淀粉糖连续离子交换技术介绍
主要淀粉糖品的生产工艺流程
主要淀粉糖品的生产工艺流程一、液体葡萄糖(工艺有酸法、酸酶法和双酶法)1酸法工艺酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂,淀粉是由多个葡萄糖分子缩合而成的碳水化合物,酸水解时,随着淀粉分子中糖苷键断裂,逐渐生成葡萄糖、麦芽糖和各种相对分子质量较低的葡萄糖多聚物。
该工艺操作简单,糖化速度快,生产周期短,设备投资少。
1 )工艺流程.酸法工艺流程如图6—4所示:淀粉一调浆一糖化一中和一第一次脱色过滤一离子交换一第一次浓缩一第二次脱色过滤一第二次浓缩一成品图6-4 酸法工艺流程2 )操作要点(1)淀粉原料要求常用纯度较高的玉米淀粉,次之为马铃薯淀粉和甘薯淀粉。
(2)调浆在调浆罐中,先加部分水,在搅拌情况下,加入粉碎的干淀粉或湿淀粉,投料完毕,继续加入80℃左右的水,使淀粉乳浓度达到22~24波美度(生产葡萄糖淀粉乳浓度为12~14波美度),然后加入盐酸或硫酸调pH值为1.8。
调浆需用软水,以免产生较多的磷酸盐使糖液混浊。
(3)糖化调好的淀粉乳,用耐酸泵送入耐酸加压糖化罐。
边进料边开蒸汽,进料完毕后,升压至(2.7~2.8)×104pa(温度142~144℃),在升压过程中每升压0.98×104pa,开排气阀约0.5 min,排出冷空气,待排出白烟时关闭,并借此使糖化醪翻腾,受热均匀,待升压至要求压力时保持3~5 min后,及时取样测定其DE值,达38~40时,糖化终止。
(4)中和糖化结束后,打开糖化罐将糖化液引人中和桶进行中和。
用盐酸水解者,用10%碳酸钠中和,用硫酸水解者用碳酸钙中和。
前者生成的氯化钙,溶存于糖液中,但数量不多,影响风味不大,后者生成的硫酸钙可于过滤时除去。
糖化液中和的目的,并非中和到真正的中和点pH值7,而是中和大部分盐酸或硫酸,调节pH 值到蛋白质的凝固点,使蛋白质凝固过滤除去,保持糖液清晰。
糖液中蛋白质凝固最好pH值为4.75,因此,一般中和到pH值4.6~4.8为中和终点。
淀粉糖品生产与应用手册
淀粉糖品生产与应用手册尤新主编前言随着科学技术的迅速发展,淀粉糖品的内涵赋予了全新的内容,特别是生物技术的进展,不仅使淀粉糖生产工艺有了新的突破,实现了高温喷射液化和快速糖化,使淀粉糖化的转化率大幅度提高,糖液DE值从90%-92%提高到97%-98%。
既节约了粮食又提高了纯度,从而使酶法糖化也能生产针剂葡萄糖,而且生物技术也使淀粉糖衍生物的品种增加,功能增加。
过去淀粉糖主要是作为食品工业的甜味料,为增加甜食品的花色品种和提高档次作出贡献。
随着麦芽糖醇和山梨醇等糖醇的出现,市场上防龋齿食品和糖尿病人专用的无糖食品也迅速发展。
近年来由于酶技术的进展,使淀粉糖品的大家庭中又增加了低聚糖新成员,使淀粉糖品不仅有甜味,能防龋,能作糖尿病人的食品,而且对人体肠道有益的双歧杆菌有增殖作用。
从而提高了人体健康素质。
最近科技界又成功地从淀粉研制成了多糖及海藻等具有特种生理的淀粉糖品,从此淀粉糖品将会对人类健康发挥更大的作用。
为了使淀粉糖行业的广大职工及使用淀粉糖品的食品加工业的职工和广大消费者了解我国淀粉糖品的发展现状,淀粉糖品的性质、生产技术和用途,中国发酵工业协会特组织了全国从事多年淀粉糖品研制开发和生产的专家,经过一年多的辛勤总结和编写,完成了这部淀粉糖品最新的实用生产技术手册。
各章节由下列人员执笔。
第一章淀粉原料及生产赵继湘教授级高级工程师,陈光熹教授级高级工程师第二章淀粉糖品生产用酶制剂王家勤高级工程师,冯德清高级工程师。
第三章双酶法液化糖化技术王兆光副教授第四章麦芽糊精的生产及应用卢义成工程师第五章酸法葡萄糖李含明高级工程师第六章麦芽糖浆、高麦芽糖浆、麦芽糖胡学智教授级高级工程师第七章果葡糖浆何开祥教授级高级工程师第八章结晶葡萄糖佟毓芳高级工程师第九章全糖尤新教授级高级工程师第十章低聚糖金其荣教授第十一章海藻糖陈瑞娟高级工程师第十二章糖醇尤新教授级高级工程师附录一余淑敏工程师、王家勤高级工程师附录二赵继湘教授级高级工程师附录三赵继湘教授级高级工程师此外,手册还附有国内外淀粉糖品的技术经济资料和淀粉糖品的生产技术理化参数,可以说这是我国改革开放以来国内自行编写的第一部淀粉糖品技术手册。
淀粉质原料连续蒸煮糖化工艺流程
淀粉质原料连续蒸煮糖化工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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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。
淀粉糖及检测技术
项目 F42果葡糖浆指标F55果葡糖浆指标
1淀粉糖
淀粉糖品种很多,这里只简单介绍可能掺入蜂 蜜的麦芽糖和果葡糖浆。
