羰氨成有色物质,也容易与蛋白质类含氮物质起羰氨 反应
18、生成有色物质。反应生成有色物质。蔗糖蔗糖不具有还原性,在中性不具有还原性,在中性 和弱碱性条件下化学稳定性高,但和弱碱性条件下化学稳定性高,但在在phph值值9 9以上受以上受 热易分解产生有色物质热易分解产生有色物质。食品一般是偏酸性的,。食品一般是偏酸性的, 淀粉糖在酸性条件下稳定。淀粉糖在酸性条件下稳定。 发酵性发酵性 酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗 糖等,但不能发酵较高的低聚糖和糊精糖等,但不能发酵较高的低聚糖和糊精。有的。有的 食品需要发酵,如面包、糕点等;有的食品不食品需要发酵,如面包、糕点等;有的食品不 需要发酵,如蜜饯、果酱等。淀粉糖浆的发
19、酵需要发酵,如蜜饯、果酱等。淀粉糖浆的发酵 糖分为葡萄糖和麦芽糖,且随转化程度而增高。糖分为葡萄糖和麦芽糖,且随转化程度而增高。 生产面包类发酵食品应用发酵糖分高的高转化生产面包类发酵食品应用发酵糖分高的高转化 糖浆和葡萄糖为好。糖浆和葡萄糖为好。 三、淀粉糖酸糖化工艺三、淀粉糖酸糖化工艺 淀粉在酸或淀粉酶的催化作用下发生水解反淀粉在酸或淀粉酶的催化作用下发生水解反 应,其水解最终产物随所用的催化剂种类而异。应,其水解最终产物随所用的催化剂种类而异。 在酸作用下,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,在在酸作用下,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,在 淀粉酶作用下,随酶的种类不同而产物各异。淀粉酶作用下,随酶
20、的种类不同而产物各异。 1、酸糖化机理、酸糖化机理 淀粉乳加入稀酸后加热,经糊化、溶解,进淀粉乳加入稀酸后加热,经糊化、溶解,进 而葡萄糖苷链裂解,形成各种聚合度的糖类混合而葡萄糖苷链裂解,形成各种聚合度的糖类混合 溶液。在稀溶液的情况下,最终将全部变成葡萄溶液。在稀溶液的情况下,最终将全部变成葡萄 糖。在此,酸仅起催化作用。淀粉的酸水解反应糖。在此,酸仅起催化作用。淀粉的酸水解反应 可由化学式简示于下:可由化学式简示于下: (c(c6 6h h10100 05 5) )n n + + nhnh2 20 0 一一 ncnc6 6h h12120 06 6 淀粉的水解过程中,颗粒结晶结构被破坏淀
21、粉的水解过程中,颗粒结晶结构被破坏 。-1 1,4 4糖甙键和糖甙键和-1,61,6糖甙键被水解生成葡萄糖糖甙键被水解生成葡萄糖 ,而,而-1 1,4 4糖甙键的水解速度大于糖甙键的水解速度大于-l l,6 6糖甙键。糖甙键。 淀粉水解生成的葡萄糖受酸和热的催淀粉水解生成的葡萄糖受酸和热的催 化作用,又发生复合反应和分解反应。复化作用,又发生复合反应和分解反应。复 合反应是葡萄糖分子通过。合反应是葡萄糖分子通过。-1,6-1,6键结合键结合 生成异麦芽糖、龙胆二糖、潘糖和其他具生成异麦芽糖、龙胆二糖、潘糖和其他具 有有-1,6-1,6键的低聚糖类。复合糖可再次经键的低聚糖类。复合糖可再次经 水
22、解转变成葡萄糖,此反应是可逆的。分水解转变成葡萄糖,此反应是可逆的。分 解反应是葡萄糖分解成解反应是葡萄糖分解成5 5- -羟甲基糠醛、羟甲基糠醛、 有机酸和有色物质等。葡萄糖的复合反应有机酸和有色物质等。葡萄糖的复合反应 和分解反应简示于下如图和分解反应简示于下如图7-17-1所示:所示: (c6h10o o5)n + nh20 一一 nc6h12o o6 淀粉淀粉葡萄糖葡萄糖 龙胆二糖和其他低聚糖龙胆二糖和其他低聚糖 5-5-羟甲基糠醛羟甲基糠醛 有色聚合物有色聚合物 甲酸和其他有机酸甲酸和其他有机酸 图图7 7-1 1 葡萄糖的复合反应和分解反应葡萄糖的复合反应和分解反应 在糖化过程中,
