第七章 淀粉质原料的糖化

淀粉制作葡萄糖1、了解糊化、液化和糖化过程；2、了解脱色及离子交换树脂的使用；3、了解葡萄糖结晶的过程。

实验过程：淀粉质原料（玉米、大米、面粉）粉碎蒸煮糊化液化（加淀粉酶）糖化（加糖化酶）过滤脱色（活性炭）离子交换（阴离子、阳离子）浓缩（1）每组样品量200-300g；（加水至1000ml）（2）糊化30分钟；95℃。

（3）液化120分钟，95℃。

酶添加量0.045-0.1 g（4）糖化30分钟，55℃。

酶添加量0.5 g（5）脱色活性炭用量3%。

（6）离子交换过柱或者静吸附。

（7）浓缩至原体积的五分之一。

检测指标：1、原料用量；2、含水量；3、糖含量；4、葡萄糖量；二、新树脂的预处理：新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物，还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。

当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。

所以，新树脂在投运前要进行预处理。

1、阳树脂的预处理阳树脂的预处理步骤如下：首先使用饱和食盐水（10%），取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时，然后放尽食盐水，用清水（可以用自来水）漂洗净，使排出水不带黄色；其次再用2%-4%NaOH溶液，其量与上相同，在其中浸泡2-4小时（或小流量清洗），放尽碱液后，冲洗树脂直至排出水接近中性为止（用去离子水）；最后用5%HCL溶液，其量亦与上述相同，浸泡4-8小时，放尽酸液，用清水（用去离子水）漂流至中性待用。

2、阴树脂的预处理其预处理方法中的第一步与阳树脂预处理方法中的第一步相同；而后用5%HCL浸泡4-8小时，然后放尽酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后，放尽碱液，用清水洗至中性待用。

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1. 原料制备，将淀粉质原料（如玉米、小麦、大米）粉碎成小颗粒。

糖化的方法糖化是一种将淀粉质原料转化为可发酵糖浆的过程，是啤酒酿造和酒精生产过程中的关键步骤。

糖化的方法包括酶解糖化和热水煮糖化两种主要方式。

下面将详细介绍这两种方法的原理和实施过程。

一、酶解糖化酶解糖化是利用酶的作用将淀粉质原料转化为可发酵糖浆的方法。

一般使用的酶主要包括淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。

1. 淀粉酶的作用是将淀粉分解为麦芽糖和葡萄糖。

麦芽糖是啤酒发酵的主要营养物质，葡萄糖是酵母发酵的主要碳源。

在酒精生产中，淀粉酶也扮演着关键的角色。

2. 葡萄糖淀粉酶的作用是将淀粉分解为葡萄糖。

葡萄糖淀粉酶具有较高的适温范围和较强的耐酸碱性，在多种条件下都能快速高效地降解淀粉。

酶解糖化的实施过程主要包括温度控制、pH值调节、酶剂添加和反应时间控制等步骤。

在啤酒酿造中，一般采用较低的温度（约50-65摄氏度）和较低的pH值（5.2-5.6）来进行糖化反应。

而在酒精生产中，温度和pH值的控制则更加灵活，需要根据不同的酶种和原料来调整。

二、热水煮糖化热水煮糖化是一种利用高温水将淀粉质原料糊化和糖化的方法。

这种方法主要应用于传统的中国黄酒酿造和某些酿酒原料的糖化处理。

实施热水煮糖化的过程主要包括以下几个步骤：1. 原料处理：将淀粉质原料清洗干净，去除杂质和异物，然后粉碎或研磨成适当的颗粒度。

2. 糊化处理：将原料加入高温水中，通过持续搅拌和加热使淀粉颗粒糊化成糊状物质。

这一步骤的目的是使淀粉质原料更易于酶解和糖化。

3. 糖化反应：在糊化后的淀粉质原料中添加适量的酶剂，控制温度和pH值，进行糖化反应。

由于热水煮糖化的温度较高，糖化反应的时间一般较短。

无论是酶解糖化还是热水煮糖化，都是将淀粉质原料转化为可发酵糖浆的重要方法。

不同的酿造工艺和原料特点决定了选择合适的糖化方法和条件，以达到最佳的糖化效果。

什么叫做糖化?其目的是什么3.1 什么叫做糖化?其目的是什么?淀粉质原料通过蒸煮以后，把颗粒状态的淀粉变成了溶解状态的糊精，这时的糊精还不能被酵母直接利用，发酵产生酒精和二氧化碳，还必须采取添加糖化剂(麸曲、液体曲、糖化酶)的办法，把醪液中的淀粉、糊精转化为可发酵性糖等物质后，才能被酵母所利用，发酵产生酒精。