1.1麦芽糖
是用酸或由含淀粉酶的麦芽、麸皮作用于淀粉 制得的,由两个葡萄糖分子缩合而成的双糖,为蔗 糖的同分异构体。含麦芽糖量高,葡萄糖量低,也 称为饴糖,甜味相当于同样浓度蔗糖水的50%。 麦芽糖的制取方法较多。目前生产麦芽糖的工 艺是采用d一淀粉酶液化,然后再用麸皮的B一淀粉 酶糖化,并经过1~2次过滤脱色,精制而成。
能准确鉴定的“灰色区岬1。
的出现可判断蜂蜜中掺人麦芽糖浆(包括高麦芽糖 浆、异麦芽糖浆和饴糖糖浆)。除了描述出的基本特 点外,不同工艺条件下生产的糖浆还可见到其他出峰 位置有其他峰形特征的微量寡糖峰,但不影响“指纹 区”的基本特征和判定。国标的附录中有麦芽糖标准 混合使用液的定位谱图以及纯洋槐蜜、枣花蜜、椴树 蜜、荆条蜜、油菜蜜的寡糖谱图;还有不同蜜种掺人 5%的不同果葡糖浆时的寡糖谱图以及不同蜜种掺入 5%的不同麦芽糖浆时的寡糖谱图作为参考。 (3)镜检法。Kerkvliet等【4】提出了显微镜检测蜂 蜜用蔗糖和蔗糖产品掺假的方法,原理是蔗糖含有甘 蔗的许多薄壁细胞、环状导管的单环和表皮细胞。用 偏振光显微镜、正交偏振和1级红色阻滞片检查蜂 蜜样品,发现掺有蔗糖的蜂蜜会出现甘蔗的细胞。后 来他们f5】继续研究表明,如果10 g蜂蜜样品中检测出 含有多于150个薄壁细胞及硬化细胞和或10个环, 就表明蜂蜜掺入蔗糖7%以上。 镜检法值得深入研究,因为需要的仪器设备和操 作比较简单,适合蜂蜜收购单位和经营单位的需要。 我们知道,在20余种大宗商品蜜中,每种大宗商品 蜜都有其特定的花粉(在有关书籍中可查到花粉的形 态特征和大小)和花粉图谱,但是淀粉糖不含花粉。 研究制定每种大宗商品蜜含有其特定花粉和总花粉的 单位数量,可以作为比较的依据。
淀粉糖生产工艺
淀粉糖工艺淀粉糖是指以淀粉为原料经水解、精制或再经深加工而获得的糖制品。
淀粉分子是由成千上万个葡萄糖分子(C6H12O6)连接而成,一个葡萄糖分子有6个碳原子,与下一个葡萄糖分子相连时有三种连法:一是第4个碳原子与下一个葡萄糖分子的第1个碳原子相连;二是第6个碳原子与下一个葡萄糖分子的第1个碳原子相连;三是第4个碳原子与下一个葡萄糖分子的第1个碳原子相连,同时第6个碳原子与另一个葡萄糖分子的第1个碳原子相连。
全部葡萄糖分子都以第一种连法连接的是直链淀粉,自然界很少存在;全部葡萄糖分子都以第二种连法连接无法形成长链,形不成淀粉;葡萄糖分子以三种连法混合连成的淀粉分子是自然界存在的淀粉的主流,其中以第三种连法连接的部位形成支叉,所以叫支链淀粉。
果糖与葡萄糖一样都是单糖,果糖的分子式也是C6H12O6,属于葡萄糖的同分异构体,通过异构酶的作用,葡萄糖的醛基变成酮基即得到果糖。
蔗糖、麦芽糖及异麦芽糖都属于双糖,一个葡萄糖的第4个碳原子另一个葡萄糖分子的第1个碳原子相连即为麦芽糖,一个葡萄糖的第6个碳原子另一个葡萄糖分子的第1个碳原子相连即为异麦芽糖,而蔗糖则由一个葡萄糖分子与一个果糖分子连接而成。
三个葡萄糖分子相连而成的三糖有麦芽三糖和潘糖。
4~8个葡萄糖连成的短链糖品叫低聚糖,9个以上葡萄糖连成的中分子物质叫做糊精,其甜味已经不明显,大量的葡萄糖连在一起就形成了淀粉或者形成更大分子量的纤维素。
以淀粉为原料选用不同的酶来水解或控制不同的水解程度可以得到不同的淀粉糖品。
以诺维信酶制剂为例:1、用耐温淀粉酶Termamyl Supra将淀粉乳液化至DE6~10,经精制和喷雾干燥后可以制得糊精制品;2、用耐温淀粉酶Termamyl Supra将淀粉乳液化至DE13~15,选用葡萄糖淀粉酶Dextrozyme DX 糖化到DE40~50,可以获得食品行业常用的葡萄糖浆;3、用耐温淀粉酶Termamyl Supra将淀粉乳液化至DE13~15,选用葡萄糖淀粉酶Dextrozyme DX 糖化到DE99.5~101,可以得到葡萄糖含量97%以上的糖液。
淀粉制糖技术
淀粉制糖技术第六章淀粉制糖技术本章重点和学习目标各种淀粉糖的性质及应用,淀粉糖的生产原理和工艺,酶液化和酶糖化的工艺方法及工艺要点,果葡糖浆的生产原理及工艺,现代生物工程技术在淀粉制糖生产中的应用。
淀粉糖是以淀粉为原料,通过酸或酶的催化水解反应生产的糖品的总称,是淀粉深加工的主要产品。
在美国,淀粉糖年产量已达1 000万t,占玉米深加工总量的60,,从20世纪80年代中期开始,美国国内淀粉糖消费量已超过蔗糖。
我国淀粉糖工业目前仍处于发展的起步阶段,从20世纪90年代以来,由于现代生物工程技术的应用,生产淀粉糖所用酶制剂品种的增加及质量的提高,使淀粉糖行业得到快速发展,产量以年均10,的速度增长,而且品种也日益增加,形成了各种不同甜度及功能的麦芽糊精、葡萄糖、麦芽糖、功能性糖及糖醇等几大系列的淀粉糖产品。
淀粉糖的原料是淀粉,任何含淀粉的农作物,如玉米、大米、木薯等均可用来生产淀粉糖,生产不受地区和季节的限制。