23、水解、复合和分解在糖化过程中,水解、复合和分解3 3种化种化 学反应同时发生,而水解反应是主要的学反应同时发生,而水解反应是主要的。复合复合 与分解反应与分解反应是次要的,且对糖浆生产是不利的,是次要的,且对糖浆生产是不利的, 降低了产品的收得率降低了产品的收得率,增加了糖液精制的困难,增加了糖液精制的困难, 所以要尽可能降低这两种反应。所以要尽可能降低这两种反应。 2 2、影响酸糖化的因素、影响酸糖化的因素 酸的种类和浓度酸的种类和浓度 淀粉乳浓度淀粉乳浓度 温度温度 压力压力 时间时间 酸的种类和浓度酸的种类和浓度 由于由于各种酸各种酸的电离常数不同,虽摩尔数相同,的电离常数不同,虽摩尔数
24、相同, 但但h h 浓度不同,因而 浓度不同,因而水解能力不同水解能力不同。 盐酸为盐酸为100100,碳酸钠中和,增加灰分和咸味,腐蚀性大碳酸钠中和,增加灰分和咸味,腐蚀性大 硫酸为硫酸为50.3550.35,石灰中和,硫酸钙沉淀形成结垢,析出混浊石灰中和,硫酸钙沉淀形成结垢,析出混浊 草酸为草酸为20.4220.42,石灰中和,草酸钙沉淀,色浅,减少复合反石灰中和,草酸钙沉淀,色浅,减少复合反 应,但草酸价格贵应,但草酸价格贵 亚硫酸为亚硫酸为4.824.82 醋酸为醋酸为6.86.8 酸水解时生产上常控制糖化液酸水解时生产上常控制糖化液phph值为值为1.51.52.52.5。 同一种酸
25、,浓度增大,能增进水解作用同一种酸,浓度增大,能增进水解作用,但两者,但两者 之间并不表现为等比例关系,因此,酸的浓度就不宜之间并不表现为等比例关系,因此,酸的浓度就不宜 过大,否则会引起不良后果。过大,否则会引起不良后果。 淀粉乳浓度淀粉乳浓度 复合反应复合反应 淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖 分解反应分解反应 影响葡萄糖产率,增加精制困难,生产上要尽可能影响葡萄糖产率,增加精制困难,生产上要尽可能 降低这两种副反应,有效的方法是调节淀粉乳浓度降低这两种副反应,有效的方法是调节淀粉乳浓度 一般淀粉乳浓度控制在一般淀粉乳浓度控制在22222424波美度,结晶葡波美度,结晶葡 萄糖为萄糖为1212141
26、4波美度。波美度。 淀粉乳浓度越高淀粉乳浓度越高,糖液中葡萄糖浓度越大,复,糖液中葡萄糖浓度越大,复 合分解反应就强烈,生成龙胆二糖合分解反应就强烈,生成龙胆二糖( (苦味苦味) )和其他低和其他低 聚糖也多,聚糖也多,影响品质影响品质,降低葡萄糖产率降低葡萄糖产率; 淀粉乳浓度太低淀粉乳浓度太低,糖液中葡萄糖浓度也过低,糖液中葡萄糖浓度也过低, 设备利用率降低设备利用率降低,蒸发浓缩,蒸发浓缩耗能大耗能大。 温度、压力、时间温度、压力、时间 温度、压力、时间的增加均能增进水解作用,温度、压力、时间的增加均能增进水解作用, 但过高温度、压力或过长时间会引起不良后果。但过高温度、压力或过长时间会
27、引起不良后果。 生产上对生产上对淀粉糖浆淀粉糖浆一般控制在一般控制在 压力压力283283303 kpa303 kpa, 温度温度142142145145, 时间时间8 89min9min; 结晶葡萄糖结晶葡萄糖则采用则采用 压力压力252252353kpa353kpa, 温度温度138138147147 , 时间时间161635min35min。 3 3、酸糖化工艺、酸糖化工艺 工业上常用的糖化方法有工业上常用的糖化方法有2 2种,种, 间断糖化法间断糖化法 直接加热式直接加热式 连续糖化法连续糖化法 间接加热式间接加热式 间断糖化法间断糖化法 在一密闭的糖化罐内进行,在罐压保持在一密闭的糖
28、化罐内进行,在罐压保持0.030.03 0.05mpa0.05mpa的情况下,的情况下,进料进料,尽量缩短进料时间。进,尽量缩短进料时间。进 料完毕,料完毕,迅速升压迅速升压,快速放料快速放料,避免过度糖化。,避免过度糖化。 由于间断糖化在放料过程中仍可继续进行糖化由于间断糖化在放料过程中仍可继续进行糖化 反应,为了避免过度糖化,其中间品的反应,为了避免过度糖化,其中间品的dede值要比成值要比成 品的品的dede值标准略低。值标准略低。 由于间断糖化操作麻烦,糖化不均匀,葡萄糖由于间断糖化操作麻烦,糖化不均匀,葡萄糖 的复合、分解反应和糖液的转化程度控制困难,难的复合、分解反应和糖液的转化程
