葡萄糖浆生产工艺

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1、第一章 引言凡是以淀粉为原料生产的糖统称为淀粉糖。淀粉糖主要应用于食品工业，医 药工业和化学工业。葡萄糖浆主要应用于食品工业，占全部用量的 95，非食品工业仅占 5， 主要是医药工业。在食品工业中使用量最大的是糖果，其次是水果加工、饮料、焙烤，此外， 在罐头、乳制品中也有使用。葡萄糖浆在糖果制造中的作用主要是控制结晶度， 以满足不同类型糖果的需要。添加的葡萄糖浆要根据具体情况分别对待。 63DE 糖浆能增加糖果的吸湿性、柔软度、降低教度、抑制微生物腐蚀，常用于胶糖、 软糖的生产。而3542DE酸转化葡萄糖浆可增加固形物含量，提高蔗糖溶解性， 保证糖果粒度，常与蔗糖混合用于硬糖生产。果脯是水果加

2、工中的一种重要产品， 选用 63DE 葡萄糖浆，黏度低、渗透性好，容易渗入果肉或果皮间隙，而低 DE 值的糖浆，因平均分子量高，黏度大，效果就差。葡萄糖浆用于酒精饮料有两方面的作用，一是控制悬浮性、熟度和甜度；二 是作为发酵碳水化合物来源，应选用高DE值葡萄糖浆，在发酵或蒸馏萃取后加 入。葡萄糖浆在焙烤业中被大量使用，它能控制产品的流变特性，还原糖能提高 面包皮的褐变反应。糖浆中的低聚糖能控制产品组织结构，高DE值葡萄糖浆能 使蛋糕吸水防止干燥，延长货架期。葡萄糖浆用于冰棋淋生产，能控制产品柔软 度、晶体形成和冰点，使产品变得光滑，无冰晶产生，不过甜，不掩盖风味。葡 萄糖浆在医药工业领域的应用

3、包括作为抗生素生产的原料， 作为药丸糖衣，与蔗糖共同作为止咳液的载体。医药工业：有食品级和医药两种。口服糖标准低于医药级，同时有的还加入 维生素、钙质等以提高营养供病人、老人、儿童服用。葡萄糖同时还是重要的化工原料，是生产山梨醇、革露醇、维生素丙、维生 素C、葡萄糖酸、葡萄糖醛、味精、醋酸等各种产品的原料，广泛地应用工业。葡萄糖浆的生产，需经过淀粉液化后再糖化步骤。方法通常有酸法，酸酶法 和双酶法。酸法水解制葡萄糖由于需要高温和盐酸作催化剂，因此会产生一些不 可发酵性糖及一系列有色物质这不仅降低转化率，而且由于生产的糖液质量差， 对后续精制带来不利影响。酸酶法即酸法液化、酶法糖化。在酸法液化时

4、，控制 水解反应，使DE值在20%25%时即停止水解，迅速进行中和.调节pH值4. 5 左右,温度为5560C后加葡萄糖淀粉酶进行糖化，直至所需DE值，然后升温、 灭酶、脱色、离子交换、浓缩。酸酶法工艺虽能较好地控制糖化液最终 DE 值， 但和酸法一样，仍存在一些缺点，设备腐蚀严重，使用原料只能局限在淀粉，反 应中生成副产物较多，最终糖浆甜味不纯，因此淀粉糖生产厂家大多改用酶法生 产工艺。其最大的优点是液化、糖化都采用酶法水解，反应条件温和，对设备几 乎无腐蚀；可直接采用原粮如大米（碎米）作为原料，有利于降低生产成本，糖液 纯度高、得率也高。考虑到实际情况，本文介绍利用双酶法。液化采用两次加酶