淀粉糖在口感、功能性上比蔗糖更能适应不同消费者的需要,并可改善食品的品质和加工性能,如低聚异麦芽糖可以增殖双歧杆菌、防龋齿;麦芽糖浆、淀粉糖浆在糖果、蜜饯制造中代替部分蔗糖可防止“返砂”、“发烊”等,这些都是蔗糖无可比拟的。
因此,淀粉糖具有很好的发展前景。
第一节淀粉糖的种类及特性一、淀粉糖的种类淀粉糖种类按成分组成来分大致可分为液体葡萄糖、结晶葡萄糖(全糖)、麦芽糖浆(饴糖、高麦芽糖浆、麦芽糖)、麦芽糊精、麦芽低聚糖、果葡糖浆等。
1 液体葡萄糖:是控制淀粉适度水解得到的以葡萄糖、麦芽糖以及麦芽低聚糖组成的混合糖浆,葡萄糖和麦芽糖均属于还原性较强的糖,淀粉水解程度越大,葡萄糖等含量越高,还原性越强。
淀粉糖工业上常用葡萄糖值(dextrose equivalent)简称DE值(糖化液中还原性糖全部当做葡萄糖计算,占干物质的百分率称葡萄糖值)来表示淀粉水解的程度。
液体葡萄糖按转化程度可分为高、中、低3大类。
淀粉糖工艺
二、过程检验及控制1、淀粉乳精制为进一步提高淀粉乳的质量,要进一步分离去除蛋白质等杂质,提取纯淀粉乳。
1)蛋白质分离:出料淀粉乳含量为22%~40%。
2)淀粉洗涤:蛋白含量0.4%~0.5%。
在这一工序中,操作人员应严格控制出料淀粉乳的蛋白含量。
蛋白质含量控制:定时检测出料淀粉乳的蛋白质含量,不达标的淀粉乳回流继续进行洗涤,直至检测达标后才能往下一工序出料。
并分析蛋白含量不达标的原因,是洗涤不彻底,还是蛋白质分离效果不好,及时调整洗涤水流量,同时控制分离机蛋白分离效果。
如果淀粉乳蛋白含量过高,在后续生产中,虽然离子交换工序有去除蛋白质和氨基酸的功能,但是因其浓度高,漏过离子交换树脂的机率也增大,所以,有时虽离子交换后糖液色泽好,但一经加热后色泽就变深。
这是由于糖类的还原性羰基与蛋白质分子中氨基酸的氨基在加热过程中进行美拉德反应,产生具有特殊气味的棕褐色缩合物。
检测内容:品控员每天检查旋流分离器分离记录,抽测精制淀粉乳蛋白质含量,控制在0.4%~0.5%。
2、液化1)液化调浆为液化做准备,在液化之前将各工艺参数调到工艺指标:①淀粉乳浓度一般控制淀粉乳干物质含量30%~35% (16~18°Be)。
实际生产中,为了达到比较好的液化效果和好的流速,结合所使用的酶制剂,并通过生产实践,淀粉乳浓度控制在17°Be。
最高可调到18.5°Be,再高就影响液化效果。
在酶质量受限、蒸汽压力达不到等不利于液化的情况下,可以适当降低淀粉乳浓度。
② pH值所使用的液化酶来自诺维信,其使用pH值范围:5.2~5.8,最佳pH值5.5。
(市场上出售的液化酶,使用pH值范围一般在6.0~6.5。
)在此范围内,pH值低,液化液色泽相对比较好;液化时产生的麦芽酮糖比较少,能保证糖化时DX值≥96%。
淀粉乳pH值不稳定,液化时pH值一直在下降,喷射结束后仍处于淀粉糊状态,无法生产。
③ Ca2+含量耐热性α-淀粉酶只需要很少量的钙离子维持活力的稳定性,5mg/kg已足够。
以玉米粉为原料生产淀粉糖可节能降耗、降低成本
以玉米粉为原料生产淀粉糖可节能降耗、降低成本摘要:本文主要论述了以玉米粉为原料采用新技术、新工艺生产淀粉糖比较采用玉米淀粉为原料生产淀粉糖的传统工艺,既可以节能降耗,还可以降低淀粉糖生产成本300元/吨。
在解决环保问题的同时为淀粉糖企业提高了经济效益。
关键词:玉米粉淀粉糖节能降耗降低成本0 引言我国目前是世界上紧次于美国的第二大玉米生产国,年产玉米1.5亿多吨,东北地区有4500多万吨的玉米产量。
除饲料工业每年可消耗大量的玉米外,现在我国已经形成了玉米淀粉、酒精、有机酸、淀粉糖等一系列玉米深加工产品,其中淀粉糖产量2008年已经达到728万吨,液体糖已有518万吨,产量很大。
但目前国内生产淀粉糖,原料大都采用淀粉,生产成本高,副产品利用率低,造成资源浪费和环境污染。
与湿法玉米淀粉生产技术相比,干法脱胚或改良湿法制备玉米粉可减少环境污染,节约设备投资费,节能节水,降低二氧化碳排放量,生产成本降低。
上个世纪80年代,我国曾经有过用玉米粉生产淀粉糖,但由于技术和装备落后,生产的淀粉糖质量差。
采用新技术、新装备可以实现从玉米粉生产出高质量的淀粉糖,不但降低了淀粉糖生产成本,提高了淀粉糖质量,而且资源利用率高,环境友好,具有很好的发展潜力,市场前景广阔。
1 淀粉糖生产技术国内外发展现状与趋势随着淀粉糖行业的飞速发展,淀粉糖行业生产技术也在不断更新,比如,喷射液化技术、连续糖化技术、自动化控制技术、连续结晶技术等技术在淀粉糖生产中的应用,使我国以淀粉为原料生产淀粉糖的技术已经相当成熟[1],技术水平也已经接近世界先进水平。
目前国内外的大型淀粉糖生产企业,大都以淀粉为原料,经调浆、喷射液化、糖化、脱色、离交、浓缩、结晶等技术生产淀粉糖浆或结晶淀粉糖。
