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玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素的研究

玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因

素的研究

摘要:目的:研究玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素;方法:糖化温度60℃,pH值4.5,糖化时间48h,葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉、普鲁兰酶用量0.10ASPU/g淀粉。结果:确定玉米淀粉糖化最佳水平组合为:F3G3H3I2J3,即糖化温度60℃,pH值4.5,糖化时间48h,葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉,普鲁兰酶用量0.10ASPU/g淀粉。结论:玉米淀粉制备结晶葡萄糖中,利用普鲁兰酶与葡萄糖淀粉酶协同作用进行糖化,可以提高糖化DE值,缩短糖化时间。

关键词:玉米淀粉;结晶葡萄糖;糖化影响因素;研究

前言

葡萄糖淀粉酶对α-1,4糖苷键分解很快,对α-1,6糖苷键却分解很慢。在玉米淀粉中具有α-1,6糖苷键的支链淀粉含量在70%以上,这就造成了玉米淀粉在糖化过程中转化率低,生产周期长。本研究旨在利用普鲁兰酶对α-1,6糖苷键的分解特性,与葡萄糖淀粉酶协同作用进行糖化,以期达到提高葡萄糖转化率和缩短生产周期的目的。

1材料与方法

1.1试验材料

玉米淀粉,山东沂水大地玉米有限公司提供,一级品。耐高温α-淀粉酶Supra,诺维信公司提供,酶活力20000U/mL。葡萄糖淀粉酶,杰能科生物工程有限公司提供,酶活力10万U/mL。普鲁兰酶OPTIMAXL300,杰能科生物工程有限公司提供,酶活力250ASPU/mL。

1.2仪器设备

AY220型电子分析天平,日本岛津公司提供;数显恒温水浴锅,常州国华电器有限公司提供;PHS—3C型精密pH计,上海雷磁仪器厂生产;KDM型调温电热套,山东鄄城光明仪器厂生产。

1.3试验方法

1.3.1 葡萄糖淀粉酶活力的测定

采用碘量法。

1.3.2 普鲁兰酶活力测定

由杰能科公司提供。

1.3.3 DE值的测定

采用直接滴定法。

1.3.4 玉米淀粉糖化试验方法

(1)调pH值。取DE值18%的液化液,加入HCl或者NaOH调节pH值至要求数值。

(2)加糖化酶。根据要求加入一定量的葡萄糖淀粉酶或新型普鲁兰酶。

(3)糖化。放入恒温水浴锅中,在一定温度下加热一定时间。

(4)钝化酶。糖化结束后,立即移入80℃的水浴锅中加热20min,钝化酶。

2结果与分析

2.1玉米淀粉糖化单因素研究

2.1.1 糖化温度对糖化DE值的影响

以曲霉葡萄糖淀粉酶为糖化酶,在一定条件下(DE值18%的液化液,酶用量300U/g淀粉,pH值4.5,糖化时间60h)分别测定了48,52,56,60和64℃温度下的糖化DE值,研究了糖化温度与糖化DE值之间的关系。温度对糖化DE值的

影响见图1。从不同温度对糖化DE值的影响结果可以看出,温度在60℃以下时,DE值随温度升高而增大,60℃时达到最高值94.26%,随着温度的升高,达到64℃时,DE值反而下降至86.75%。这说明该葡萄糖淀粉酶最佳作用温度在60℃左右;

超过60℃后DE值下降,原因可能是酶在温度较高时被钝化。因此,糖化温度控

制在60℃左右为宜。

2.1.2 pH值对糖化DE值的影响

以曲霉葡萄糖淀粉酶为糖化酶,在一定条件下(DE值18%的液化液,酶用量300U/g淀粉,糖化温度60℃,糖化时间60h)分别测定了pH值为3.0,3.5,4.0,4.5,5.0和5.5时的糖化DE值,研究了pH值与糖化DE值之间的关系。pH值