5、 工艺的低压蒸汽喷射液化。二 工艺理论一 液化理论1、液化：液化是淀粉加水成淀乳，加温糊化后，加液化酶使其水解成小颗 粒，降低粘度的过程叫液化。2、液化的目的：降低淀粉糊化液的粘度，增加流动性，制备糖化底物。3、淀粉乳必须先糊化的原因：糖化使用的葡萄糖酶属于外酶，水解作用从 底物分子的非还原末端进行。为了增加糖化酶作用的机会，加快糖化反应速度， 必须用a -淀粉酶将大分子的淀粉水解成糊精和低聚糖。但是淀粉结晶性结构对 酶作用的抵搞力强。例如细菌a-淀粉酶水解淀粉颗粒和水解糊化淀粉的速度比 约为 1：20000。所以需要先加热淀粉乳，使淀粉颗粒吸水膨胀、糊化，破坏其 结晶结构。4、老化：淀粉的老

6、化实际上是分了间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形 成新氢键的过程，也就是一个复结晶过程。 DE 值越低，淀粉越容易老化。5、液化液的标准： 液化要均匀； 蛋白絮凝要效果好； 液化要彻底（在60C时液化液要稳定，不出现老化现象，不 含不溶性淀粉颗粒，液化液透明、清亮）。6、液化液的用途： 用途之一是生产葡萄糖及果葡糖浆（产品）。这种糖液希望葡萄糖含量 高、色泽浅、透明度高。这种高 DE 值的酶法糖液过滤速度快。 用途之二是生产中转化糖浆。这种糖浆的糖化液过滤性相对较差。 用途之三也生产葡萄糖，但是这种葡萄糖是作为发酵工业的碳源（如味 精、甘油、青霉素、赖氨酸等）来使用。这种糖液的粘度高低，直接决

7、定后道提取 的难易，因此这种葡萄糖液的过滤速度要求特别快。二 糖化理论在液化工序中，淀粉由a -淀粉酶水解成糊精和低聚糖等较小分子产物，酶 糖化是利用葡萄糖淀粉酶进一步将这些产物水解成葡萄糖。1、理论收率纯淀粉通过完全水解，因有水解增重的关系，每 100g 淀粉能生成 111.11g 葡萄糖，反应如下：（C6H10O5）n+ nH2O吟2。6淀粉水葡萄糖16218180100.00g 111.11g 因此，葡萄糖的理论收率为 111.11%。2、实际收率：在生产过程中，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 105108%。收率=糖液量（L） X葡萄糖含量（） /

8、投入淀粉量（kg） X淀粉含量X 100%3、淀粉转化率：是指 100 份淀粉中有多少份淀粉转化成葡萄糖。4、DE 值与 DX 值工业上用 DE 值（也称葡萄糖值）表示淀粉糖的糖组成。 糖化液中的还原糖含量（以葡萄糖计算）占干物质的百分率称为 DE 值。 DE值=还原糖含量（） /干物质含量（%）X100% 还原糖用斐林氏法或碘量法测定，干物质用阿贝折光仪测定。 在此值得注意的是，阿贝折光仪所测出的浓度是指 100g 糖液中所含有的干 物质的克数；而还原糖含量是指 100ml 糖液中所含有的还原糖的克数。因此， DE 值实际还应除以糖液的相对密度。DX 值：糖化液中的葡萄糖含量占干物质的百分率

9、称为 DX 值。DX值=葡萄糖含量（） /干物质含量（%）X糖液相对密度X100%DE 值与 DX 值的区别：葡萄糖的实际含量稍低于葡萄糖值，因为还有少量 的还原性低聚糖存在。随着糖化程度的增高，两者的差别减少。5、影响 DE 值的因素 糖化时间对 DE 值的影响：液化液在适宜的条件下糖化，最初的糖化速度 快，约 24 小时达到 90%以上，以后的速度很慢。达到最高 DE 值以后，应当停 止反应，否则，葡萄糖值趋向降低，这是因为葡萄糖发生复合分解反应。 液化液 DE 值与糖化液 DE 值的关系：在碘试本色的前提下，液化液 DE 值越低，糖化液DE值越高。 民淀粉酶能DE值的影响葡萄糖淀粉酶水解