29、度控制困难,难 以实现自动化生产,多采用连续糖化技术。以实现自动化生产,多采用连续糖化技术。 直接加热式直接加热式 直接加热式的工艺过程是淀粉与水调配好,直接加热式的工艺过程是淀粉与水调配好, 在淀粉乳调配罐内混合,调整浓度和酸度。利用在淀粉乳调配罐内混合,调整浓度和酸度。利用 定量泵输送定量泵输送淀粉乳淀粉乳,通过,通过蒸汽喷射加热器蒸汽喷射加热器升温,升温, 送至送至维持罐维持罐,流入蛇管反应器进行糖化流入蛇管反应器进行糖化反应,控反应,控 制一定的温度、压力和流速,以完成糖化过程。制一定的温度、压力和流速,以完成糖化过程。 糖化液进入分离器闪急冷却。二次蒸汽急速糖化液进入分离器闪急冷却。
30、二次蒸汽急速 排出,糖化液迅速至常压,冷却到排出,糖化液迅速至常压,冷却到100100以下,以下, 再进入贮槽进行中和。再进入贮槽进行中和。 间接加热式间接加热式 间接加热式的工艺过程为:淀粉浆在配 间接加热式的工艺过程为:淀粉浆在配 料罐内连续自动调节料罐内连续自动调节phph值,并用高压泵值,并用高压泵打入打入3 3 套管式的管束糖化反应器内,被内外间接加套管式的管束糖化反应器内,被内外间接加 热热。反应一定时间后,经闪急冷却后中和。反应一定时间后,经闪急冷却后中和。 物料在流动中可产生搅动效果,各部分受热物料在流动中可产生搅动效果,各部分受热 均匀,糖化完全,糖化液颜色浅,有利于精均匀,
31、糖化完全,糖化液颜色浅,有利于精 制,热能利用效率高。蒸汽耗量和脱色用活制,热能利用效率高。蒸汽耗量和脱色用活 性炭比间断糖化法节约很多。性炭比间断糖化法节约很多。 三、淀粉的酶液化和酶糖化工艺三、淀粉的酶液化和酶糖化工艺 1 1、淀粉酶、淀粉酶 淀粉的酶糖化淀粉的酶糖化法是用专一性很强的淀粉酶将淀法是用专一性很强的淀粉酶将淀 粉水解成相应的糖。粉水解成相应的糖。 在葡萄糖及淀粉糖浆生产时应用在葡萄糖及淀粉糖浆生产时应用-淀粉酶淀粉酶与与糖糖 化酶化酶( (葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶) )协同作用协同作用,前者将高分子淀粉割,前者将高分子淀粉割 断为短链糊精,后者迅速把短链糊精水解成葡萄糖断为短链糊
32、精,后者迅速把短链糊精水解成葡萄糖 生产饴糖时用生产饴糖时用-淀粉酶淀粉酶与与-淀粉酶配合淀粉酶配合,- 淀粉酶转变的短链糊精被淀粉酶转变的短链糊精被-淀粉酶水解成麦芽糖。淀粉酶水解成麦芽糖。 -淀粉酶淀粉酶 -淀粉酶属于内切型淀粉酶淀粉酶属于内切型淀粉酶,它作用于淀,它作用于淀 粉时从淀粉分子内部以随机的方式切断粉时从淀粉分子内部以随机的方式切断-1,4-1,4 糖苷键,但水解位于分子中间的糖苷键,但水解位于分子中间的-1,4-1,4键的概键的概 率高于位于分子末端的率高于位于分子末端的-1,4-1,4键,键,-淀粉酶不淀粉酶不 能水解支链淀粉中的能水解支链淀粉中的-1,6-1,6键,也不能
33、水解相键,也不能水解相 邻分支点的邻分支点的-1,4-1,4键;不能水解麦芽糖,但可键;不能水解麦芽糖,但可 水解麦芽三糖及以上的含水解麦芽三糖及以上的含-1,4-1,4键的麦芽低聚键的麦芽低聚 糖。由于在其水解产物中,还原性末端葡萄糖糖。由于在其水解产物中,还原性末端葡萄糖 分子中分子中c c1 1的构型为的构型为-型,故称为型,故称为-淀粉酶。淀粉酶。 -淀粉酶作用于直链淀粉时淀粉酶作用于直链淀粉时,可分为两个阶,可分为两个阶 段,第一个阶段速度较快,能将直链淀粉全部水段,第一个阶段速度较快,能将直链淀粉全部水 解为麦芽糖、麦芽三糖及直链麦芽低聚糖;第二解为麦芽糖、麦芽三糖及直链麦芽低聚糖