产品质量的提高和生产成本的降低在没有新技术的引进和支持下,几乎是不可能实现的。
早在上个世纪八九十年代我国淀粉糖生产才刚刚起步的时候,大都以玉米粉原料生产淀粉糖,粗质原料再加上生产技术比较落后,根本就无法生产出高品质的淀粉糖。
淀粉糖的基础知识
淀粉糖的根底知识1、淀粉糖:利用淀粉为原料,在催化剂的作用下经水解反响等生成的葡萄糖、果葡糖、麦芽糖、糊精与混合物的糖品,总称为淀粉糖。
2、种类:根据水解程度的不同,主要分为以下几类2.1葡萄糖〔糖浆和结晶葡萄糖,DE值一般在95以上〕2.2 果葡糖〔葡萄糖和果糖的混合物,DE值一般在95以上〕根据其中果糖的含量,又可分为42果糖、55果糖、90果糖、95果糖等等2.3麦芽糖浆,一般麦芽糖浆,麦芽糖含量30-40,高麦芽糖含量可达50以上2.4麦芽糊精〔DE值5-20〕,一般都经喷雾枯燥后,成最终产品2.5全糖〔DE值20-40〕,一般都经喷雾枯燥后,成最终产品实际上,现行工艺和控制条件,几乎可以生产任意DE 值的产品,比方任一DE糖浆,可以通过根底糖浆调配获得,所以淀粉糖的种类几乎可达上百类。
3、淀粉糖行业的根本概念DE:淀粉水解固形物中复原糖的含量,未水解淀粉的DE值=0,完全水解DE=100,所以它是淀粉水解程度的标志DX:淀粉水解固形物中葡萄糖的含量,比DE值低DS值:某一物质在溶液中的干物含量,它表示某一物质的浓度。
1、液化:利用液化酶使糊化淀粉水解到一定糊精和低聚糖程度,粘度大为降低,流动性增高,工业上称为液化。
2、液化的目的:A:降低粘度,增加流动性。
B:为糖化创造条件。
糖化使用的葡萄糖淀粉酶属于外酶,水解作用从底物分子非复原尾端进展。
在液化过程中,分子被水解到糊精和低聚糖围的大小程度,底物分子数量增多有利于糖化反响。
3、糊化:淀粉颗粒的结晶结构对于酶作用的抵抗力强。
例如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,需要先加热淀粉使淀粉乳颗粒吸水膨胀,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。
4、液化酶酶是生物催化剂,是具有促进化学反响发生作用的蛋白质,能作用于淀粉的酶总称淀粉酶。
使淀粉液化的酶叫液化酶。
连续离子交换技术及其应用
(4)按交换基团性质可分为:阳离子交换树脂(强酸、弱酸);阴
离子交换树脂(强碱、弱碱)
1)强酸型阳离子交换树脂 一般是以磺酸基-SO3H为活性基团,使用时的PH没有限制
2)弱酸型阳离子交换树脂
功能团可以是 -COOH 、酚羟基 -OH 等,这种树脂的电离程度小,交换性能和溶 液的PH有很大的关系,交换能力随溶液PH的升高而提高,和H+的结合能力强,故
2、离子交换剂(ion exchanger )
离子交换法主要是基于一种合成材料作为吸着剂,成为离子交换剂, 以吸附有价值的离子。 .离子交换剂分无机质类和有机质类两大类。无机质类又可分天然的— —如海绿砂;人造的——如合成沸石。有机质类又分碳质和合成树脂两 类。其中碳质类如磺化煤等;合成树脂类分阳离子型——如强酸性和弱 酸性树脂;阳离子型——如强碱性和弱碱性树脂、两性树脂和螯合树脂
(2)后交联法 也叫附加交联法,是用聚苯乙烯溶液或溶胀态低交联聚苯乙烯与交 联剂氯甲醚等发生付氏反应,引入的氯甲基在较高温度下,可与邻近的 苯环进一步发生付氏反应,从而实现两个高分子链上苯环的交联。
6、交换速率
影响离子交换树脂交换速率的因素有: (1)颗粒大小:颗粒小时交换速度有所提高 (2)交联度:交联度越低树脂越易膨胀,在树脂内部扩散就较容易
连续离子交换技术及其应用连续离子交换技术及其应用连续离子交换技术及其应用连续离子交换技术及其应用主要内容?1离子交换技术概述及离子交换树脂?2离子交换技术工作原理及装置分类?3连续离子交换技术概述3连续离子交换技术概述?4连续离子交换技术在功能糖中的应用?5连续离子交换技术的优势?6连续离子交换技术在其他方面的应用第一节离子交换技术概述及离子交换树脂一离子交换技术的概述?1定义?离子交换技术
淀粉糖的基础知识
淀粉糖的基础知识1、淀粉糖:利用淀粉为原料,在催化剂的作用下经水解反应等生成的葡萄糖、果葡糖、麦芽糖、糊精及混合物的糖品,总称为淀粉糖。
2、种类:根据水解程度的不同,主要分为以下几类2.1葡萄糖(糖浆和结晶葡萄糖,DE值一般在95以上)2.2 果葡糖(葡萄糖和果糖的混合物,DE值一般在95以上)根据其中果糖的含量,又可分为42果糖、55果糖、90果糖、95果糖等等2.3麦芽糖浆,一般麦芽糖浆,麦芽糖含量30-40,高麦芽糖含量可达50以上2.4麦芽糊精(DE值5-20),一般都经喷雾干燥后,成最终产品2.5全糖(DE值20-40),一般都经喷雾干燥后,成最终产品实际上,现行工艺和控制条件,几乎可以生产任意DE 值的产品,比如任一DE糖浆,可以通过基础糖浆调配获得,所以淀粉糖的种类几乎可达上百类。
