糖化技术

第二章糖化技术

第一节糖化理论

在液化工序中，淀粉经a-淀粉酶水解成糊精和低聚糖范围较小分子产物，酶法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。

一、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，因有水解增重的关系，每100g淀粉能生成111.1g葡萄糖，如下面反应式所表示：

（C5H10O5）n+nH2O→nC6H12O6

淀粉水葡萄糖

162 18 180

100.00份 111.11份

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的公式为：

糖液体积（V）×糖液葡萄糖浓度％（C）

收率＝×100％

投入淀粉量（W）×淀粉含量（Cˊ）

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：

糖液体积（V）×糖液葡萄糖浓度（C）

转化率＝×100％

投入淀粉量（W）×淀粉含量（Cˊ）×1.11

二、DE值与DX值

1、DE值

工业上用DE值（也称葡萄糖值）表示淀粉的水解程度或糖化程度。

糖化液中还原性糖全部当作葡萄糖计算，占干物质的百分比称为DE值。

还原糖用裴林氏法或碘量法测定，干物质用阿贝拆光仪测定。在此值得注意的是，阿贝拆光仪所测出的浓度是指每100g糖液中，含有多少g干物质。而还原糖的浓度是指100ml糖液中，含有多少g还原性糖，因此DE值实际计算公式为

还原糖浓度（C″）

DE值＝×100％

干物质浓度（Wˊ）×糖液比重（d）

2、DX值

糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率称为DX值

葡萄糖浓度（C）

DX值＝×100％

干物质浓度（Wˊ）×糖液比重（d）

3、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，二者的差别减少。从下表（六）双酶法糖化液的糖分组成，可以看出DE值与DX值的区别。

表（六）双酶糖化液的糖分组成

还原糖（DE值）葡萄糖（DX值）麦芽糖异麦芽糖麦芽三糖麦芽四糖以上

97.497.698.1 95.395.996.3 1.91.31.4 0.90.91.2 0.50.2——1.41.71.1

1、糖化时间对DE值的影响：

图（九）为糖化曲线。玉米淀粉乳液化到DE值19％，浓度33％，酶制剂（NOVO-150）用量为每吨绝干淀粉1.25L，于60℃，pH4.5糖化，最初阶段的糖化速度快，约24小时后达到DE值90％以上，以后的速度很慢。

图（九）糖化曲线

达到最高的葡萄糖值以后，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的缘故。

2、液化DE值与糖化DE值的关系

由图（七）液化DE值与糖化DE值的关系可以看出，在碘试本色的前提下，液化液DE

值越低，糖化液最终DE值越高。

3、异淀粉酶对DE值的影响

葡萄糖淀粉酶水解a-1.4葡萄糖苷键较快，但水解a-1.6葡萄糖苷键的速度很慢，因

此单独使用葡萄糖淀粉酶，糖化最终DE值很难达到98％

4、酶制剂用量与糖液DE值的关系

由表（七）可以看出，为加快糖化速度，可以提高用酶量，缩短糖化时间。

表（七）糖化时间与糖化酶用量关系表

糖化时间（小时） 6 8 10 16 24 32 48 72

糖化酶用量（u/g淀粉）480 400 320 240 180 150 120 100

在此值得注意的有两点：

①使用不同原料，不同糖化工艺及不同DE值的液化液，糖化时间与糖化酶用量关系略有调整。

②提高用酶量糖化速度快，但酶用量过大反而复合反应严重，导致糖化终了葡萄糖值降低。

小时

图（十）不同用酶量糖化曲线

上图的工艺条件：玉米淀粉乳液化到DE值19，浓度33％于60℃，pH4.5糖化，酶制

剂（NOVO-150）用量，每吨绝干淀粉分别为（A）0.75L（B）1.00L（C）1.50L（D）1.75L

如图（十）中糖化曲线所示，糖化24小时，这四种不同用酶量达到的葡萄糖值分别

为约87％、92％、95％、97％。继续糖化，用酶量0.75L、1.00L和1.50L的葡萄糖值继续增高，但用酶量1.75L的DE值于36小时增高到最高值后，逐渐降低，这是由于复合反应的影响。

在实际生产中，应充分利用糖化罐的容量，尽量延长糖化时间，减少糖化酶用量，如

此，糖化液DE值最高，酶成本最低，糖液中酶蛋白最少。

第二节糖化工艺流程及工艺条件控制

一、工艺流程

1、酶法糖化工艺流程

液化→糖化→灭酶→过滤→贮糖计量→发酵

2、糖化工艺流程简述

液化结束时，迅速将料液用酸将pH调至4.2～4.5，同时迅速降温至60℃,然后加入糖化酶，60℃保温数小时后，当用无水酒精检验无糊精存在时，将料液pH调到4.8-5.0，同时将料液加热到80℃，保温20分钟，然后料液温度降到60～70℃时开始过滤，滤液进入贮糖罐，在60℃以上保温待用。

二、糖化工艺条件及操作规程

1、糖化工艺条件：

①pH4.2-4.5

②温度60℃土2℃，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：32小时，糖化时间增长可以达到较高的DE值

2、糖化灭酶：

当用无水酒精检验无糊精存在时，糖化结束，然后将pH4.2-4.5调到pH4.8-5.0，并加热至80℃，维持20分钟。

3、过滤基本要点及顺序：

①过滤前将料液冷却至60-70℃。