34、;第二 阶段速度很慢,如酶量充分,最终将麦芽三糖和阶段速度很慢,如酶量充分,最终将麦芽三糖和 麦芽低聚糖水解为麦芽糖和葡萄糖。麦芽低聚糖水解为麦芽糖和葡萄糖。-淀粉酶水淀粉酶水 解支链解支链淀粉时淀粉时,可任意水解,可任意水解-1 1,4 4键,不能水解键,不能水解 -1,61,6键及相邻的键及相邻的-1 1,4 4键,但可越过分支点继键,但可越过分支点继 续水解续水解-1 1,4 4键,最终水解产物中除葡萄糖、麦键,最终水解产物中除葡萄糖、麦 芽糖外还有一系列带有芽糖外还有一系列带有-1,61,6键的极限糊精,不键的极限糊精,不 同来源的同来源的-淀粉酶生成的极限糊精结构和大小也淀粉酶生成的
35、极限糊精结构和大小也 不尽相同。不尽相同。 -淀粉酶较耐热淀粉酶较耐热,目前市售酶制剂中,不同来源,目前市售酶制剂中,不同来源 的的-淀粉酶具有不同的热稳定性和最适反应温度。淀粉酶具有不同的热稳定性和最适反应温度。 -淀粉酶的来源淀粉酶的来源 耐热性耐热性 最适反应温度最适反应温度 地衣芽孢杆菌地衣芽孢杆菌 耐高温耐高温淀粉酶淀粉酶 9595左右左右 达达105105110 110 枯草杆菌枯草杆菌 中温中温淀粉酶淀粉酶 7070 真菌真菌 非耐热非耐热性淀粉酶性淀粉酶 5555左右左右 一般作为糖化酶一般作为糖化酶 工业生产用工业生产用-淀粉酶一般均不耐酸淀粉酶一般均不耐酸。 当当phph值
36、低于值低于4.54.5时时,活力基本消失。,活力基本消失。 在在phph值为值为5.05.08.08.0之间较稳定。之间较稳定。 最适最适phph值为值为5.55.56.56.5。 不同来源的不同来源的-淀粉酶在此范围内略有差异。淀粉酶在此范围内略有差异。 不同来源的不同来源的-淀粉酶均含有钙离子。淀粉酶均含有钙离子。 (1)钙与酶分子结合紧密,能保持酶分)钙与酶分子结合紧密,能保持酶分 子最适空间构象,使酶具有子最适空间构象,使酶具有最高活力和最大稳最高活力和最大稳 定性定性。 (2)钙盐对细菌)钙盐对细菌-淀粉酶的热稳定性有淀粉酶的热稳定性有 很大的提高。很大的提高。 (3)液化操作时,可
37、在淀粉乳中加少量)液化操作时,可在淀粉乳中加少量 ca2 对 对-淀粉酶有保护作用淀粉酶有保护作用,可增强其耐热,可增强其耐热 力至力至90以上,因此以上,因此最适液化温度为最适液化温度为8590。 -淀粉酶淀粉酶 - -淀粉酶是一种外切型淀粉酶,它作用于淀粉淀粉酶是一种外切型淀粉酶,它作用于淀粉 时从非还原性末端依次切开相隔的时从非还原性末端依次切开相隔的-1,4-1,4键顺次将键顺次将 它分解为两个葡萄糖基,最终产物全是它分解为两个葡萄糖基,最终产物全是- -麦芽糖。麦芽糖。 所以也称麦芽糖酶。所以也称麦芽糖酶。- -淀粉酶能将直链淀粉全部分淀粉酶能将直链淀粉全部分 解,淀粉分子由解,淀粉
38、分子由偶数偶数个葡萄糖单位组成,最终水解个葡萄糖单位组成,最终水解 产物全部为产物全部为麦芽糖;麦芽糖;淀粉分子由淀粉分子由奇数奇数个葡萄糖单位个葡萄糖单位 组成,则最终组成,则最终-水解产物除水解产物除麦芽糖麦芽糖外,还有少量外,还有少量葡葡 萄糖萄糖。- -淀粉酶不能水解支链淀粉的淀粉酶不能水解支链淀粉的-1,6-1,6键,也键,也 不能跨过分支点继续水解,故水解支链淀粉是不完不能跨过分支点继续水解,故水解支链淀粉是不完 全的,残留下全的,残留下- -极限糊精。极限糊精。 (1)(1)- -淀粉酶淀粉酶活性中心含有巯基活性中心含有巯基(-sh)(-sh),一些,一些 氧化剂氧化剂、重金属离
