高温双酶法液化与糖化工艺综述
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淀粉制糖工艺(5~10T/hr料浆)无锡市博立生物制品有限公司技术服务部2003年12月1、工艺流程淀粉—→配料罐(配料调浆)—→料浆泵—→料浆罐—→一喷离心泵—→第一喷射器(一喷)—→一喷维持罐—→一喷闪冷罐(闪冷)—→一喷料浆泵—→液化罐(保温液化)—→缓冲罐—→二喷离心泵—→第二喷射器(二喷)—→二喷维持罐—→二喷闪冷罐(闪冷)—→液化液贮罐—→液化液泵—→冷却器—→糖化罐(调酸、糖化)—→压滤泵—→压滤机(压滤)—→滤液池—→滤液泵—→糖液贮罐—→糖液泵—→去发酵2、工艺说明配料调浆淀粉加水调浆,粉浆浓度一般控制为12~15゜Bé,调pH6.2~6.5,充分搅拌均匀后按每克原料使用12~16单位加入博立牌耐高温α-淀粉酶(以20000u/ml规格计为0.06~0.08%)。
如果调浆用水硬度较低,应适量加入CaCl2。
配料完成后立即泵入料浆罐。
第一次喷射液化控制喷射器出口温度102~105℃。
最高温度不要超过108℃,最低温度不低于102℃。
喷射过程以“稳”字最为重要,一定要做到进汽稳、进料稳、温度稳,这是整个喷射液化成功的关键。
保温液化料液喷射后,经闪冷将料液温度降至95~98℃,保温液化60~120分钟。
第二次喷射液化料液经第一次液化后,通过缓冲罐再经喷射器进行第二次喷射,温度控制在125~140℃。
此过程目的是使一些未破的淀粉细胞进一步膨胀破裂,蛋白质进一步絮凝成团,以提高液化效果和糖液过滤效果。
料液经第二次闪冷后(温度降至98℃左右)进入液化液贮罐。
糖化液化液经冷却器冷却至60~62℃进入糖化罐,调节pH4.2~4.5,按150~200u/克原料加入博立牌糖化酶(以100000u/ml规格计为0.1~0.2%),保温糖化20~24小时。
糖化结束后,升温至80℃以上维持15~20分钟灭酶,调节pH4.6~4.8,经压滤后得糖液泵至糖液贮罐。
3、质量判断液化液(1)液化DE值一般控制在15~17%,不超过20%;(2)碘色反应至蓝色消失;(3)蛋白质凝聚好;(4)外观透明,无白色混浊;(5)粘度小。
双酶糖化法的名词解释糖化法是酿酒和酒精生产过程中的关键步骤,其目的是将淀粉转化为可发酵的糖。
传统的糖化法主要通过热处理来使淀粉分子断裂,产生可溶性糊精和糖。
然而,这种方法需要高温和压力,同时也需要长时间的反应。
而双酶糖化法则是一种新型的糖化方法,通过使用两种酶来加速淀粉的分解,从而提高糖化效率,并节省时间和能源。
首先,让我们了解一下什么是酶。
酶是一种特殊的蛋白质,它具有催化反应的能力。
在酿酒和酒精生产过程中,两种酶——α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶(也称为糖化酶)扮演着关键的角色。
α-淀粉酶是一种能够在较高温度下活跃的酶,它能够将淀粉分子的内部链接断裂,并使其变为可溶性糊精。
这一过程称为糊化。
葡萄糖淀粉酶则具有能够在酵母发酵过程中完全降解葡萄糖的能力。
这种酶可以迅速将糊精转化为可发酵的糖,为酵母提供能量。
双酶糖化法主要通过将这两种酶结合起来使用,以提高糖化效率。
首先,将α-淀粉酶和淀粉加入到一个反应容器中。
这个容器会维持一定的温度和pH,以使酶的活性达到最佳。
在这个过程中,α-淀粉酶作用于淀粉分子,将其分解为糊精。
接下来,将葡萄糖淀粉酶添加到反应容器中。
葡萄糖淀粉酶会催化将糊精转化为可发酵的糖,如葡萄糖和麦芽糖。
这些可发酵的糖将为酵母提供能量,促进发酵过程。
与传统的糖化法相比,双酶糖化法具有以下一些优势。
首先,由于两种酶的协同作用,双酶糖化可以在较低的温度下进行,从而减少能源消耗。
其次,传统的糖化法通常需要较长时间的反应,而双酶糖化法则可以在较短的时间内完成。
这对于大规模工业生产来说尤为重要,可以提高生产效率。