4.0~4.5时糖化DE值较高,pH值在3.5以下及

5.0以上时DE值将明显下降。因此,该葡萄糖淀粉酶的适用pH值控制在4.0~4.5为宜。

2.1.3 糖化时间对糖化DE值的影响

以曲霉葡萄糖淀粉酶为糖化酶,在一定条件下(DE值18%的液化液,酶用量300U/g淀粉,糖化温度60℃,pH值4.5)分别测定了糖化12,24,36,48,60

和72h的糖化DE值,研究了糖化时间与糖化DE值之间的关系。糖化时间在36h

以下时,DE值增长很快,36h以后,DE值增长非常缓慢。在测试条件下,即使到72h也只有94.62%。导致DE值达到一定浓度后增长缓慢的原因可能与葡萄糖淀

粉酶的水解方式及玉米淀粉的分子结构有关。玉米淀粉中支链淀粉的含量达74%,因此,支链淀粉中α-1,6糖苷键的存在也是导致玉米淀粉糖化后期速度变慢的

原因。由此可见,糖化时间选择36~60h为宜。

2.1.4 葡萄糖淀粉酶加量对糖化DE值的影响

以曲霉葡萄糖淀粉酶为糖化酶,在一定条件下(DE值18%的液化液,pH值

4.5,糖化温度60℃,糖化时间60h)分别测定了葡萄糖淀粉酶用量为150,200,250,300和350U/g淀粉时的糖化DE值,研究了葡萄糖淀粉酶用量与糖化DE值

之间的关系。在葡萄糖淀粉酶用量较低时,糖化DE值随着葡萄糖淀粉酶用量的

增加而直线增加,当其达到300U/g淀粉后,DE值变化趋缓,甚至稍有下降。原

因可能是由于葡萄糖在较高浓度下发生复合反应所致。因此,糖化过程中,葡萄

糖淀粉酶用量控制在300U/g淀粉左右为宜,用量过多,会起到相反的结果。

2.2玉米淀粉糖化优化参数的研究

根据以上单因素研究结果,分别对糖化温度、糖化pH值、糖化时间、葡萄

糖淀粉酶用量、普鲁兰酶用量5个因素选择了4个水平,进行正交试验,玉米淀

粉糖化优化参数的研究因素与水平见表1。

表1玉米淀粉糖化优化参数的研究因素与水平

3结语

(1)玉米淀粉制备结晶葡萄糖中,利用普鲁兰酶与葡萄糖淀粉酶协同作用进

行糖化,可以提高糖化DE值,缩短糖化时间。

(2)利用正交试验确定出玉米淀粉糖化最佳工艺参数为:糖化温度60℃,pH

值4.5,糖化时间48h,葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉,普鲁兰酶用量

0.10ASPU/g淀粉。

参考文献:

[1]周治国,徐树来,刘利军.玉米淀粉糖生产新工艺的研究[J].农机化研究,2012年10月第10期:169-171

[2]刘坤.糖化酶在酶膜反应器中的固定化研究[J].《河北科技大学》2011年

玉米淀粉的液化与糖化

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, 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:配制的淀粉乳,值,加入氯化钙(对固形物), 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℃,保温, 再加热至℃,并维持,以达到所需的液化程度(值:一%碘反应呈棕 红色:最好在液化后,再升温至℃,保持一,以凝聚蛋白质,改进过滤。 4、糖化 糖化理论: 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+n2OH=n6HC12O6 淀粉水葡萄糖 糖化实际收率: [糖液体积(V)■糖液葡萄糖浓度%(C)]■100% 实际收率 [投入淀粉量(W)■淀粉含量(C)]

实验。淀粉的液化糖化

实验。淀粉的液化糖化 实验目的:研究淀粉液化糖化的原理、试剂、仪器设备及操作要点。 实验原理:在发酵过程中,有些微生物不能直接利用淀粉,因此必须先将淀粉水解成葡萄糖,才能供发酵使用。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。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。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。 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:第一步是利用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,在生产上称为糖化。

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)。 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。 用DE值表示淀粉水解的程度或糖化程度。糖化液中还原 性糖以葡萄糖计,占干物质的百分比称为DE值。液化程度应 控制适当,太低或太高均不利。一般液化DE值应控制在12-18%。 糖化时间与糖化酶用量的关系可以用上面的表格来表示。从表格中可以看出,随着糖化时间的增加,糖化酶用量的减少,淀粉转化率也会随之增加。但是,如果酶用量过高,反而会导致葡萄糖值降低。因此,在实际生产中,应该充分利用糖化罐

玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素的研究

玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因 素的研究 摘要:目的:研究玉米淀粉制备结晶葡萄糖中糖化影响因素;方法:糖化温度60℃,pH值4.5,糖化时间48h,葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉、普鲁兰酶用量0.10ASPU/g淀粉。结果:确定玉米淀粉糖化最佳水平组合为:F3G3H3I2J3,即糖化温度60℃,pH值4.5,糖化时间48h,葡萄糖淀粉酶用量250U/g淀粉,普鲁兰酶用量0.10ASPU/g淀粉。结论:玉米淀粉制备结晶葡萄糖中,利用普鲁兰酶与葡萄糖淀粉酶协同作用进行糖化,可以提高糖化DE值,缩短糖化时间。 关键词:玉米淀粉;结晶葡萄糖;糖化影响因素;研究 前言 葡萄糖淀粉酶对α-1,4糖苷键分解很快,对α-1,6糖苷键却分解很慢。在玉米淀粉中具有α-1,6糖苷键的支链淀粉含量在70%以上,这就造成了玉米淀粉在糖化过程中转化率低,生产周期长。本研究旨在利用普鲁兰酶对α-1,6糖苷键的分解特性,与葡萄糖淀粉酶协同作用进行糖化,以期达到提高葡萄糖转化率和缩短生产周期的目的。 1材料与方法 1.1试验材料 玉米淀粉,山东沂水大地玉米有限公司提供,一级品。耐高温α-淀粉酶Supra,诺维信公司提供,酶活力20000U/mL。葡萄糖淀粉酶,杰能科生物工程有限公司提供,酶活力10万U/mL。普鲁兰酶OPTIMAXL300,杰能科生物工程有限公司提供,酶活力250ASPU/mL。 1.2仪器设备

AY220型电子分析天平,日本岛津公司提供;数显恒温水浴锅,常州国华电器有限公司提供;PHS—3C型精密pH计,上海雷磁仪器厂生产;KDM型调温电热套,山东鄄城光明仪器厂生产。 1.3试验方法 1.3.1 葡萄糖淀粉酶活力的测定 采用碘量法。 1.3.2 普鲁兰酶活力测定 由杰能科公司提供。 1.3.3 DE值的测定 采用直接滴定法。 1.3.4 玉米淀粉糖化试验方法 (1)调pH值。取DE值18%的液化液,加入HCl或者NaOH调节pH值至要求数值。 (2)加糖化酶。根据要求加入一定量的葡萄糖淀粉酶或新型普鲁兰酶。 (3)糖化。放入恒温水浴锅中,在一定温度下加热一定时间。 (4)钝化酶。糖化结束后,立即移入80℃的水浴锅中加热20min,钝化酶。 2结果与分析 2.1玉米淀粉糖化单因素研究 2.1.1 糖化温度对糖化DE值的影响 以曲霉葡萄糖淀粉酶为糖化酶,在一定条件下(DE值18%的液化液,酶用量300U/g淀粉,pH值4.5,糖化时间60h)分别测定了48,52,56,60和64℃温度下的糖化DE值,研究了糖化温度与糖化DE值之间的关系。温度对糖化DE值的

玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进分析

玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进分析 摘要20世纪80年代以来,玉米淀粉制糖投入生产。随着制糖工业快速发展,制糖的规模也逐渐扩大。近几年,玉米淀粉制糖生产工艺不断完善,生产设备与技术也不断改进。本文结合现今玉米淀粉制糖工艺发展的新技术、新设备等,通过讨论其制糖的特点及优势,进一步分析玉米淀粉制糖生产工艺与设备的改进。 关键词玉米淀粉;制糖工艺;生产设备;改进 1我国玉米淀粉制糖生产工艺发展及现状介绍 制糖工艺是以各种化学反应和物理化学作用为基础的,工艺的进步和变革都依靠对制糖化学与物理化学的深刻理解。近几十年来,与此相关的无机与有机化学、物理化学、化工原理等各门基础学科发展得很快,从理论上和实践上都有了飞跃性的提高。而玉米淀粉制糖生产工艺是20世纪80年代才开始发展起来的,当时制糖的理念、技术、设备都不完善,并不能很好的将玉米淀粉制糖工艺发展的很好。直到20世纪90年代,通过深入的了解玉米淀粉制糖的物理化学原理,依靠科技创新,引进及研发新技术设备,玉米淀粉制糖生产工艺才得到了一定的提高。 2玉米淀粉制糖的特点及优势 2.1玉米淀粉制糖的特点 玉米干磨制粉法是最近几年开发研究的新工艺。它采用的是直接将玉米干磨成米粉状态,调制成粉浆,通过物理化学的变化,把大分子的物质分解,提取出淀粉糖。干磨制粉工艺省去了繁琐的步骤,节约了建设成本,排弃的废弃物较少,节约了能源。但是它的出糖率较低,玉米粉的杂质较多,得到的淀粉糖成色不好,糖厂的经济效益不能得到很大的提高。 2.2玉米淀粉制糖的优势 1)玉米作为我国主要的粮食作物之一。玉米原料的提供十分的便捷。玉米中的淀粉含量占70%以上,出糖率相对于现用的制糖原料高出很多,是制糖的最佳原料之一。 2)玉米的种植要求简单,能够种植存活的地区比种植甘蔗和甜菜的地区广阔的多。 3)是玉米这种原料的使用不受季节的限制,制糖设备简单,制糖工厂可以全年低成本的生产。 4)玉米除了可以得到糖类之外,还可以通过玉米淀粉提取、玉米发酵加工