39、子重金属离子以及以及巯基试剂巯基试剂均可使其失活,均可使其失活, 而而谷胱甘肽、半胱氨酸谷胱甘肽、半胱氨酸对其有保护作用。对其有保护作用。 (2)(2)- -淀粉酶淀粉酶和和-淀粉酶的淀粉酶的最适最适phph值值范围基范围基 本相同,一般均本相同,一般均为为5.05.06.56.5。 (3)(3)- -淀粉酶淀粉酶对温度的稳定性明显低于对温度的稳定性明显低于-淀淀 粉酶,粉酶,7070以上一般就失活。以上一般就失活。 不同来源的不同来源的- -淀粉酶稳定性淀粉酶稳定性差异较大差异较大 大豆大豆- -淀粉酶最适作用温度为淀粉酶最适作用温度为6060左右左右 大麦大麦- -淀粉酶最适作用温度为淀粉
40、酶最适作用温度为50505555 细菌细菌- -淀粉酶最适作用温度一般低于淀粉酶最适作用温度一般低于50 50 糖化酶糖化酶( (葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶) ) 糖化酶对淀粉的水解作用是从淀粉的非还糖化酶对淀粉的水解作用是从淀粉的非还 原性末端开始,依次水解原性末端开始,依次水解-1,4-1,4葡萄糖苷键,葡萄糖苷键, 顺次切下每个葡萄糖单位,生成葡萄糖。顺次切下每个葡萄糖单位,生成葡萄糖。 糖化酶的专一性差,除水解糖化酶的专一性差,除水解-1,4-1,4葡萄糖葡萄糖 苷键外,还能水解苷键外,还能水解-1,6-1,6键和键和1,31,3键,但后两种键,但后两种 键的水解速度较慢,由于该酶作用于
41、淀粉糊时键的水解速度较慢,由于该酶作用于淀粉糊时 ,糖液黏度下降较慢,还原能力上升很快,所,糖液黏度下降较慢,还原能力上升很快,所 以又称糖化酶,不同微生物来源的糖化酶对淀以又称糖化酶,不同微生物来源的糖化酶对淀 粉的水解能力也有较大区别。粉的水解能力也有较大区别。 不同来源的葡萄糖淀粉酶在糖化的最适温度和不同来源的葡萄糖淀粉酶在糖化的最适温度和 phph值上存在一定的差异。值上存在一定的差异。 来源来源 最适温度最适温度 phph值值 黑曲霉黑曲霉 555560 ph60 ph值值3 3.5 55 5.0 0 根霉根霉 505055 ph55 ph值值4 4.5 55 5.5 5 拟内孢霉拟
42、内孢霉 50 ph50 ph值值4 4.8 85 5.0 0 糖化时间糖化时间 根据相应淀粉糖根据相应淀粉糖dede值的要求而定,一值的要求而定,一 般为般为121248 h48 h 糖化温度糖化温度 一般采用一般采用5555以上以上可避免长时间保温可避免长时间保温 过程中细菌的生长过程中细菌的生长 糖化糖化phph值值 一般为一般为弱酸性弱酸性,不易生成有色物质,不易生成有色物质, 有利于提高糖化液的质量有利于提高糖化液的质量 脱支酶脱支酶 脱支酶是水解支链淀粉、糖原等大分子脱支酶是水解支链淀粉、糖原等大分子 化合物中化合物中-l,6-l,6糖苷键的酶,脱支酶可分为糖苷键的酶,脱支酶可分为
43、直接脱支酶直接脱支酶 水解未经改性的支链淀粉或水解未经改性的支链淀粉或 糖原中的糖原中的-l,6-l,6糖苷键糖苷键 间接脱支酶间接脱支酶 作用于经酶改性的支链淀粉作用于经酶改性的支链淀粉 或糖原。或糖原。 根据水解底物专一性的不同,根据水解底物专一性的不同, 直接脱支酶直接脱支酶 异淀粉酶异淀粉酶 普鲁蓝酶普鲁蓝酶 异淀粉酶异淀粉酶只能水解支链结构中的只能水解支链结构中的-1,6-1,6糖苷键糖苷键 不能水解直链结构中的不能水解直链结构中的-1,6-1,6糖苷键;糖苷键; 普鲁蓝酶普鲁蓝酶能水解支链结构中的能水解支链结构中的-1,6-1,6糖苷键,糖苷键, 也能水解直链结构中的也能水解直链结
44、构中的-1,6-1,6糖苷键糖苷键 脱支酶脱支酶在淀粉制糖工业上的主要应用是在淀粉制糖工业上的主要应用是和和-淀淀 粉酶或葡萄糖淀粉酶协同糖化粉酶或葡萄糖淀粉酶协同糖化,提高淀粉转化率,提高淀粉转化率, 提高麦芽糖或葡萄糖得率。提高麦芽糖或葡萄糖得率。 2 2、液化、液化 液化是使糊化后的淀粉发生部分水解,暴露出液化是使糊化后的淀粉发生部分水解,暴露出 更多可被糖化酶作用的非还原性末端。它是更多可被糖化酶作用的非还原性末端。它是利用液利用液 化酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度,使黏度化酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度,使黏度 大为降低,流动性增高大为降低,流动性增高,所以工业上称为,所以工