另外,双酶糖化法还能够在较高温度下进行,从而可以消除微生物或其他有害生物的污染风险。
双酶糖化法在酿酒和酒精生产行业中得到了广泛的应用。
它不仅提高了生产效率,还改善了产品质量。
此外,该方法还可以应用于其他工业领域,如食品工业、生物柴油生产等。
总结起来,双酶糖化法是一种使用两种酶来加速淀粉分解的糖化方法。
简述双酶法淀粉糖化技术流程及要点下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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双酶法制糖工艺流程及工艺条件控制的研究黄志久生物工程082班***********摘要:随着谷氨酸生产工业的发展,提高谷氨酸菌株发酵产酸水平势在必行。
采用双酶法制糖工艺可以提高质量。
双酶法制糖的最佳工艺的确定及最佳工艺的控制,对后面各工序的技术水平及产品质量,打下了良好基础,并且还能大大提高经济效益。
关键词:双酶法制糖工艺控制液化糖化引言国内谷氨酸发酵产业发展十分迅速,据统计,目前全国谷氨酸产量近160万t。
绝大多数谷氨酸发酵厂采用玉米淀粉作为生产原料。
以玉米淀粉酶解的葡萄糖液为原料,应用广泛。
因此,葡萄糖液的质量好坏直接影响到发酵水平的高低。
但如何使生产的糖液最适合发酵生产,又能使制糖成本最低[1]。
对于选用适合谷氨酸发酵的制糖工艺具有一定的指导意义。
双酶法制糖经十多年的生产应用所取得的进展,已基本淘汰酸解法淀粉制糖技术。
双酶法与酸法或酶酸法相比,显示了它的绝对优势,它的水解糖的质量不仅大大提高,而且也大大提高了粉糖转化率。
双酶法制糖代表先进的淀粉制糖方法,各项生产水平及质量指标确实比以前均有较大突破【2】。
除考察了传统的糖液质量指标要求的内容外,重点考察了糖化周期、糖液透光率、糖液OD值、糖化用水等制糖工艺对于发酵的影响。
在双酶法制糖的液化过程中,不同的加酶方法对酶的消耗和液化效果影响很大[3]。
1 双酶法制糖工艺[4]双酶法制糖的最佳工艺,因原料品种的不同而有所差异,所以,在大规模生产之前,应进行小试,确定其最佳工艺。
第一步:调浆。
pH为6.4±0.1,浓度15±1°Be加0.25~0.3%Ca2*,α-淀粉酶用量:8个单位/克左右。
第二步:液化。
92±2℃,保温20分钟,典液检查呈棕红色。
第三步:灭酶。
加温至100℃,保持5分钟。
第四步:过滤。
板框式压滤机,0.25Mpa。
第五步:糖化。
pH为4.4±0.1,温度60℃,糖化酶用量200~250单位/克米,时间7小时左右,检验DE≥95%,糊精微量。
精心整理淀粉液化及糖化实验一、实验目的1.掌握用酶解法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法;2.掌握还原糖的测定方法。
二、实验原理在发酵过程中,因有些微生物不能直接利用淀粉,当以淀粉为原料时,必须先将淀粉水解成葡萄糖,才能供发酵使用。
一般将淀粉水解为葡萄糖的过程成为淀粉的糖化,所制得的糖液成为淀粉水解糖。
水解淀粉为葡萄糖的方法包括酸解法、酸酶结合法和酶解法。
实验室常采用酶解法制备淀粉水解糖。
酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。
酶解法葡萄糖可分为两步:第一步是利用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加,这个过程称为液化;第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖的过程,这个过程在生产上成为糖化。
淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的,故该方法也称为双酶法。
1.酶解法液化原理淀粉的酶解法液化是以α-淀粉酶作为催化剂,该酶作用于淀粉的α-1,4-糖苷键,从内部随机地水解淀粉,从而迅速将淀粉水解为糊精及少量麦芽糖,所以α-淀粉酶也称内切淀粉酶。