玉米糖化方法

玉米糖化方法 玉米糖化是一种常用的工业发酵生产技术,能够将玉米淀粉转化为葡萄糖、麦芽糊精等有机化合物,为酒精、饮料、饲料、化妆品等行业提供了重要的原料。下面将从原理、过程、影响因素等方面详细介绍玉米糖化的相关知识。 一、糖化原理 糖化是指将淀粉水解为葡萄糖的过程,一般是通过添加淀粉酶来实现。在玉米糖化过程中,淀粉酶会将淀粉分解成较小的糖分子,再通过发酵转化成高价值的有机化合物。糖化过程中需要控制温度、pH值等因素,以保证酶的活性和反应的效果。 二、糖化过程 玉米糖化的一般过程分为以下几个步骤: 1. 玉米预处理:将玉米清洗干净,磨成细粉,然后进行蒸煮、压榨等预处理操作,以提高淀粉的可溶性和可糖化性。 2. 淀粉酶添加:将淀粉酶加入到淀粉水溶液中,使淀粉水解为葡萄糖等小分子糖。 3. 控制反应条件:糖化过程中需要控制反应温度、pH值等条件,以保证淀粉酶的活性和反应的效果。

4. 过滤、脱色、浓缩:将反应液通过过滤、脱色、浓缩等操作,去除杂质,提取目标产物。 5. 产品分离和提纯:将目标产物进行分离和提纯,得到高纯度的葡萄糖、麦芽糊精等有机化合物。 三、影响因素 玉米糖化的效果受到许多因素的影响,主要包括以下几个方面: 1. 温度:糖化反应的温度一般在50~70℃之间,温度过低或过高都会影响反应速率和淀粉酶的活性。 2. pH值:糖化反应需要保持一个适宜的pH值,一般在5~6之间,过低或过高都会影响淀粉酶的活性和反应效果。 3. 淀粉酶种类和添加量:不同的淀粉酶种类和添加量对糖化反应的效果有着显著的影响。 4. 反应时间:反应时间对糖化反应的效果也有着一定的影响,时间过短或过长都会影响产物的质量和产率。 四、应用前景 玉米糖化技术在生物化工、食品工业、医药工业等领域有着广泛的应用前景。其中,以酒精、饮料、饲料、化妆品等行业为主要应用

发酵生产中玉米淀粉糖化的优化

发酵生产中玉米淀粉糖化的优化 玉米淀粉糖化是一种重要的发酵生产过程,通过将玉米淀粉转化为糖类,可以用于生产酒精、酸奶、酱油等食品或工业原料。由于玉米淀粉糖化过程中存在着诸多影响因素,因此优化糖化过程对提高产量和降低生产成本至关重要。本文将从发酵生产中玉米淀粉糖化的目标、影响因素、实验设计和优化方法等方面进行探讨。 一、玉米淀粉糖化的目标 玉米淀粉糖化的主要目标是将玉米淀粉转化为葡萄糖和其他糖类。葡萄糖是糖化过程的主要产物,可以进一步用于酿造酒精或用作食品添加剂。糖化过程还会产生一些其他糖类,如麦芽糖、葡萄糖和果糖等,它们也具有一定的经济价值。 二、影响因素 玉米淀粉糖化的过程受到多种因素的影响,主要包括温度、pH值、酶的种类和酶的用量等。温度是糖化过程中最为重要的影响因素之一,不同种类的酶对温度的要求也各有不同。pH值对酶的活性同样具有重要影响,合理的pH值可以提高酶的反应率。酶的种类和用量直接影响糖化过程的效率和产物的种类和含量。要想实现玉米淀粉糖化的优化,必须对这些影响因素进行综合考虑和合理设计。 三、实验设计 在进行玉米淀粉糖化的优化实验时,通常需要进行一系列的实验设计。需要对糖化反应的温度和pH值进行优化实验,确定最佳的反应条件。需要对不同种类和不同用量的酶进行筛选和优化,找出最适合的酶配方。需要对糖化反应中的其他影响因素,如反应时间、底物浓度等进行优化实验,找出最佳的操作条件。 四、优化方法 在实验设计的基础上,可以采用多种方法对玉米淀粉糖化进行优化。可以采用常规的单因素试验和响应面试验,寻找最佳的反应条件。可以采用遗传算法、模拟退火算法等智能算法进行参数优化,找出最优的操作条件。还可以采用进化算法、粒子群算法等优化算法进行优化,以提高玉米淀粉糖化的效率和产量。 五、结论 通过对发酵生产中玉米淀粉糖化的优化的探讨,我们可以得出以下结论:玉米淀粉糖化的优化是一个复杂的过程,需要综合考虑多种影响因素,并采用合适的实验设计和优化方法。通过合理地优化糖化过程的温度、pH值、酶的种类和用量等,可以有效地提高产物的产量和降低生产成本,是一项具有重要意义的工作。我们有理由相信,在不久的将来,