10、a -1,4葡萄糖苷键较快,但水解a -1,6糖苷键的速度很慢， 因此单独使用葡萄糖淀粉酶，糖化最终DE值很难达到98%。所以用能水解a -1,6 糖苷键的异淀粉酶或普鲁兰酶与葡萄糖淀粉酶合并糖化，所得糖化液DE值达到 99%以上。 酶制剂用量与糖化液DE值的关系：为加快糖化速度，可以提高用酶量， 缩短糖化时间，在此值得注意的有两点：针对不同原料，不同工艺和不同DE值， 糖化时间和糖化酶用量略有调整；提高酶用量，糖化速度快，但酶用量过大，反 而复合反应严重，导致葡萄糖值降低。第二章 工艺流程及工艺条件2.1 工艺流程原料f调浆f配料f次喷射液化f保温f二次喷射f高温维持f二次液 化f冷却f糖化

11、f灭酶f过滤f贮糖计量f发酵2.2 操作要点2.2.1 原料原料选择普通黄玉米，淀粉含量取72.2%，玉米在山东省玉米是种植面积最 为广泛的粮食作物之一，所以为我们的生产加工提供了更为广泛的生产原料，并 且价格偏低，这就更加降低了我们的生产成本，更有利于经济效益的提升。玉米成分如下：化学成分范围平均值水分%7-2316.7淀粉%64-7872.2粗蛋白质%8-109.91油脂%3.1-5.74.78粗灰分%1.1-3.94.78粗纤维%1.8-3.52.66糖%1.0-3.02.582.2.2 调浆(1) 淀粉浆浓度1725波美度；(2)氯化钙浓度0.15 %0.30% (固形物);( 3)p

12、H5. 07.0；(4)耐高温淀粉酶用量：0.40.8L/t淀粉。2.2.3 喷射液化首先预热喷射器及层流灌至iooc，然后进行喷射液化，喷射器及层流罐内 温度控制在95105C。2.2.4 高温处理通过第二只喷射器将料液加热至120145C以上，并通过维持灌维持5 lOmin, 120145C热处理可以达到灭酶、蛋白质凝固和淀粉分散三个目的。2.2.5 真空闪急冷却经过真空闪急冷却系统，温度从120145C降到9597C2.2.6 二次液化在二次液化罐内首先调整 pH6.0 左右，然后加入耐高温淀粉酶 0.2L/t 淀粉， 液化约30min，碘试显本色，液化结束。2.2.7 糖化(1)PH4

13、.24.5。(2) 温度602C，为防止糖焦化，用热水循环保温。(3) 糖化酶用量 150u/g 淀粉，糖化酶越少，副反应越少，且可溶性蛋白越 少。(4) 糖化时间32h，糖化时间增长可以达到较高的DE值。2.2.8 糖化灭酶用无水酒精检验无糊精存在时，糖化结束，然后将 pH 由 4.24.5 调到 4.8 5.0，并加热至80C，维持20min。2.2.9 过滤要点及顺序1) 过滤前将料液冷却至 6070c。2) 过滤时所有板框压滤机同时使用。（3）滤布为两套，以减少过滤及贮糖时间。（4）过滤时，通过调节回流，使过滤压力流线增加。（5）为了减少滤液中的悬浮物及缩短过滤时间，过滤压力不能超过 196.13kPa。（6）过滤困难时，可以通蒸汽，以疏通滤渣。（7）为防止糖液变质，过滤完糖化料液时清洗糖化灌，洗液也要用泵打去 过滤。（8）过滤结束后用热水洗涤，温度6070C，用水量为1.652.0吨/立 方米板框空隙体积。（9）过滤洗涤后，用风将滤渣吹干。2.2.10 贮糖计量贮糖时间不宜过长，什么时间发酵用糖，什么时间过滤；糖液在贮存时维持 在60C以上；糖液打入发酵罐后，糖化计量罐要清洗干净，洗液排掉。2.2.11 清洗整个糖化、液化结束后，设备、管道、泵等都要清洗干净。