3、淀粉糖行业的基本概念DE:淀粉水解固形物中还原糖的含量,未水解淀粉的DE值=0,完全水解DE=100,所以它是淀粉水解程度的标志DX:淀粉水解固形物中葡萄糖的含量,比DE值低DS值:某一物质在溶液中的干物含量,它表示某一物质的浓度。
1、液化:利用液化酶使糊化淀粉水解到一定糊精和低聚糖程度,粘度大为降低,流动性增高,工业上称为液化。
2、液化的目的:A:降低粘度,增加流动性。
B:为糖化创造条件。
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,底物分子数量增多有利于糖化反应。
3、糊化:淀粉颗粒的结晶结构对于酶作用的抵抗力强。
例如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,需要先加热淀粉使淀粉乳颗粒吸水膨胀,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。
4、液化酶酶是生物催化剂,是具有促进化学反应发生作用的蛋白质,能作用于淀粉的酶总称淀粉酶。
使淀粉液化的酶叫液化酶。
离子交换树脂在玉米淀粉糖生产中的应用
离子交换树脂在玉米淀粉糖生产中的应用摘要:玉米淀粉作为制糖工业的原料,是依靠淀粉水解酶的水解作用,将淀粉分子水解为单个的葡萄糖分子,再进一步利用。
应用离子交换树脂方式能够实现对原料的纯化与分离,所生产的糖浆质量稳定、颜色浅、灰分少,因不用加入二氧化硫成分,因此避免了人体接触后过敏反应的出现。
以下将针对离子交换树脂进行阐述,分析其在玉米淀粉糖中的应用。
关键词:离子交换树脂;玉米淀粉糖;生产应用前言利用离子交换树脂方法(IERS)纯化和分离淀粉糖,在50年代初就得到了应用。
从淀粉水解、糖化而得到的糖浆含有灰份、有机酸、有色体、蛋白质、氨基酸等杂质,这些杂质将产生无法接受的色泽、味道及气味,影响最终产物的品质,且在异构化时影响酶的作用。
不论糖浆经蒸发浓缩得到的最终产品或继续以异构化深加工,必须采用精制工序除去这些可溶性组分。
玉米糖浆的色泽稳定性也可以用二氧化硫处理得到,但产生的亚硫酸盐对人体有害。
因此,这种方法就被离子交换法代替,用碳和离子交换处理减少其颜色和灰分,生产出一种质量稳定的特种甜味剂产品。
1玉米淀粉糖概述随着制糖工艺水平的提升,糖行业中淀粉糖的制作逐渐成为主要生产方式。
淀粉糖获取途径较多,且所生产产品口感好、成本低,因此极受人们欢迎。
以玉米为原材料所生产出的玉米淀粉糖是其中主要原料之一,其生产过程如下:(1)玉米粒的浸渍。
当去除玉米粒中含有的杂质后,将其浸泡在含有亚硫酸的溶液中,使玉米粒得到软化;(2)分离。
需要将软化的玉米粒进行破碎,使其分离成壳皮、淀粉、胚芽以及面筋,并分离其中具有较高含油量的胚种,将其应用于玉米油的提取工作中;(3)回收纤维。
研磨含有已破碎玉米粒中成分的悬浮液,然后分离其中的壳皮;(4)分离面筋和淀粉。
使用离心设备分离面筋和淀粉,然后分离其中蛋白;(5)液化。
将所得固体淀粉进行调浆工作,使用酸或酶进行分解产生糊精,对糊精进行液化;(6)糖化。
使用酸或者酶水解糊精,使其分解为三聚糖、二聚糖、单糖等低聚糖成分;(7)过滤:用过滤机除去糖化液中的淀粉、油、蛋白质、糊精或其它不溶性物质;(8)脱色:用碳或树脂除去过滤后糖浆色泽、气味、有臭物质;(9)除盐精制:用离子交换树脂除去淀粉糖浆中的灰分、蛋白质、有机酸及色泽,使产品的色泽及气味稳定,提高产品的质量稳定性;(10)异构化:葡萄糖用酶异构化成果糖(42%果糖),以增加甜度;(11)除盐精制:用离子交换树脂除去色泽及在异构化时加入的盐类;(12)浓缩:稀糖浆经蒸发增加浓度;(13)色谱分离:果糖/葡萄糖混合物(42HFCS)用色谱分离树脂分成高果糖液体(90%果糖或90HFCS)及高葡萄糖液体;(14)精处理/脱色:以离子交换树脂除去色泽、羟甲基糠醛(HMF),然后再将高含量果糖液体调成55HFCS;(15)蒸发:将糖液蒸发浓缩。
树脂苏青在淀粉糖的应用
树脂在淀粉糖(醇)上的应用概述钱平田野(江苏苏青水处理工程集团有限公司)一离子交换树脂的基本性能离子交换树脂的基本性能包括以下几个方面,现分别简述如下:一、树脂的外观新的树脂因结构、基团、离子形态、制造工艺等因素的不同,而有黄色、褐色、白色、棕色、黑色、灰色等各种颜色,以满足具体使用中不同场合的需要。
常用水处理用的树脂外观一般为:凝胶型的苯乙烯系树脂一般为透明的淡黄色颗粒;而大孔树脂则为不透明(或微透明)颗粒;大孔苯乙烯系阳树脂一般为淡黄色或淡灰褐色颗粒,大孔苯乙烯系阴树脂为白色颗粒;丙烯酸系的树脂为白色或乳白色颗粒。
同一种树脂在不同的离子形态时会发生颜色上的变化,如001x7树脂由再生态到失效态时的颜色是由深到淡,由失效态到再生态,又由淡到深。
