以淀粉为原料双酶法制葡萄糖生产工艺
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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。
淀粉糖的种类、特性和制造工艺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,是淀粉深加工的主要产品。
在美国,淀粉糖年产量已达1 000万t,占玉米深加工总量的60%,从20世纪80年代中期开始,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的起步阶段,从20世纪90年代以来,由于现代生物工程技术的应用,生产淀粉糖所用酶制剂品种的增加及质量的提高,使淀粉糖行业得到快速发展,产量以年均10%的速度增长,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。
淀粉糖在口感、功能性上比蔗糖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糖可防止“返砂”、“发烊”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景。
第一节淀粉糖的种类及特性一、淀粉糖的种类淀粉糖种类按成分组成来分大致可分为液体葡萄糖、结晶葡萄糖(全糖)、麦芽糖浆(饴糖、高麦芽糖浆、麦芽糖)、麦芽糊精、麦芽低聚糖、果葡糖浆等。
1 液体葡萄糖:是控制淀粉适度水解得到的以葡萄糖、麦芽糖以及麦芽低聚糖组成的混合糖浆,葡萄糖和麦芽糖均属于还原性较强的糖,淀粉水解程度越大,葡萄糖等含量越高,还原性越强。
淀粉糖工业上常用葡萄糖值(dextrose equivalent)简称DE值(糖化液中还原性糖全部当做葡萄糖计算,占干物质的百分率称葡萄糖值)来表示淀粉水解的程度。
液体葡萄糖按转化程度可分为高、中、低3大类。
工业上产量最大、应用最广的中等转化糖浆,其DE,值为30%~50%,其中DE值为42%左右的又称为标准葡萄糖浆。
高转化糖浆DE!值在50%~70%,低转化糖浆DE值30%以下。
实验十六淀粉酶解糖液的制备及谷氨酸发酵罐发酵(一)淀粉酶解糖液的制备一、实验原理发酵生产中,部分产生菌不能直接利用淀粉,也基本上不能利用糊精作为碳源。
因此,当以淀粉作为原料时,必须先将淀粉水解成葡萄糖才能供发酵使用。
在工业生产上将淀粉水解为葡萄的过程为淀粉的“糖化”,所制得的糖液称为淀粉水解糖。
可用来制备淀粉水解糖的原料很多,主要有山芋、玉米、小麦等含淀粉原料。
水解淀粉为葡萄糖的方法有三种,即酸解法、酶酸法及双酶法。
本实验采用双酶法将淀粉水解为葡萄糖。
首先利用α-淀粉酶将淀粉液化,转化为糊精及低聚糖,使淀粉可溶性增加;接着利用糖化酶将糊精及低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖。
水解糖液的质量标准:色泽:浅黄、杏黄色、透明液糊精反应:无DE值:90%以上还原糖含量:18%左右透光率:60%以上。
pH:4.6~4.8二、实验器材(一)实验材料1.大米粉2.α-淀粉酶(2000u/g)3.糖化酶(50000u/g)4.碘液(11g碘,加22gkI,用蒸馏水定容至500ml)。
(二)仪器设备1.恒温水浴槽2.真空泵3.抽滤瓶及布氏漏斗4.比色板三、操作步骤1.液化:称取30g大米粉于三角瓶中,加水至100ml,用纯碱调节pH到6.2~6.4,再加入适量的氯化钙。
使钙离子浓度达到0.01mol/L,并加入一定量的液化酶(控制5~8u/g淀粉),搅拌均匀后加热至85~90℃,保温10min左右,用碘液检验,达到所需的液化程度后升温到100℃,灭酶5~10min。
2.碘液检验方法:在洁净的比色板上滴入1~2滴碘液,再滴加1~2滴待检的液化液,若反应液呈橙黄色或棕红色即液化完全。
3.糖化:将上述液化液冷却至60℃,用10%柠檬酸调节pH至4.0.~4.5按100u/g淀粉的量加入糖化酶,并于55~60℃保温糖化至糖化完全。
糖化结束后升温至100℃,灭酶5min。
4.糖化终点的判断:在150×15试管中加入10~15ml无水乙醇,加糖化液1~2滴,摇匀后若无白色沉淀形成表明已达到糖化终点。
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。
【关键字】报告淀粉的液化实验报告篇一:淀粉液化及糖化实验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. 掌握复原糖的测定方法。