玉米淀粉制取果糖生产工艺的研究

玉米淀粉制取果糖生产工艺的研究 一、背景介绍 果糖是一种重要的单糖,在食品、药品、化妆品等领域有广泛的应用。目前,果糖的生产主要有两种工艺,一种是从葡萄糖制备,另一种是从玉米淀粉制备。其中,从玉米淀粉制备果糖的工艺具有成本低、原料易得等优点,因此受到广泛关注。本文将重点介绍玉米淀粉制备果糖的生产工艺。 二、玉米淀粉制备果糖的工艺流程 1. 玉米淀粉的预处理 玉米淀粉是制备果糖的主要原料,因此需要对其进行预处理。首先,将玉米淀粉加水搅拌均匀,形成淀粉浆。然后,将淀粉浆加热至80℃左右,加入酶解剂,进行酶解反应。酶解剂一般采用α-淀粉酶和葡萄糖异构酶的混合物,可以将淀粉分解成葡萄糖。 2. 葡萄糖的转化 经过酶解反应后,淀粉浆中含有大量的葡萄糖。为了制备果糖,需要将其中的葡萄糖转化为果糖。转化反应一般采用异构化反应,将葡萄糖转化为果糖。反应需

要在一定的温度和pH值下进行,一般在60℃左右,pH值控制在6.0左右。 3. 分离和纯化 经过转化反应后,反应液中含有果糖、葡萄糖和其他杂质。为了得到纯度较高的果糖产品,需要对反应液进行分离和纯化。一般采用离子交换树脂或吸附树脂进行分离和纯化。离子交换树脂可以将果糖和葡萄糖分离开来,吸附树脂可以去除其他杂质。 4. 结晶和干燥 经过分离和纯化后,得到的果糖产品一般为液态或半固态。为了得到固态的果糖产品,需要进行结晶和干燥。结晶一般采用真空结晶或冷却结晶的方法,得到的果糖晶体需要进行干燥,以去除水分,得到干燥的果糖产品。 三、总结 玉米淀粉制备果糖的工艺流程包括预处理、葡萄糖的转化、分离和纯化、结晶和干燥等步骤。该工艺具有成本低、原料易得等优点,是制备果糖的一种重要工艺。

玉米淀粉制取葡萄糖的工艺研究

玉米淀粉制取葡萄糖的工艺研究 葡萄糖是一种重要的食品原料,它在食品加工中发挥了重要作用,也是一种常见的补充营养品。葡萄糖是各种动植物细胞的基本结构单位,也是最重要的日常摄入的糖类产品,是继石油之后的第二大矿物原料。由于其重要性,研究如何从玉米淀粉制取葡萄糖变得越来越重要。 玉米淀粉比其他淀粉聚糖类产品具有更高的单体糖含量,更高的溶度,更稳定的结构,更有利于提取葡萄糖,其中最重要的是葡萄糖、麦芽糖、聚乙二醇泛酸与氧化铁的含量比其他淀粉类产品都高。 首先,我们需要使用氢氧化钠和乙醇调节玉米淀粉的酸度,然后使用酶,如α-淀粉酶、β-淀粉酶和淀粉酶,将淀粉分解成葡萄糖。其次,我们需要使用电解或透析法将水溶液中的葡萄糖回收。将玉米淀粉和适量的介质加入搅拌机中搅拌,使淀粉分解后,在恒温环境中加入葡萄糖氧化酶,使玉米淀粉彻底分解。葡萄糖经过电解或透析仪把葡萄糖从水中提取出来,这样就可以获得纯度较高的葡萄糖。最后,葡萄糖在过滤、蒸发、干燥的过程中,可以得到相对稳定的葡萄糖固体,制备成未来食品工业生产的原料。 玉米淀粉制取葡萄糖主要是使用氢氧化钠和乙醇调节玉米淀粉 的酸度,然后用淀粉酶将淀粉分解成葡萄糖,通过电解或透析法从水中提取葡萄糖,最后过滤、蒸发、干燥,可以获得相对稳定的葡萄糖固体,以供未来食品工业使用和食用。 研究人员还准备开发一种新的制备葡萄糖的方法,即称为“玉米