45、业上称为液化液化。 酶液化酶液化和和酶糖化酶糖化的工艺称为的工艺称为双酶法或全酶法双酶法或全酶法。 液化也可用酸液化也可用酸 酸液化酸液化和和酶糖化酶糖化的工艺称为的工艺称为酸酶法酸酶法。 由于生淀粉颗粒的结晶性结构,淀粉糖化酶由于生淀粉颗粒的结晶性结构,淀粉糖化酶 无法直接作用,必需加热使淀粉颗粒吸水膨胀,无法直接作用,必需加热使淀粉颗粒吸水膨胀, 并并糊化糊化,破坏其结晶结构。,破坏其结晶结构。 糊化的淀粉乳黏度很大,流动性差,搅拌困糊化的淀粉乳黏度很大,流动性差,搅拌困 难,难获得均匀的糊化结果,在较高浓度和大量难,难获得均匀的糊化结果,在较高浓度和大量 物料的情况下操作有困难,需物料的
46、情况下操作有困难,需液化液化。 -淀粉酶淀粉酶对于糊化的淀粉有很强催化水解作对于糊化的淀粉有很强催化水解作 用,很快降解成糊精和低聚糖小分子,用,很快降解成糊精和低聚糖小分子,黏度急速黏度急速 降低,流动性增高降低,流动性增高。 糖化酶糖化酶酶糖化时从底物分子的非还原尾端进酶糖化时从底物分子的非还原尾端进 行。行。液化液化使淀粉生成糊精和低聚糖,使淀粉生成糊精和低聚糖,底物数量增底物数量增 多多,糖化酶作用的机会增多,有利于糖化反应。糖化酶作用的机会增多,有利于糖化反应。 液化程度液化程度 在液化过程中,淀粉糊化水解成较小分子,葡萄在液化过程中,淀粉糊化水解成较小分子,葡萄 糖淀粉酶以这些小分
47、子为底物,糖淀粉酶以这些小分子为底物,底物分子越多,生底物分子越多,生成成 葡萄糖的机会越多。葡萄糖的机会越多。 但但葡萄糖淀粉酶是先与底物分子生成络合结构葡萄糖淀粉酶是先与底物分子生成络合结构, 而后再水解,这需要底物分子的大小具有一定的范围而后再水解,这需要底物分子的大小具有一定的范围 ,才能生成这种络合结构,过大或过小都不适宜。,才能生成这种络合结构,过大或过小都不适宜。 根据生产实践,淀粉在根据生产实践,淀粉在酶液化酶液化工序中水解到工序中水解到de值值 15152020范围合适范围合适。超过。超过20不利于糖化酶生成络合结构不利于糖化酶生成络合结构 ,影响催化效率,最终,影响催化效率
48、,最终de值较低。低于值较低。低于15液化淀粉的液化淀粉的 凝沉性强,易于重新结合,对于过滤有不利的影响。凝沉性强,易于重新结合,对于过滤有不利的影响。 酸液化时也如此。酸液化时也如此。 液化方法液化方法 液化方法有液化方法有3 3种:种: 升温液化法升温液化法 高温液化法高温液化法 喷射液化法喷射液化法 升温液化法升温液化法 这是最简单的液化方法。这是最简单的液化方法。30304040的淀粉乳的淀粉乳 调节调节phph值值6.06.06.56.5,加入,加入0.01 mol/l 0.01 mol/l caclcacl2 2钙离钙离 子子,加入,加入液化酶液化酶,在保持剧烈搅拌的情况下,喷,在
49、保持剧烈搅拌的情况下,喷 入蒸汽入蒸汽加热加热到到85859090时时,保持保持303060min60min达到需达到需 要的液化程度,要的液化程度,加热至加热至100100终止终止酶反应,酶反应,冷却冷却至至 糖化温度。糖化温度。 此法所需设备和操作都简单此法所需设备和操作都简单,但在升温糊化但在升温糊化 过程中,黏度增加使搅拌不均匀,料液受热不均过程中,黏度增加使搅拌不均匀,料液受热不均 匀,使液化不完全,液化效果差,形成难于受酶匀,使液化不完全,液化效果差,形成难于受酶 作用的不溶性淀粉粒,引起糖化液过滤困难。作用的不溶性淀粉粒,引起糖化液过滤困难。 为改进这种缺点,为改进这种缺点,液化