淀粉受到α-淀粉酶的作用后,其碘色反应发生以下变化:蓝色→紫色→红色→浅红色→不显色(即显碘原色)。
酶解法液化因生产工艺不同分为间歇法、半连续法和连续法;液化设备分为管式、罐式和喷射式;加酶方法包括一次加酶法、二次加酶法和三次加酶法;根据酶制剂的耐温性分为中温酶法、高温酶法及中温酶和高温酶混合法。
本实验采用:高温酶法,间歇式,罐式,一次加酶法。
2.酶解法糖化原理淀粉的酶解法糖化是以糖化酶为催化剂,该酶从非还原末端以葡萄糖为单位依次分解淀粉的α-1,4-糖苷键或α-1,6-糖苷键,由于是从链的一端逐渐一个个地切断为葡萄糖,所以糖化酶也成为外切淀粉酶。
淀粉糖化的理论收率:因为在糖化过程中有水的参与反应,故糖化的理论收率为111.1%(C 6H 10O 5)n +H 2O →nC 6H 12O 616218180淀粉糖化实际收率的计算公式:淀粉糖化实际收率=100%×(%)×g g/L ×L 原料中纯淀粉含量)投入淀粉量()糖液葡萄糖含量()糖液量(淀粉转化率是指100份淀粉中有多少份淀粉被转化为葡萄糖。
玉米淀粉的液化与糖化一、实验目的1、掌握用酶法水解淀粉制备水解糖的原理及方法。
2、掌握还原糖的化学测定和比色测定方法。
二、实验仪器、设备和材料1设备25升罐(可用本院25升发酵罐代替);装料按20升计,采用小型板框过滤机压滤,烘箱;水桶,量筒。
2分析仪器分光光度计,水浴锅,糖度计,滴定管,电炉,白瓷板,三角瓶,阿贝折光仪,比重瓶,pH计。
3实验主要原料:玉米淀粉,高温液化酶和糖化酶。
三、实验原理、过程和方法1、主要过程:通过双酶法制糖,从玉米淀粉原料出发,经配料,糊化,液化和糖化,过滤,制备成淀粉水解糖。
本实验所得到的糖液,可用于下一批酵母发酵实验。
2、配料:称重,按照20升有效体积,配制30%淀粉乳。
取样烘干至恒重,测定淀粉中的水分含量。
3、糊化和液化糊化原理:将淀粉乳加热,淀粉颗粒膨胀,由于颗粒的膨胀,晶体结构消失,变成糊状液体,淀粉不再沉淀,这种现象称为糊化。
不同的淀粉的糊化温度不同。
如玉米淀粉开始糊化的温度为62.0℃,中点温度为67℃,终结温度为72℃。
糊化分为:预糊化(吸水),糊化(体积膨胀)。
糊化过程中,要防止淀粉的老化(分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程)。
液化原理:液化是利用液化酶使糊化淀粉水解到一定的糊精和低聚糖程度,粘度大大降低,流动性增加。
液化方法分:酸法、酶酸法、酶法等。
以生产工艺不同又分为间歇法,半连续和连续式;液化设备有:管式、罐式、喷射式。
加酶方法有:一次加酶、二次加酶、三次加酶。
根据酶制剂的耐温性分为中温酶法、高温酶法、或中温酶和高温酶混合法。
本实验采用:高温酶法,间歇式,罐式,二次加酶法。
间歇液化法工艺流程:配制30%的淀粉乳,PH 值6.5,加入氯化钙(对固形物0.2%),加入液化酶(加酶量根据酶制剂厂商的要求),在剧烈搅拌下,先加热至72℃,保温15min ,再加热至90℃,并维持30min ,以达到所需的液化程度(DE 值:15—18%)。
双酶法生产玉米酒精液化及糖化工艺条件的研究李大鹏,罗文斌(黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆&)’’&()摘要:运用正交实验,确定了双酶法玉米酒精生产的液化和糖化工艺条件。
最佳液化工艺条件为:液化温度("+,,-值./.,液化时间’/.0,液化酶的添加量"/"’.12&""1玉米粉;最佳糖化工艺条件为糖化温度.*+,,-值#/.,糖化时间!/.0,糖化酶的添加量"/’12&""1玉米粉。