淀粉酶化法”的技术。该技术可以有效提取玉米淀粉中的葡萄糖,有助于改善玉米淀粉制备葡萄糖的效率。这种技术利用酶在添加抑菌剂和氧化剂的条件下,将淀粉分解为两种糖:果糖和葡萄糖,从而大大提高玉米淀粉制备葡萄糖的产量。 研究表明,玉米淀粉制取葡萄糖是一种现代化的可行技术,它可以从玉米淀粉中有效提取葡萄糖,并且产量可以比传统的制备方法更高。此外,通过开发新的技术,可以进一步提高玉米淀粉制备葡萄糖的效率,以满足食品工业的生产需求。 总之,玉米淀粉制备葡萄糖具有很多优势。它不仅可以从玉米淀粉中有效提取葡萄糖,而且技术成熟,制备成本低,并且可以产出更高的葡萄糖量。因此,我们应该把玉米淀粉制备葡萄糖的工艺和技术作为食品工业生产的重要依赖。

玉米淀粉制取葡萄糖的工艺研究

玉米淀粉制取葡萄糖的工艺研究 玉米淀粉是一种有机淀粉,是玉米中营养组分的主要成分。它是由淀粉样淀粉聚醣和淀粉酶分解的结晶体组成的复合物,具有温和的口感和独特的香气。玉米淀粉一直被认为是美味的原料,可以用来制作营养价值丰富的食品,例如玉米片、玉米面包和玉米糊。其中,葡萄糖是从玉米淀粉中提取出来的重要食品添加剂,为食物增加香味和甜味。 玉米淀粉分解葡萄糖的工艺也有几种不同的方法,它们之间的差异在于工艺的温度、压力和pH值。通过研究发现,在60℃温度、高粘度的玉米淀粉液及大约pH值7的环境条件下,玉米淀粉分解生成 葡萄糖的效率最高。有了这些理论基础,玉米淀粉制备葡萄糖的工艺就可以用实验的方法进行,最终可以实现工艺的优化。 玉米淀粉制取葡萄糖的实验主要是采用了淀粉酶法实现。实验共分为三步:首先,添加黄曲霉淀粉酶(蛋白质及脂肪酶)、氢氧化钠 溶液和氨水溶液,将淀粉粒转换为淀粉溶液;其次,在理想的温度(60℃)、pH值(7)和压力(0.1MPa)下,加入淀粉聚合胺水解酶,对淀粉进行水解以分解成葡萄糖;最后,采用精馏分离技术,将淀粉解葡萄糖与剩余淀粉分离,可得到纯度为99.5%的葡萄糖。 淀粉是一种营养价值非常高的食品原料,而玉米淀粉也是其中最受欢迎的一种,在国内外都具有较高的知名度。玉米淀粉制取葡萄糖的工艺可以满足人们对于营养食品的需求,将淀粉转化为食物添加剂,实现营养食品的高度添加价值。

由于玉米淀粉制取葡萄糖的工艺涉及到各种机理,因此应该根据不同的淀粉类型、反应温度、pH值和压力等参数,实时调整制备工艺,以获得最佳工艺效果。这种优化的技术可以作为玉米淀粉制取葡萄糖的理论基础,为食品加工企业提供参考。 综上所述,玉米淀粉制取葡萄糖的工艺是一项有前景的研究。为了获得更高质量的葡萄糖,还需要更深入的研究,以确定淀粉酶以及淀粉水解酶的最佳工艺条件,以提高淀粉转化效率,并确保葡萄糖的质量符合食品安全标准。

玉米淀粉双酶解制取葡萄糖实验

玉米淀粉双酶解制取葡萄糖 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。 二、实验原理: 1.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6 2.0℃,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)。 2.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。淀粉的酶解法液化是以耐高温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)。 3.糖化理论: 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。 4.DE 值:用DE 值表示淀粉水解的程度或糖化程度。糖化液中还原性糖以葡萄糖计,占干物质的百分比称为DE 值。 DE 值计算: 100g/L) g/100g)g/L) = )%值(DE ⨯⨯密度(锤度(还原糖浓度(% 还原糖用裴林氏法等法测定,浓度表示:葡萄糖g/100ml 糖液; 干物质用阿贝折光仪测定,浓度表示:干物质g/100ml 糖液。 三、实验器材 (1)仪器设备:振荡培养器1台,1000mL 烧杯1个,200mL 烧杯3个,500mL 三角瓶1个;