50、完后液化完后加热煮沸加热煮沸10min, 谷类淀粉谷类淀粉(如玉米如玉米)液化较困难,应液化较困难,应加热到加热到140, 保持几分钟。加热能改进过滤性质,但不及其他保持几分钟。加热能改进过滤性质,但不及其他 方法好。方法好。 高温液化法高温液化法 将将淀粉乳淀粉乳调节好调节好phph值值和和钙离子浓度钙离子浓度,加入需,加入需 要量的要量的液化酶液化酶,用泵喷淋头向液化桶中喷约,用泵喷淋头向液化桶中喷约9090的的 热水,淀粉受热糊化、液化,由桶底部流出,进入热水,淀粉受热糊化、液化,由桶底部流出,进入 保温桶中,于保温桶中,于9090保温约保温约40min40min或更长时间达到所或更长时
51、间达到所 需的液化程度。需的液化程度。 此法设备和操作都简单,效果也不差。缺点是此法设备和操作都简单,效果也不差。缺点是 淀粉淀粉不是同时受热,液化欠均匀,酶的利用也不完不是同时受热,液化欠均匀,酶的利用也不完 全,全,后加入的部分作用时间较短。对于液化较困难后加入的部分作用时间较短。对于液化较困难 的谷类淀粉的谷类淀粉( (如玉米如玉米) ),液化后需要加热处理液化后需要加热处理以凝结以凝结 蛋白质类物质,改进过滤性质。在蛋白质类物质,改进过滤性质。在130130加热液化加热液化5 5 l0minl0min或在或在150150加热加热1 11.5 min1.5 min。 喷射液化法喷射液化法
52、 蒸气先通入喷射器预热到蒸气先通入喷射器预热到80809090 ,用位移,用位移 泵将淀粉乳打入,泵将淀粉乳打入,蒸气喷入淀粉乳的薄层,引起蒸气喷入淀粉乳的薄层,引起 糊化、液化。糊化、液化。蒸气喷射产生的湍流使淀粉受热快蒸气喷射产生的湍流使淀粉受热快 而均匀,黏度降低也快。液化的淀粉乳由喷射器而均匀,黏度降低也快。液化的淀粉乳由喷射器 下方卸出,引入保温桶中在下方卸出,引入保温桶中在85859090保温约保温约40 40 minmin,达到需要的液化程度。,达到需要的液化程度。 此法的优点此法的优点是液化效果好,蛋白质类杂质的是液化效果好,蛋白质类杂质的 凝结好,糖化液的过滤性质好,设备少,
53、适于连凝结好,糖化液的过滤性质好,设备少,适于连 续操作。马铃薯淀粉液化容易,可用续操作。马铃薯淀粉液化容易,可用4040浓度;浓度; 玉米淀粉液化较困难,以玉米淀粉液化较困难,以27273333浓度为宜,若浓度为宜,若 浓度在浓度在3333以上,则需要提高用酶量两倍。以上,则需要提高用酶量两倍。 酸液化法酸液化法过滤性质好,但最终过滤性质好,但最终糖化程度低。糖化程度低。 酶液化法糖化程度较高酶液化法糖化程度较高,但过滤性质较差但过滤性质较差。 酸酶合并液化法酸酶合并液化法 利用酸和酶液化法的优点,利用酸和酶液化法的优点, 先酸液化先酸液化到到dede值约值约4 4,后酶液化后酶液化到需要程
54、度,经酶到需要程度,经酶 糖化,糖化程度能达到葡萄糖化,糖化程度能达到葡萄糖值约糖值约9797,稍低于酶液,稍低于酶液 化法,但过滤性质好,与酸液化法相似。化法,但过滤性质好,与酸液化法相似。 此法只能用管道设备连续进行,因为用此法调此法只能用管道设备连续进行,因为用此法调 节节phph值、降温和加液化酶的时间快,也避免回流。值、降温和加液化酶的时间快,也避免回流。 若不用管道设备,则由于低葡萄糖值淀粉液的黏度若不用管道设备,则由于低葡萄糖值淀粉液的黏度 大,凝沉性也强,过滤性质差。大,凝沉性也强,过滤性质差。 3 3、糖、糖 化化 淀粉淀粉液化液化糊精和低聚糖较小分子产物糊精和低聚糖较小分子
55、产物 糖化糖化葡萄糖。葡萄糖。 完全水解完全水解 100100份纯淀粉份纯淀粉 11l11l份葡萄糖份葡萄糖 但现在工业生产技术还没有达到这种水平。但现在工业生产技术还没有达到这种水平。 双酶法双酶法工艺每工艺每100100份纯淀粉只生成份纯淀粉只生成105105108108份份 葡萄糖,因为有水解不完全的剩余物和复合产物如葡萄糖,因为有水解不完全的剩余物和复合产物如 低聚糖和糊精等存在。低聚糖和糊精等存在。 多酶协同作用法多酶协同作用法,如除葡萄糖淀粉酶外再加上,如除葡萄糖淀粉酶外再加上 异淀粉酶或普鲁蓝酶并用,能使淀粉异淀粉酶或普鲁蓝酶并用,能使淀粉水解率提高水解率提高, 糖化液中糖化液中