这种变化是可以逆转的,树脂受污染时,其颜色也会发生根本性的变化,其颜色的变化程度一般与树脂受污染的程度成正比,并且较难逆转。
因此,树脂在使用的过程中,要随时留意其颜色上的变化,以判断树脂污染的程度。
如201x7树脂受铁或有机物污染时,颜色变深甚至黑褐色。
001x7树脂受氧化剂破坏时,其树脂交联和交换基团都将被氧化,树脂的颜色也将变淡,树脂体积增大,由此树脂易碎和体积交换容量下降。
二、粒度树脂的粒度大小和均匀性,对运行的影响较大。
粒度大,比表面积就小,交换速度就慢;粒度太小,虽然交换速度快,但是,运行时的阻力又大;因此,国家标准根据不同的交换器床型(不同床型的运行流速不同)相对应的树脂型号,规定了相对较合理的粒径范围(参考国标)。
三、树脂的溶胀及转型体积改变率树脂在干燥的状态下(惰性树脂除外),遇水会迅速膨胀。
因此,当树脂脱水时,不能直接与水接触,而要用饱和的食盐水浸泡,减缓膨胀速度,防止树脂的破裂。
树脂不同的交联度,其膨胀系数也不同,体积改变率的大小与交联度成反比。
交换容量的大小与溶胀率成正比。
可交换离子价数越高,溶胀率越小。
同价离子,水合能力越强,溶胀率越大。
淀粉糖生产离交岗位操作规程
淀粉糖生产离交岗位操作规程
1目的
1.1通过本规程实施,对脱色后的糖液进行离子交换精制,去除糖液中盐份;调节PH值;使糖液中的有色物质得以彻底去除;提高糖熬煮温度;去除糖液中的异味,使糖液口感纯正。
通过水离交柱,制取车间生产所需的纯水。
1.2指导操作人员对新添树脂进行预处理,对旧树脂进行复苏处理,维持树脂良好的交换性能。
2适用范围适用于离交岗位操作人员。
3职责
3.1离交岗位人员负责制备纯水;精制糖液;树脂再生;新树脂预处理;负责消耗产房污水泵的运行,及进排出污水。
3.2负责检测本岗位控制指标。
3.3化组员负责检测再生液浓度。
4作业程序:
4.1工艺流程图
糖离交:离交前罐→离交进料泵→袋式过滤机→降温→阳柱→阴柱1→阴柱2→调节小阳柱→离交后罐。
水离交:自来水→机械过滤器→阳柱→阴柱1→阴柱2→精柱→纯水罐
4.2生产准备
4.2.1配制再生液。
玉米淀粉深加工工艺技术及工艺参数的确定
玉米淀粉深加工工艺技术及工艺参数的确定以玉米淀粉为原料采用双酶法工艺生产啤酒糖浆;发酵法生产赖氨酸通常以玉米、淀粉为原料,配以膜过滤技术,发酵液放罐后直接经超滤系统过滤,能使收率达到99%以上,整个工艺过程除了最终产品赖氨酸和副产品饲料、硫酸铵外,无多余废水排放。
标签:玉米淀粉;啤酒糖浆;赖氨酸1.啤酒糖浆生产工艺技术1.1啤酒糖浆生产工艺技术的选择淀粉经过不同程度水解后可获得多组分糖浆,不同的转化方法获得的各种糖的比例不同。
根据淀粉的转化程度,分为麦芽糊精、低转化糖浆、中转化糖浆和高转化糖浆。
生产啤酒糖浆属高转化糖浆,高转化糖浆的生产一般采用酸酶法或双酶法工艺。
酸酶法是用酸法将浓度为30~45%的淀粉乳液化到DE值38~50%,中和、过滤、脱色,引入糖化桶中调温,加入酶制剂继续糖化至所需要DE值;双酶法是先用酶液化得DE值15~20%的淀粉液化液,再用酶糖化,得到高转化糖浆。
在相同转化程度时,酸酶法所得糖浆中麦芽糖含量和发酵糖含量都比双酶法低一些。
生产中可以通过不同工艺或不同酶来控制糖浆中糖分组成。
啤酒糖浆为高转化麦芽糖浆,采用双酶法工艺组织生产。
1.2啤酒糖浆工艺流程简述1.2.1调浆配置玉米淀粉与水的比例为1:1.4,水温40~50℃,用碳酸钠调pH6.0~6.5,加入一定量耐高温α-淀粉酶和CaCl2,搅拌均匀。
1.2.2液化調配好的料打入喷射液化器中,和蒸汽直接接触,使料液温度瞬间升到105~108℃,维持5~10min,以充分糊化淀粉,然后进入真空冷却器闪蒸泄压放出多余的蒸汽,降温到95~100℃,在此温度下保温1~1.5h,达到DE值15%,完成液化过程。
1.2.3过滤用泵把液化液打入板框压滤机,过滤掉粉渣,以利糖化,滤渣用热水洗涤2~3次,提高出糖率。
1.2.4糖化降解将过滤后的液化清液打入糖化罐,冷却到60℃左右,用盐酸调pH5.3~5.8,加入一定量的真菌β-淀粉酶,搅拌保温糖化40h。
淀粉糖的生产工艺简介
淀粉糖的生产工艺简介一、淀粉糖生产工艺流程简图二、分段工艺介绍1.淀粉乳调浆淀粉乳可从淀粉车间直接获取,也可通过商品淀粉加水调节得到.如果从淀粉车间打来,一般浓度为20—22波美(干物37-39%),PH 值5。
5—6.5,需加水调节到干物30-35%(16-19波美),PH值5.5—6。
0,因为加入的水一般用回用的甜水,PH值较低,在液化之前需加碳酸钠溶液调节淀粉乳的PH值。
同时加入耐高温淀粉酶,准备进行喷射液化.2.液化液化工艺目前世界上有几种方式,一次喷射一次加酶、一次喷射两次加酶、两次喷射两次加酶等,各种工艺在细节上还有差别。