关键词:玉米酒精;双酶法;正交实验;液化;糖化;工艺条件中图分类号:34!)!/!文献标识码:5文章编号:&""’$)!"!(!"".)"&$""&)$"!!"#$%&’"()*)+(’&,&-.+/,0&’$.".&’1&23.4#)2/+".&’/’$!/++(/5.2.+/".&’2&565&$#+.’-0&5’7,+&(&,8."(*8&9’:%;)17<!*=70*:30676809:;:1<8=;8:9><7<:9?:@;<AB6@=87<:9=9>?=880=C<@<8=7<:9@:C,C:>B8<918:C9=;8:0:;D<707D:69EFG6?0=?H6696?7=HI ;<?06>J<=:C70:1:9=;6K,6C<G697?/306:,7<GBG D:CL<918:9><7<:9?@:B9>@:C;<AB6@=87<:9=C6:;<AB6@F<9176G,6C=7BC6("+,,-./.,;<AB6@FI <917<G6’0,;<AB6@F<9169EFG6=>>6>"/"’.12&""18:C9G6=;;D0<;6706:,7<GBG D:CL<918:9><7<:9?@:B9>@:C?=880=C<@<8=7<:9=C6:?=880=I C<@F<9176G,6C=7BC6.*+,,-#/.,?=880=C<@F<917<G6!/.0,?=880=C<@F<9169EFG6=>>6>"/’12&""18:C9G6=;/>9?@A=B!:8:C9=;8:0:;;7D:I69EFG6G670:>;:C70:1:9=;6K,6C<G697;;<AB6@=87<:9;?=880C<@<8=7<:9;76809:;:1<8=;8:9><7<:9玉米作为酒精生产的主要原料在国内外都得到了普遍的应用。
一、实验目的1. 掌握双酶糖化法提取葡萄糖的原理和方法。
2. 了解淀粉酶和葡萄糖氧化酶的作用及特性。
3. 熟悉实验操作步骤,提高实验技能。
二、实验原理双酶糖化法是利用淀粉酶和葡萄糖氧化酶将淀粉转化为葡萄糖的一种方法。
淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖,葡萄糖氧化酶能将麦芽糖氧化为葡萄糖,从而实现淀粉到葡萄糖的转化。
三、实验材料1. 试剂:淀粉酶、葡萄糖氧化酶、磷酸盐缓冲液、碘液、DNS试剂、硫酸铜、无水碳酸钠等。
2. 仪器:试管、移液管、烧杯、酒精灯、电热恒温水浴锅、分光光度计等。
四、实验步骤1. 配制淀粉溶液:称取一定量的玉米淀粉,用磷酸盐缓冲液溶解,配制成一定浓度的淀粉溶液。
2. 淀粉酶反应:取适量淀粉溶液于试管中,加入一定量的淀粉酶,在37℃水浴锅中反应一定时间。
3. 酶反应终止:加入适量硫酸铜溶液,使酶失活。
4. 麦芽糖氧化:取适量反应后的溶液于试管中,加入一定量的葡萄糖氧化酶,在37℃水浴锅中反应一定时间。
5. 葡萄糖测定:取适量反应后的溶液,加入DNS试剂,用分光光度计测定吸光度。
6. 结果计算:根据标准曲线计算葡萄糖浓度。
五、实验结果与分析1. 淀粉酶反应:通过观察反应前后溶液的颜色变化,可以判断淀粉酶对淀粉的分解效果。
2. 麦芽糖氧化:通过测定反应后溶液的吸光度,可以计算出葡萄糖的浓度。
3. 结果分析:根据实验数据,可以分析双酶糖化法提取葡萄糖的效果,以及影响提取效果的因素。
六、实验结论1. 双酶糖化法可以有效地将淀粉转化为葡萄糖。
2. 淀粉酶和葡萄糖氧化酶在反应中起到了关键作用。
3. 通过优化实验条件,可以提高双酶糖化法提取葡萄糖的效率。
七、实验讨论1. 实验过程中,温度对酶活性有很大影响,需要严格控制反应温度。
2. 酶的用量和反应时间对提取效果有较大影响,需要通过实验确定最佳条件。
3. 双酶糖化法具有操作简单、反应条件易于控制等优点,是一种值得推广的淀粉转化为葡萄糖的方法。
八、实验总结本次实验通过双酶糖化法提取葡萄糖,掌握了淀粉转化为葡萄糖的原理和方法。
高温双酶法液化与糖化工艺综述
【摘要】本文主要讲述了玉米发酵法生产酒精工艺中的高温蒸煮液化与糖化工艺,研究了在各种不同的温度、酸碱度等条件下,对淀粉液化糖化效率的影响。
【关键词】淀粉酶;糖化酸;液化;糖化;温度;PH;底物浓度
酒精已被作为再生能源广泛应用到各个领域。