56、葡萄糖的百分率葡萄糖的百分率可达可达9999以上。以上。 双酶法双酶法生产葡萄糖工艺的现在水平,糖化生产葡萄糖工艺的现在水平,糖化2d2d 葡萄糖值达到葡萄糖值达到95959898。在糖化的初阶段,速度快,。在糖化的初阶段,速度快, 第一天葡萄糖达到第一天葡萄糖达到9090以上,以后的糖化速度变慢。以上,以后的糖化速度变慢。 葡萄糖淀粉酶对于葡萄糖淀粉酶对于-1,6-1,6糖苷键的水解速度慢。糖苷键的水解速度慢。 提高用酶量能加快糖化速度,但考虑到生产成本提高用酶量能加快糖化速度,但考虑到生产成本 和复合反应,不能增加过多。降低浓度能提高糖和复合反应,不能增加过多。降低浓度能提高糖 化程度,但
57、考虑到蒸发费用,浓度也不能降低过化程度,但考虑到蒸发费用,浓度也不能降低过 多,一般多,一般采用浓度约采用浓度约3030。 酶源不同酶源不同,葡萄糖淀粉酶葡萄糖淀粉酶的的耐热性、耐酸性耐热性、耐酸性也也 存在差别。例如存在差别。例如 曲霉糖化酶为曲霉糖化酶为5560,ph值值3.55.0; 根霉糖化酶为根霉糖化酶为5055,ph值值4.55.5; 拟内孢酶为拟内孢酶为50 ,ph值值4.85.0。 酶源不同淀粉分解率不同,相同酶源、同一菌酶源不同淀粉分解率不同,相同酶源、同一菌 株产生的酶也会出现不同株产生的酶也会出现不同类型的糖化酶。类型的糖化酶。 如将黑曲菌产生的粗淀粉酶用酸处理,获得糖如
58、将黑曲菌产生的粗淀粉酶用酸处理,获得糖 化型淀粉酶化型淀粉酶及及,其中,其中能能100100地分解糊化的糯地分解糊化的糯 米淀粉和较多米淀粉和较多-1,6-1,6键的糖原及键的糖原及-界限糊精,而酶界限糊精,而酶 仅能分解仅能分解60607070的糯米淀粉,对于糖原及的糯米淀粉,对于糖原及- 界限糊精则难以分解。界限糊精则难以分解。 糖化操作糖化操作 糖化操作比较简单,将淀粉液化液引入糖化桶糖化操作比较简单,将淀粉液化液引入糖化桶 中中调节到适当的温度和调节到适当的温度和phph值值混入需要量的糖化混入需要量的糖化 酶制剂酶制剂保持保持2 23d3d达到最高的葡萄糖值达到最高的葡萄糖值得糖化液
59、。得糖化液。 加入糖化酶前要先将温度和加入糖化酶前要先将温度和ph值调节好,避免值调节好,避免 酶与不适当的温度和酶与不适当的温度和ph值接触,活力受影响。值接触,活力受影响。 糖化桶具有夹层,用来通冷水或热水调节和保糖化桶具有夹层,用来通冷水或热水调节和保 持温度,并具有搅拌器保持适当的搅拌,避免发生持温度,并具有搅拌器保持适当的搅拌,避免发生 局部温度不均匀现象。局部温度不均匀现象。 达到最高的葡萄糖值后,应停止反应达到最高的葡萄糖值后,应停止反应,否则,否则, 葡萄糖值趋向降低,因为葡萄糖葡萄糖值趋向降低,因为葡萄糖发生复合反应发生复合反应,一部,一部 分葡萄糖又重新结合生成异麦芽糖等复
60、合糖类。这种分葡萄糖又重新结合生成异麦芽糖等复合糖类。这种 反应在较高的酶浓度和底物浓度的情况下更为显著。反应在较高的酶浓度和底物浓度的情况下更为显著。 葡萄糖淀粉酶对于葡萄糖的复合反应具有催化作用。葡萄糖淀粉酶对于葡萄糖的复合反应具有催化作用。 糖化液在糖化液在8080,受热,受热20min20min,酶活力全部消失,酶活力全部消失。 脱色过程中即达到酶失活目的。活性炭脱色一般是在脱色过程中即达到酶失活目的。活性炭脱色一般是在 8080保持保持30min30min,酶活力同时消失。,酶活力同时消失。 提高用酶量,糖化速度快,最终葡萄糖值也增高提高用酶量,糖化速度快,最终葡萄糖值也增高 ,能缩
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