发酵生产中玉米淀粉糖化的优化

发酵生产中玉米淀粉糖化的优化 随着人们生活水平的提高和社会经济的发展,越来越多的人已经越来越重视健康饮食,尤其是粮食和淀粉制品。玉米淀粉是一种重要的淀粉原料,广泛应用于食品行业、酒业、 造纸业、医药工业和化工等领域。而糖化即将玉米淀粉在酶的作用下水解成糖的过程,是 玉米淀粉生产中的一个重要环节。糖化过程的优化已经成为玉米淀粉生产中的一个重要研 究方向。 玉米淀粉糖化过程中,需要酶对淀粉进行水解,使淀粉分子链上的α-(1,4)和 α-(1,6)键裂解,产生多糖和小分子葡萄糖。在此过程中,需要各类酶协同作用才能够完 成玉米淀粉的糖化过程。而酶的种类、添加量、pH值、温度和反应时间等因素将影响糖化效果。通过调控糖化条件,可以进一步优化生产过程,提高生产效率,降低生产成本。 在玉米淀粉糖化的优化中,需要选择合适的酶。目前,市场上常用的酶源有α-淀粉酶、葡萄糖苷酶和支链淀粉酶等。这些酶能够针对玉米淀粉分子链的不同结构部位进行水解,产生不同程度的糖化产物。在生产中可以根据所需产物的不同,选择相应的酶源,以 达到最佳的糖化效果。 酶的添加量也是玉米淀粉糖化过程中需要考虑的重要因素。适当的酶添加量能够提高 糖化效率,增加糖化产物的产量。添加过多的酶将会增加生产成本,降低生产效益。在实 际生产中需要进行合理的酶添加量的调控,以取得最佳的糖化效果。 糖化反应的pH值和温度也是影响糖化效果的重要因素。一般来说,适宜的pH值和温 度能够提高酶的活性,加快糖化反应速度。而过高或过低的pH值和温度将会影响酶的活性,降低糖化效率。在生产中需要对糖化反应条件进行精确控制,以提高糖化效率。 糖化反应时间也是影响糖化效果的重要因素。过短的反应时间将会导致糖化未完全进行,产物含量降低。而过长的反应时间将会增加生产周期,降低生产效益。在生产中需要 对糖化反应时间进行合理的控制,以取得最佳的糖化效果。

乙醇介质对玉米淀粉糊精制备的影响实验报告

乙醇介质对玉米淀粉糊精制备的影响实验 一、实验目的: 1.了解玉米淀粉糊精的制备方法。 2.掌握实验设计的方法以及进一步提髙实验操作能力。 3.研究不同乙醇浓度对玉米淀粉糊精糖含量的影响。 二.实验原理: 酸法水解是淀粉改性方法中最古老的一种,它的主要优点是工艺过程简单,在不显著破坏淀粉颗粒结构的基础上改变了淀粉的性能,并可获得不同聚合度的糊精制品,木薯水介质酸法水解工艺已有研究报道,但淀粉酸改性必须是在淀粉的糊化温度一下进行,水介质中糊化温度一般不超过6(rc,这造成水介质酸法水解反应时间较长的缺点,影响其推广应用。本文以玉米淀粉为原料,在髙于水介质糊化温度的条件下,以不同浓度的酸-醇水解,研究其醇介质中的水解工艺条件,为开发玉米糊精制品在食品基料工业中的潜在应用提供依据。 酸解淀粉糊精的制备工艺:玉米淀粉一乙醇溶液中酸水解一加热至沸点(80- 82^0 -回流并连续搅拌一水解后过滤分离出淀粉麦芽糊精(注意准确量取洗涤液的体积)一分散在蒸催水中一用10%%0H中和一脱水一蒸催水洗涤数遍 f乙醇脱水~4(TC 干燥过夜 苯酚-硫酸法测定糖含量:糖在浓硫酸的作用下,水解生成单糖,并迅速脱水生成糖醛类衍生物,然后与苯酚缩合成橙黄色化合物,且颜色稳定,在波长490mm处和一定的浓度范围內,其吸收度与多糖含量呈线性关系正比,从而可以利用分光光度计测定其吸光度,并利用标准曲线定量测定样品的多糖含量。 三、实验试剂与仪器: 试剂:苯酚、葡萄糖、3%硫酸、无水乙醇、浓硫酸、玉米淀粉、氢氧化钠、PH 试纸仪器:分光光度计.粘度计、离心机、干燥箱、布氏漏斗、电热恒温水浴锅、数显恒温搅拌器、电光分析天平、各种玻璃器皿 四.实验步骤: 1、玉米淀粉糊精的制备 称取5g玉米淀粉在40ml质量浓度为3%硫酸和40ml乙醇溶液中水解,乙醇浓度分别为60%. 70%. 80%. 90%. 100%,分别制取五份,加热温度保持在8(TC 左右,回流并连续搅拌3h0水解反应结束后,将溶液以3000r/min离心15min 后得上清液并准确量出体积留下待下一步使用。离心得到的沉淀物用蒸馆水洗净,用10%的NaOH中和至中性,转移到布氏漏斗抽虑,用蒸馆水和无水乙醇洗涤数遍,至于4(TC烘箱中干燥,即可得到玉米淀粉糊精。 2、糖含量的测定: 葡萄糖标准液的配制: 准确称取干燥恒重的葡萄糖lOOmg,用蒸锢水准确定容至100ml,得到浓度为lmg/ml 的葡萄糖溶液。摇匀后准确吸取10ml该溶液,并用蒸馆水稀释定容至100ml,即可得到100ug/ml的葡萄糖标准溶液。 苯酚溶液的配制:准确量取苯酚6ml,用蒸懈水溶解并稀释到100ml,得到6%的 苯酚液,置于棕色瓶中避光保存Q