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,该酶从非复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%(C6H10O5) n +H2O →n C6H12O6三、实验仪器与试剂1. 仪器分光光度计、恒温水浴锅、烘箱、滴定管、酸度计、电炉、离心机、白瓷板、烧杯、试管等。
葡萄的应用结晶葡萄糖主要以玉米淀粉或大米为原料,经过一系列的加工而成。
水解淀粉常用的生产工艺有三种;酸法、酸酶法、双酶法。
分为工业级、口服级、注射级三种。
它是可以不经过人体消化而直接被人体吸收的,适用于病人食用,也可以注射到血液中,葡萄糖是发酵行业的基础原料。
同时也是食品及糕点加工中蔗糖的替代品。
葡萄糖甜度是蔗糖的70%左右。
液化、糖化、脱渣、一次脱色(板框)、二次脱色(板框)、离交、蒸发、结晶、分离、干燥。
辅助设备有冷却塔、反渗透、空压机。
液化糖化生产操作规程一.工艺操作过程开车时先启动液化真空泵和打开板式换热器循环水进出手阀,启动液化PH调节罐搅拌,并启动10%碳酸钠溶解液计量泵向PH调节罐加入,同时淀粉车间来料通过调节阀把流量控制15立方,淀粉乳进入PH调节罐同时启动甜水泵,等淀粉乳溢流后在溢流管上取样检测淀粉乳波美控制在17.5左右。
在溢流管上取样检测PH值5.5-5.7同时在溢流管上加入一次耐高温淀粉酶,加入量按干基淀粉0.35公斤平均加入。
开启淀粉乳缓冲罐搅拌,等液化缓冲罐液位达到40%时.液化一次喷射开始走水。
走水流量10立方,将一次喷射温度通过蒸汽调节阀迅速调到100℃。
等一次闪蒸罐液位达到20%时。
启动一次闪蒸出料泵,调节二次喷射流量10立方,将二次喷射温度控制在100℃。
等淀粉乳缓冲罐液位达到50%时。
先开启缓冲罐底出料阀并迅速关闭走水阀,并迅速调整一次喷射温度106℃,将液化流量控制在17立方,喷射后的料液,通过高压维持柱和U型维持管进入一次闪蒸罐,同时向一次闪蒸罐內加入二次耐高温淀粉酶。
控制一次闪蒸罐液位,料逐渐进入二次喷射,并将二次喷射温度控制到125℃,料通过高压维持柱和U型维持管进入二次闪蒸罐。
走料平稳后逐渐将一次、二次闪蒸罐液位控制到30%。
启动二次闪蒸出料泵,控制一次、二次闪蒸真空调节阀,把进液化柱物料温度控制在95-98度。
料先进入液化柱1#所有进柱方式是底部进料顶部出料,依次进入到第18个液化柱,料液在液化柱停留时间为90-120分钟。
以淀粉为原料双酶法制葡萄糖生产工艺
双酶法是用专一性很强的淀粉酶和糖化酶为催化剂,将淀粉水解为葡萄糖的工艺。
淀粉水解分为两步进行:第一步,用耐高温α-淀粉酶进行液化;第二步,用淀粉糖化酶对液化后液进一步水解为葡萄糖,使DE 值达到98%以上。
水解反应
〔C6H10O5〕n + nH2O n〔C6H12O6〕糖化酶
生产工艺流程图:
玉米淀粉(或精制淀粉乳)
↓
调浆计量
↓
蒸汽→喷射液化←淀粉酶
↓
糖化←复合糖化酶
↓
蒸汽→灭酶脱色←活性炭
↓
板框过滤→旧活性炭弃去
↓
离子交换
↓↙冷却水
蒸汽→蒸发浓缩——→葡萄糖浆
↓
降温结晶←冷却水
↓
糖膏分离
↓
蒸汽→气流干燥
筛分
↓
食用葡萄糖
↓
检验
↓
称量包装
↓
成品入库
生产结晶葡萄糖一般的配料工序要求的指标为:
浓度:30%~36% (如生产其他的糖品,料液配料浓度可放宽到45%)
pH 值:最适pH5.4~6.0(可在pH5.0~7.0 之间选择)
淀粉乳蛋白含量:≤0.6%
电导率:≤200us/cm
1、调浆
工艺过程:①用低于42℃的水将粉乳比重调至17-18.5Be°,用泵将调好的淀粉乳打入调节罐,在不断搅拌条件下加一定量的10%稀碱液使淀粉PH 达5.5-5.8。
②加入一定量的耐高温α—淀粉酶进行液化。
加高温酶的量根据液化液的DE 值确定,要求DE 值在13-17%之间。
2、液化:
工艺过程:①将一定浓度,一定PH 值的淀粉乳连续用泵打入连续液化器进行液化。
②一喷液化温度控制在106-110℃,二喷液化温度控制在135-145℃,控制出料速度,使液化液碘色反应为棕红色③液化液不合格必须返工,重新液化。
酶法喷射液化工序要求的指标为:
浓度:32%±2%
pH 值:5.4~6.0(最好5.5~5.8)
加酶量:0.035%~0.07%(对固形物)
喷射温度:一喷温度:106-110℃二喷温度:135-145℃
液化保持:温度:95℃;时间:90~120min.