这个将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程，生产中就叫做糖化。

其转化过程可用下列方程式表示：?/P>淀粉糖化的目的，是通过糖化剂中的曲霉菌体里所具有的各种酶系作用，将淀粉、糊精进行水解。

其中所含的α-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化，醪液粘度下降，有利于醪液输送和酵母的发酵，它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解，生成87％的麦芽糖和13％的葡萄糖。

利用菌种中淀粉1，4葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)或者叫做葡萄糖生成酶，作用于淀粉分子中结合的1，4糖苷键，从分子长链的非还原端，一个一个地水解为葡萄糖水子，虽然它不能切断1，6键，但是切到分支点时可绕过1,6键而将1,4键水解，水解后的产物几乎全部生成萄萄糖。

该酶也能分解麦芽糖，生成两分子的葡萄糖。

利用糖化酶中的1，6葡萄糖苷酶，分解醪液中的界限糊精，生成可发酵性糖。

利用菌体中的磷酸糊精酶，使醪液中磷酸与醇式羟基结合成酯的磷酸糊精水解成为葡萄糖，同时释出磷酸。

利用其中的单宁酶、果胶酶分解原料中所含的单宁和果胶质，从而减少生产中的有害物质。

利用蛋白酶分解原料中的蛋白质，生成酵母的营养物质--蛋白陈或肽。

糖化酶系中，还有一种转移葡萄糖苷酶，它的作用是把可发酵糖变成不发酵性糖如异麦芽糖或潘糖，糖化剂中，该酶含量越少越好。

总之，糖化的作用也就是把溶解状态的淀粉、糊精转化为能够被酵母利用的可发酵性物质(当然也有不发酵性物质生成，这主要是由于转移葡萄糖苷酶等的作用)，降低醪液的粘度，有利于酵母的发酵和酵液的输送。

3.2 什么叫做糖化力?糖化力是生产中用来测定液体或固体曲中淀粉1，4葡萄糖苷酶和淀粉1，6萄萄糖苷酶转化可溶性淀粉生成糖的能力。

玉米淀粉液化及糖化玉米淀粉液化及糖化实验原理发酵过程中，有些微生物不能直接利用淀粉，因此，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称为淀粉的糖化，所制得的糖液称为淀粉水解糖。

发酵生产中，淀粉水解糖液的质量，与生产菌的生长速度及产物的积累直接相关。

可以用来制备淀粉水解糖的原料主要有薯类(木薯、甘薯)淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等，根据原料淀粉的性质及采用的水解催化剂的不同，水解淀粉为葡萄糖的方法可分为酸解法、酸酶结合法和酶解法。

实验室中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。

酶解法制葡萄糖可分为两步：第l步是利用α-淀粉酶将淀粉液化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化；第2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，在生产上称为糖化。

淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故也称为双酶水解法。

I902.1 酶法液化原理淀粉的酶法液化是以α-淀粉酶为催化剂，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，其碘色反应发生如下变化：蓝→紫→红→浅红→不显色(即碘原色)。

酶法液化以生产工艺不同分为间歇法，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，酶法糖化原理淀粉的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顺次分解淀粉的α-1，4糖苷键或α-1，6糖苷键。

因为是从链的一端逐渐地一个个地切断为葡萄糖，所以称为外切淀粉酶。

淀粉糖化的理论收率：因为在糖化过程中，水参与反应，故糖化的理论收率为111.1％。

（C6H10O5)n+H2OnC6H12O616218180淀粉糖化实际收率：实际收率的计算公式：淀粉转化率：淀粉-葡萄糖转化率是指100份淀粉中有多少份淀粉被转化为葡萄糖。

糖化剂定义：淀粉转化为可发酵性糖时所用的催化剂。

淀粉质原料通过蒸煮以后，把颗粒状态的淀粉变成了溶解状态的糊精，这时的糊精还不能被酵母直接利用，发酵产生酒精和二氧化碳，还必须采取添加糖化剂(麸曲、液体曲、糖化酶)的办法，把醪液中的淀粉、糊精转化为可发酵性糖等物质后，才能被酵母所利用，发酵产生酒精。

这个将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程，生产中就叫做糖化。

其转化过程可用下列方程式表示：淀粉糖化的目的，是通过糖化剂中的曲霉菌体里所具有的各种酶系作用，将淀粉、糊精进行水解。

其中所含的α-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化，醪液粘度下降，有利于醪液输送和酵母的发酵，它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解，生成87％的麦芽糖和13％的葡萄糖。

利用菌种中淀粉1，4葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)或者叫做葡萄糖生成酶，作用于淀粉分子中结合的1，4糖苷键，从分子长链的非还原端，一个一个地水解为葡萄糖水子，虽然它不能切断1，6键，但是切到分支点时可绕过1,6键而将1,4键水解，水解后的产物几乎全部生成萄萄糖。