我们采用的是两次喷射两次加酶,在淀粉乳调浆的过程中先加入总加酶量的2/3。
淀粉乳的干物视喷射器的性能而定,一般干物高一点对糖化罐的PH值保持、防止染菌有好处,但国产喷射器如果干物过高,不能保证液化效果,一般控制在33%以下;国外喷射器主要是丹麦尼鲁和美国水热公司(Hydroheator)生产,现在使用美国的较多,可以在干物35%进行喷射。
一次喷射温度在105-110℃,喷射后经维持管维持20秒(有的工艺要求维持10分钟),维持过程尽量保持物料的先进先出,以保证足够的反应时间,维持结束后经一个反应器,闪蒸降温到98—100℃,反应20—30分钟,出料直接进行二次喷射,二次喷射温度145-155℃,维持20秒,进入闪蒸罐降温到98-100℃,再加入剩余部分的液化酶,进入到层流反应柱维持90-120分钟。
层流柱要求物料下进上出,主要是为了保持物料的先进先出,流出层流柱的物料DE值控制在12—14,也可以适当放宽,要保证碘试不显蓝色,物料流动性好,蛋白凝聚好。
3.糖化液化液经换热器或闪蒸降温到55—63℃,加入糖化用酶,进入糖化罐进行糖化。
糖化的加酶品种根据产品要求的不同而有所不同。
如果生产结晶葡萄糖,直接加入糖化酶,一般加酶量在0。
6公斤酶/吨干物,进糖化罐之前还要调节液化液的PH值到4.0—4。
玉米淀粉糖
玉米淀粉糖-果葡糖浆生产工艺加工工艺:1.生产工艺流程α-淀粉酶糖化酶异构酶↓↓↓淀粉乳→液化→糖化→脱色过滤→离子交换→异构化→脱色过滤→离子交换→浓缩→42%果葡糖浆→吸附分离→90%纯果糖浆↓结晶分离→55%果葡糖浆2.工艺简述(1)液化将浓度为30%的淀粉乳,调节pH值为5.7~7.0,加α-淀粉酶5~10单位/克干淀粉,温度85-90℃,保持一定时间,至碘反应不显蓝色。
(2)糖化调节pH值为4.2~4.5,加糖化酶,控制温度60℃,搅拌反应约36小时,使DE值达93%-97%,经脱色过滤,离子交换,真空浓缩至浓度为35%-45%。
(3)异构化采用丹麦固定化异构酶(Sweetzyme T)它能催化D-葡萄糖和D-果糖间的异构化反应,将其加入浓度为35%-45%的糖液中,加入40-50毫克/升的镁离子作为稳定剂,进柱糖浆pH值为7.5~7.8,温度为55-60℃,出柱异构糖pH值为6.5-7.0。
(4)浓缩再经脱色过滤、离子交换、真空浓缩至70%-75%,即得42%果葡糖浆。
如果将42%的果葡糖浆中部分葡萄糖结晶分离出去,可得55%的果葡糖浆,将42%的果葡糖浆进行吸附分离可得90%的纯果糖浆。
设备信息:主要设备:液化罐、糖化罐、过滤机、真空浓缩锅等糖化锅:J47001-0Z型;加热面积:6平方米;有效容积:14平方米;长春轻工机械厂板式压滤机:LB-20型;生产能力450kg/h;河北省保定地区棉油机械厂真空浓缩锅:水分蒸发量1.0t/h;电机功率11.5kw;参考价格5.95万元;外形行尺寸4455×4000×4800(mm);宁波食品设备制造总厂产品描述:葡萄糖经葡萄糖异构酶作用而生成果糖,这样制成的糖浆称为果葡糖浆。
根据糖浆中果糖的含量分为果糖含量为42%的第一代果葡糖浆、果糖含量为55%的第二代果葡糖浆和果糖含量为90%的纯果糖浆。
果葡糖浆甜度高,渗透压比蔗糖高,不易结晶,保湿性好,因而可代替蔗糖广泛应用于饮料、糕点及腌渍品中。
第四章 酶法淀粉糖(双酶法液化糖化)生产技术
第二节 液化技术
一、双酶法制备淀粉糖 1.基本原理: 酶解法制备葡萄糖可分为两步:第一步是液 化过程,利用α -淀粉酶将淀粉液化,转化为糊精 及低聚糖。第二步是糖化过程,利用糖化酶将糊 精或低聚糖进一步水解为葡萄糖。淀粉的液化和 糖化都在酶的作用下进行的,故酶解法又称为双 酶法。双酶法的优点是淀粉转化率高、条件温和、 产物葡萄糖的复合分解少。 (双酶是指用于淀粉液化和糖化作用的两个系列 的酶。)
淀粉糖生产技术概述
淀粉糖是利用淀粉水解制取的各种糖品。淀 粉水解常常有酸法,酸酶法和双酶法。 其中酸法水解淀粉工艺因为设备要求高,环 保难度大及对产品质量和下游产业不利等已经逐 渐被淘汰,而酶法则因为提高了转化率,复合、 分解反应少,条件温和等逐渐成为目前比较理想 的制糖方法。 双酶法是用专一性很强的淀粉酶和糖化酶作 为催化剂将淀粉水解成为葡萄糖的方法。
4.3 酸碱度:碱性条件更不易老化,要综合考虑料 液透光和酶的最适pH。 4.4 温度和加热方式:一般采取高速升降温,目前 运用较多的是耐高温淀粉酶,液化温度可以达到 110℃。 4.5 淀粉糊的浓度:浓度越高,越易老化,一般控 制在10~15Be
四.液化方法
酸法
催化剂 酸酶法 酶法
间歇液化法
半连续液化法 喷射液化法 高压蒸汽
五 液化工艺过程及其控制
1.液化DE值 根据生产经验,一般以DE值来衡量液化程度,在 DE值在10~15时结束液化过程比较合适,液化终点 可用碘显色来判断。达到终点后,需对液化液进行 灭酶,升温至120℃保持10min可完成。灭酶后,冷 却至糖化酶的作用温度,待糖化。