我国的酒精生产工艺主要是淀粉质原料的发酵,淀粉的液化糖化在发酵法生产酒精中占有很重要的地位,它直接决定了淀粉的利用率及淀粉质原料的成本,以下以玉米味原料探讨淀粉的液化糖化工艺。
一、液化糖化工艺中拌料浓度与温度
1、料浆的浓度
料浆浓度的高低直接会影响到发酵成熟醪所含酒精的多少,发酵醪越稀,生产每吨酒精排放的废糟就越多,处理酒糟的设备,投资就越大,醪液越浓,对酒精的处理投资就越小,但对酒母的生长是不利的,当前大多数厂的粉水比为1:3~4,少数厂已降到1:2.6左右,采用高温双酶法液化糖化工艺料水比可以降到1:2.0(我们厂在实际操作中控制在1:1.8~2.0,这样才最有利于液化,达到最好经济效益)。
2、料浆温度
由于拌料用水一般多为后序工段生产过程中产生的废热水,废热水的温度过高会对使浓度高的料浆粘度增加并出现结团的现象,造成拌料不匀和输送困难。
对于高浓度料浆,温度不宜超过60℃。
二、淀粉酶及液化条件和液化方法
1、a—淀粉酶水解淀粉可得到葡萄糖和麦芽糖
a—淀粉酶能水解淀粉及产物分子中的a—1,4葡萄糖键)生成产物的还原糖末端。
(不能水解纤维素中的β-1.4,糖苷键酶的主体异构特异性表明,酶与底物的结合,至少存在三个结合点)
2、淀粉液化的方法有升温液化、高温液化及喷射液化
(1)升温液化法将原料浆调整到一定浓度,调整PH6.0~7.0,加入CaO 或CaCL2至一定浓度,投入适量的淀粉酶,在剧烈搅拌下,由60℃加热到85℃~93℃,并保持30~60min,达到所需的液化程度后,升温到100℃,灭菌10min。
(2)高温液化法将原料浆调整好PH值和Ca2+浓度,加入需要量的液化醇,用汞打给喷淋头引入装有90℃热水的液化桶,淀粉受热糊化,液化即刻进行,90℃保温40min,即可达到所需要的液化程度。
(3)喷射液化法
利用喷射器将将蒸汽直接射入淀粉乳薄层,使淀粉颗粒膨胀,使之在短时间内达到要求的温度,即可达到淀粉的糊化、液化过程。
我们在实际生产中最早采用蒸汽喷射水利用加热器在混合搅拌后直接用水利加热器在混合搅拌后直接向水利加热器使淀粉迅速糊化、液化。
3、酸碱度、温度、淀粉浓度、钙含量对耐高温淀粉胺的影响
(1)酸碱度的影响,耐高温淀粉胺的使用范围量4.0~9.0,一般在温度107。
C的情况下能阻止副产物产生,增加了葡萄糖的产量,我们在实际生产中采用持续加注硫酸来调节PH值,不仅能达到生产要求,还能在生产中取出杂菌的污染。
(2)温度的影响,耐高温淀粉酶在95。
C时,能发挥至少长达两小时的最高酶解作用。
(3)粉浓度的影响,因形物的含量在30%-45%内,基本上对耐高温淀粉酶没有不良影响,一般淀粉原料的固形物含量约在33%。
(4)钙含量的影响,耐高温-淀粉酶只要有70mg/L的钙质,在118。
C、PH5.8的情况下就能有效发挥作用。
三、糖化酶的作用及适用条件
糖化酶作用主要作用机别是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解糖苷键,切下一个个葡萄糖单元、生产葡萄糖,为了使糖化酶更好发挥作用,我们在实际生产中设置了缓冲罐、层流罐,以增加液化时间提液化效果。
1、酸碱度的影响,在60%时,高转化率糖化酶适用PH范围为4.2-4.6,以PH4.3最好。
2、温度的影响,在PH4.3时,高转化率的糖化酶有效温度范围为58。
C-62。
C,最适合温度为60。
C,我们实际控制在58。
C。
3、底物浓度的影响,实验研究证实,高转化率糖化酶在最适温270PH条件下,底物浓度为24%-31%,将产生96%以上的葡萄糖。
参考文献:
[1]孙子平,酒精工业,第一卷第二期.
[2]章在昌,吴佩琼,酒精工业,北京.中国轻工业出版社,1989.
[3]李建山,谢珊多,孙子平等。
酒精生产技术,山东省酒精工业协会,1988.
[4]中国酿酒协会。
酒精,2001-2002(1-3).
[5]谢林.特级酒精生产技术及酒精的应用.合肥安徽科技技术出版社,2003.。