该酶也能分解麦芽糖，生成两分子的葡萄糖。

利用糖化酶中的1，6葡萄糖苷酶，分解醪液中的界限糊精，生成可发酵性糖。

利用菌体中的磷酸糊精酶，使醪液中磷酸与醇式羟基结合成酯的磷酸糊精水解成为葡萄糖，同时释出磷酸。

利用其中的单宁酶、果胶酶分解原料中所含的单宁和果胶质，从而减少生产中的有害物质。

利用蛋白酶分解原料中的蛋白质，生成酵母的营养物质--蛋白陈或肽。

糖化酶系中，还有一种转移葡萄糖苷酶，它的作用是把可发酵糖变成不发酵性糖如异麦芽糖或潘糖，糖化剂中，该酶含量越少越好。

总之，糖化的作用也就是把溶解状态的淀粉、糊精转化为能够被酵母利用的可发酵性物质(当然也有不发酵性物质生成，这主要是由于转移葡萄糖苷酶等的作用)，降低醪液的粘度，有利于酵母的发酵和酵液的输送。

酒精生产对糖化菌的要求：●丰富的糖化酶；●含有一定量的液化酶；●蛋白酶含量适量；●不含或少含转移葡萄糖苷酶；●耐酸；●抗杂菌；●易培养；●易保藏，不易退化，生产性能稳定。

淀粉质原料连续蒸煮糖化工艺流程1.淀粉质原料首先要进行去杂质和破碎处理。

The starchy raw materials need to be purified and broken down first.2.然后将原料送入连续蒸煮器进行蒸煮。

The materials are then fed into a continuous cooker for steaming.3.在高温高压下，淀粉分子开始水解成糖分子。

Under high temperature and pressure, starch molecules start to hydrolyze into sugar molecules.4.蒸煮过程持续一定时间，以确保充分的糖化反应发生。

The cooking process continues for a certain period to ensure sufficient saccharification reaction.5.蒸煮后的原料会被送入糖化槽中继续反应。

The cooked materials are then transferred to the saccharification tank for further reaction.6.在糖化槽中，酶类会催化糖化过程，将淀粉转化为可发酵的糖浆。

In the saccharification tank, enzymes catalyze the saccharification process to convert starch into fermentable syrup.7.这个糖化过程需要保持一定的温度和PH值。

The saccharification process needs to maintain a certain temperature and pH value.8.完成糖化后，糖浆会被送往发酵罐中进行下一步的发酵过程。

糖化的方法糖化是一种重要的工艺过程，可用于制作啤酒、酒精、面包和其他发酵食品。

糖化的过程是将淀粉转化为可发酵的糖类的过程。

在这个过程中，淀粉被酶水解成糖，然后微生物或酵母可以利用这些糖来发酵。

下面我们将详细介绍糖化的几种方法。

1. 凝固酶法凝固酶是指能够将淀粉分解成可发酵糖类的酶类物质。

在糖酒的制作中，通常会用到凝固酶来进行糖化过程。

首先将淀粉质原料破碎、磨碎成较小的颗粒，然后加入适量的水进行预处理，接着加入适量的凝固酶，通过恒温发酵，使淀粉迅速水解成可溶性糖类，供酵母菌进行发酵。

2. 酸水解法酸水解也是一种常用的糖化方法。

在这种方法中，淀粉物质加入酸性溶液，经过一定的温度和时间后，淀粉会水解成可溶性糖类。

随后在适宜的温度和pH值条件下，酵母或微生物利用产生的糖类进行发酵。

这种方法操作简单，但需要控制酸度和温度，因此在工业生产中需要进行精确的调控。

3. 糖化酶法糖化酶是一种将淀粉分解成可发酵糖类的酶类。

通过加入适量的糖化酶，可以在较短的时间内实现淀粉的水解。

这种方法在酒精和酿酒产业中应用广泛，通过糖化酶的作用，可以高效地将淀粉转化为可利用的糖类。

4. 淀粉糖化发酵法在工业生产中，淀粉糖化发酵法是一种重要的糖化方法。

在这种方法中，利用酶和微生物共同作用，将淀粉转化为酒精或其他有用的产物。

首先利用淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖或葡萄糖，然后加入适量的酵母菌或其他微生物进行发酵，产生酒精和二氧化碳等物质。

糖化是一项复杂而重要的工艺过程，可以通过不同的方法实现。

在实际生产过程中，选择合适的糖化方法并进行良好的控制，可以有效提高产品的质量和产量。

未来随着科学技术的不断发展，相信会有更多更高效的糖化方法被开发出来，为食品和酒精工业带来新的发展机遇。