[设计]食用葡萄糖生产工艺

[设计]食用葡萄糖生产工艺 食用葡萄糖(浆)生产工艺 A、生产工艺图: 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 B、配料、液化、糖化工艺: 一、配料: 配料是为下一步操作做准备。料液浓度和pH值的高低，直接影响液化与糖化的糖液质量与生产成本的高低。料液浓度太高，容易造成液化与糖化不完全，使糖液过滤困难和出现淀粉反应，致使葡萄糖质量低、收率低;pH值高，易使液化DE值高，会使糖化后的DE值偏低，最终使葡萄糖的总收率和结晶葡萄糖的收率降低。料液浓度太低，虽然可以使液化与糖化后的糖液质量较好，但由于浓度太低，需要使用大量的蒸汽浓缩料液，才能满足结晶的浓度，致使生产成本大幅提高，造成企业经济效益大幅下降，甚至亏损;料液pH值偏低，会影响淀粉酶的活力(酶的最适pH值)，进而影响液化质量。合适的料液浓度和pH值，兼顾质量与成本，能够基本满足各方面的要求，使产品质量和经济效益得到最大化。 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% 二、液化: 自然状态的淀粉是由微小颗粒组成，每个粒子都有较复杂的内部结构，在通常情况下，这些颗粒是不溶解的。淀粉颗粒的结晶性结构对于酶的抵抗力强。例如，细菌α-淀粉酶水解淀粉颗粒和水解糊化 淀粉的速度比约为1:20000.由于这种原因，不能使淀粉酶直接作用于淀粉，需要先加热淀粉乳使淀粉颗粒吸水膨胀、糊化，破坏其结晶结构。淀粉乳糊化是酶法工艺的第一个必要步骤。淀粉乳糊化，粘度很大，流动性差，搅拌困难，也影响传热，难获得均匀的糊化结果，特别是在较高浓度和大量物料的情况下操作有困难。α-淀粉酶对于糊化的淀粉具有很强的催化水解作用，能很快水解到糊精和低聚糖范围大小的分子，粘度急速降低，流动性增高，同时增加了非还原性末端，淀粉分子的这一过程，在工业上称之为“液化”。 液化的另一个重要目的是为下一步的糖化创造有利条件。糖化使用的葡萄糖淀粉酶属于外酶，水解作用从底物分子的非还原尾端进行。在液化过程中，分子被水解到糊精和低聚糖范围的大小程度，底物分子数量增多，糖化酶作用的机会增多，有利于糖化反应 。 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5.4,5.8) 加酶量:0.035%,0.07%(对固形物) 喷射温度:105,108?(不超过110?) 维持时间:5min 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 三、糖化 在液化工序中，淀粉经α-淀粉酶水解成糊精和低聚糖等较小分子的液化液，液化液在葡萄糖淀粉酶的作用下进一步转化成葡萄糖的过程称为糖化。 葡萄糖淀粉酶能催化水解淀粉和寡糖分子中的α-1，4键，它是从分子的非还原性末端一分子一分子地切断葡萄糖单元，遇支叉点α-1，6键附近2,3个葡萄糖单位时停止分解;但可越过α-1，6键，继续水解其他的α-1，4键。虽说葡萄糖淀粉酶也能水解α-1，6键，但水解的速度比切断α-1，4键要比α-1，6键快约三十倍。 单独用葡萄糖淀粉酶糖化时，最终糖化液中存在有多量的α-1，6键残基，这些残基不能生成葡萄糖，影响葡萄糖收率。为了提高葡萄糖收率，在实际生产中，除了使用葡萄糖淀粉酶外，还添加支链淀粉酶(又称普鲁兰酶)。该酶可高效的水解α-1，6键，使支叉点α-1，6键附近的葡萄糖单元进一步水解成葡萄糖。 在目前实际使用的糖化酶制剂，大多已是葡萄糖淀粉酶和支链淀粉酶(又称普鲁兰酶)的复合制剂。生产中，只要按使用要求适当加入就可以了。 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%) 附:理论收率、实际收率及淀粉转化率 1、理论收率: 纯淀粉通过完全水解，因有水解化学增重的关系，每100g淀粉能生成111.11g葡萄糖，如下面反应式所示: (CHO)n + nHO —? nCHO610526126 淀粉 水 葡萄糖 162 18 180 100.00 111.11 因此，葡萄糖的理论收率为111.11% 2、 实际收率: 从生产葡萄糖的要求，希望能达到淀粉完全水解的程度，但是，由于复合分解反应的发生及生产管理过程中的损失，葡萄糖的实际收率仅有105%,108%。 葡萄糖的实际收率的计算公式为: 糖液量(L)×糖液葡萄糖含量(%) 收率 == —————————————————————×100% 投入淀粉量(kg)×原料淀粉中纯淀粉含量(%) 3、 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转化成葡萄糖，其计算公式为: 糖液量(L)×糖液葡萄糖含量(%) 收率 == ——————————————————————×100%