玉米淀粉双酶法制取葡萄糖

综合实验报告 题目:玉米淀粉双酶法制取结晶葡萄糖的工艺研究姓名:何雄飞 学号:080700104 学院:生物科学与工程学院 专业:生物工程 指导教师:朱秋享

2010年11月29日-2010年12月28日 综合实验 淀粉是植物体中贮存的养分,贮存在种子和块茎中,各类植物中的淀粉含量都较高,大米中含淀粉62%~86%,麦子中含淀粉57%~75%,玉米中含淀粉65%~72%,马铃薯中则含淀粉超过90%。 葡萄糖在自然界中分布极广,游离状态的葡萄糖存在于植物果实中,动物中也有存在。葡萄糖是有机体能量的主要来源,是许多糖类化合物的组成部分,是多种有机醇和抗生素的糖质原料。本实验所制结晶葡萄糖是主要以玉米淀粉乳为原料,采用双酶法降解转化为葡萄糖后,经过活性炭脱色、过滤等净化处理后,再经过蒸发浓缩、降温冷却结晶、分离、烘干等工序精制而成的一种全结晶体状态的葡萄糖,在经济上有较为诱人的应用价值。 本实验在前人工作的基础上,有针对地对双酶法制取葡萄糖晶体这一工艺进行了研究,主要进行了液化条件的优化选择。 一、实验原理 酶液化和酶糖化工艺称为双酶法、双酶法生产葡萄糖工艺是以作用专一的酶制剂作为催化剂,反应条件温和,复合分解反应较少,因此采用双酶法生产葡萄糖,可以提高转化率及糖液浓度,改善糖液质量,是目前最为理想的制糖方法。首先对淀粉进行调浆;用纯碱调pH值至6.0左右,再加入耐高温的α-淀粉酶,搅拌均匀。将调好后的淀粉浆进行糊化,其目的是打破淀粉分子的结晶结构,初步凝聚蛋白质。待到液化均匀一致,达到合格的液化液,即合理的DE值、外观透明、无白色沉淀、粘度低、蛋白质絮凝好,液化 II

毕业设计-年产10万吨结晶葡萄糖(DOC)

本科毕业论文 题目:年产10万吨结晶葡萄糖厂 (糖化工段)的设计 院(部):市政与环境工程学院 专业:生物工程 班级:生物102 姓名:刘海艳 学号:2010041148 指导教师:张金凤 完成日期:2014年5月30日

目录 摘要............................................................................................................................................ I V ABSTRACT ............................................................................................................................... V 1 前言 .................................................................................................................................... - 1 -1.1 葡萄糖简介...................................................................................................................... - 1 -1.2 结晶葡萄糖的性能 (1) 1.2.1 结晶葡萄糖的物理性质 (1) 1.2.2 结晶葡萄糖的化学性质 (2) 1.3 葡萄糖的应用 (3) 1.4葡萄糖的工业发展历程及前景 (4) 1.5生产葡萄糖所用原料和一些辅料 (4) 1.5.1 玉米淀粉 (4) 1.5.2 液化酶 (5) 1.5.3 糖化酶 (5) 1.5.4 助滤剂 (5) 2 生产规模及产品方案 (7) 2.1 设计规模 (7) 2.2 产品质量标准 (7) 3 工艺流程及生产方法 (8) 3.1 主要设备 (8) 3.2工艺流程 (8) 3.3工艺流程简介 (8) 3.4生产工艺步骤 (9) 3.4.1 调乳 (9) 3.4.2 淀粉水解 (9) 3.4.3 液化 (9) 3.4.4 糖化 (9) 3.4.5 配料 (10)

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