液化终了DE 值:14~20%之间(最好在DE14~16%之间)
碘试:暗红樱色
3、糖化:
工艺过程:①将降温后的液化料液,调好PH 值,按干物量加入糖化酶②在一定温度条件下糖化一定时间DE 值达98%以上。
酶法糖化工序要求的指标如下:
pH 值:4.1~4.5
加酶量:100~150u/g 淀粉(视酶活力加0.6~0.9kg/T 绝干淀粉)
保持温度:60±2℃
糖化时间:48h(一般控制45~56h 之间)
糖化终了DE 值:≥98.5%(多数情况下接近或超过99%)
糊精反应:无白色絮凝物
4、蛋白预处理:
工艺过程:糖化液经预涂硅藻土的真空转鼓过滤机阻挡蛋白质后,用板式换热器提温灭酶流入脱色罐。
技术参数:灭菌温度:80-85℃
蛋白含量:≤0.15%
5、脱色:
工艺过程:①蛋白预处理的料液流入脱色罐,同时加入一定比例的洗蜜、分蜜(洗蜜经板式换热器升至80-85℃),灭酶经过一次脱色,二次脱色,用活性炭吸附杂质,经板框过滤机过滤得到澄清、透明、无色的精制糖液②脱色温度在80℃左右,加炭量可根据出料色泽达到要求为度③当板框压力高,过滤速度慢时,打开板框过滤机把炭卸下来。
技术参数:一次脱色滤膜白度:≥70%
色点:≤15 个/45ml
脱色时间:30 分钟
脱色温度:80-85℃
二次脱色滤膜白度:≥77%
色点:≤10 个/45ml
脱色时间:30 分钟
6、离交:
工艺过程:①将达到标准要求的糖液送入离交器进行离子交换②先进第一个柱,阳离
子树脂交换,然后进入第二柱阴离子树脂交换,再进第三个柱进行阳离子树脂交换,再进第四个柱进行阴离子树脂交换,通过调节进入第五个柱阳离子树脂的料液流量(另一些走短路)得到符合质量标准的糖液供蒸发用
技术参数:料水温度:45-50℃
电导率:≤50us/cm
透光率:≥95%
PH 值:3.5-4.5
7、蒸发浓缩:
工艺过程:经离子交换后的糖液用泵打入真空蒸发器中,在—700mmHg 以上加热,减压蒸发到入结晶罐浓度要求
技术参数:锤度Bx:70-76%(必要时可根据生产情况调整)
滤膜白度:≥77
8、浓过滤:
工艺过程:浓缩料液高温灭菌后再通过充有活性炭的板框过滤机,从而提高料液质量。
技术参数:灭菌温度:80-85℃
滤膜白度:≥77
色点:≤10 个/45ml
PH 值:3.5-4.5
9、结晶:
工艺过程:①将浓缩糖液浓度、温度、检查合格后,用泵经板式换热器降温后输送到
结晶罐内②满罐后罐内料温44-46℃,按降温曲线逐步降温,在50-70 小时内降至22-30℃出糖。
结
晶罐内预留30%糖膏做晶种
技术参数:料温:50-60℃
锤度Bx:70-76%
PH 值:3.2-4.5
养晶温度:44-46℃
养晶时间:8-12h
降温曲线:56h
终点温度:22-30℃
10、离心:
工艺过程:达到结晶要求的糖膏,加入离心机内进行分离,并用适量水冲洗。
湿糖水
份14%以下
技术参数:洗水温度:28-30
洗水时间:15s,4~6 次
BX 值:原蜜50~59%;洗蜜46~55%
氯化物:≤10ppm
湿糖水份:≤14.0%
11、干燥包装:
工艺过程:将离心分离后的湿糖送到气流干燥器加料处,与85-90℃(一次风温)热
空气接触后混合风温达到60-70 度,经一次烘干,一次冷却后得到符合要求的成品糖。
按
规
格要求进行包装
技术参数:混合风温:60-70℃
水份:8.5-9.1%
澄清度:澄清
色点:≤8 个/10g
称量:25kg/代±0.1kg。