若液化程度太低,液化产物分子数少,糖化酶 与底物接触的机会也少,影响糖化的速度;且液 化程度低,液化液容易老化,糖化酶很难进入老 化产物的结晶区作用,影响糖化的程度,最终糖 化液粘度大,过滤困难。 如果液化程度过高,液化液分子较小,不利于 络合结构生成,从而影响糖化酶的催化效率,导 致糖化液的最终DE值低。
淀粉深加工技术_第4章(3-4节)
(三)液化方法的选择
1、液化方法的比较
直接升温法设备简单,投资少,见效快,为小型工厂所使用, 缺点是能源消耗大,原料利用率低,转化率偏低,液化液过 滤性能相对较差,蛋白凝聚不好。 喷射液化法设备较为复杂,操作要求高,最好是连续进出料, 原料利用率高,转化率高,液化过滤性能好,蛋白凝聚完全, 缺点是要求有一定压力的蒸汽,稳定的进出料速度,不适合 小厂生产,应用于大规模工厂效果好。
第四节 糖化液的精制
淀粉糖化液成分
葡萄糖、低聚糖和糊精等糖分组成物 糖的复合和分解反应产物 原料淀粉中的杂质、水带来的杂质以及作为 催化剂的酸或酶等 • 杂质又可分为含氮物质、有机酸、无机酸、 有机盐、无机盐、脂肪、有色物质等。
一、糖液中杂质的来源和影响
原料淀粉:淀粉中的杂质主要是蛋白质、脂肪和灰分,约
色素:水解反应中产生的5-羟甲基糠醛与含氮物质结合;
局部碱浓度过高造成的对葡萄糖结构的破坏;浓缩过程中糖 温偏高,时间过长,产生的焦糖色。
二、中和
1、中和原理
酸水解糖液pH一般为1.7~1.9,不能直接使用,酸 酶法在液化工艺结束后也有类似问题,这就要求必 须用碱调正pH,习惯上称为中和。 调节到pH为胶体物质的等电点,使糖液中的蛋白质 及其分解物能最大限度地凝聚,以便在其后的过滤 工序中,被活性炭层或其他助滤剂所截留,这样的 pH通常在4.8~5.0之间。
占淀粉总量的1%。 辅料 辅料中的杂质包括:淀粉水解所用的酸催化剂,代表性 的是盐酸,中和所用的碱,中和后所含的盐类如NaCl,酸、 碱、活性炭所带进的离子,酶制剂带进的蛋白质,未经软化 的硬水带进的杂质。
生产过程中产生的杂糖:由于葡萄糖的复合反应和分解
反应,加上转苷酶的作用,会产生潘糖等杂糖。
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连续离子交换技术
离子交换技术是基于树脂功能基团与物料中特定离子的吸附作用进行的交换过程,离子交换是可逆的等当量交换反应。
传统的离子交换应用时采用固定床实现的,我们对固定床的工作过程进行分析发现,在交换过程中树脂床将分为三段,即饱和区、活性区(传质区)和新鲜树脂区。
随着交换进行,传质区不断下移直至底部交换完全。
整个过程只有传质区处于工作状态,饱和区和新鲜树脂区闲置,因此树脂利用率低。
为了提高树脂利用率,我们把传质区进行抽象分割成几个小单元,一旦上面的小单元饱和后就移出来进行洗水及再生操作,处理用的新鲜树脂单元又回到传质区底部循环使用,这样大大提高树脂的利用率。
为了能够实现树脂单元自动高效的运作,我们采用了全新的系统设计理念,把树脂柱小单元放到一个转盘上,通过转盘的转动来实现切换,而物料通过一个自动旋转分配法控制,把树脂柱分成交换、水洗、再生、漂洗等功能区域,当树脂单元到达指定区域就执行相应的工艺过程,这样可以实现每个过程独立进行,而整体工艺成连续运行。
典型应用
∙古龙酸纳转化为古龙酸
∙Vc-Na转化为Vc
∙VC结晶母液
∙赖氨酸钙/钠转化
∙乳酸钙/钠转化
∙有机酸:柠檬酸/乳酸/二元酸
∙糖:葡萄糖/D-核糖/甜菊糖
∙抗生素:CPC/红霉素
连续离子交换系统工业设备特点
连续离子交换工艺应用适宜采用SepTor IX转盘式系统,此系统具有独特的结构设计:
SepTor IX转盘式系统特点:
1、此系统由三部分组成:绿色的地面固定部分作为整个系统的支撑结构;红色的指示部分作为旋转阀的固定阀板,用于连接外部物料进出,实现功能分区;蓝色的转盘及旋转阀板部分,旋转阀板与转盘同步旋转,转盘上的树脂柱进出口与阀板中的开口一一对应,经由程序控制每次顺序旋转一定角度。
2、系统主要部件为系统中间的旋转分配阀和树脂柱转盘,转盘用于摆放树脂柱,一般为10个一圈排列,每个柱体分成两层或三层,从而组成20柱或30柱系统;
旋转阀板和指示阀板相应的阀口对应连通,保证物料在适当的时间进入相应的树脂柱,旋转分配阀通过液压实现平面密封,保证多孔阀门不泄露不串料。
3、系统提高了树脂利用率,可以节省大量树脂,因此总树脂用量少,结构紧凑占地面积小。
4、系统全自动控制,可以实现连续进出料,利于上下工艺衔接配合
连续离子交换的应用实例
连续离子交换技术已经在制药、食品等行业得到了广泛运用,经过多年的工业运行经验表明其确实比传统固定床具有很大的优势。
以下列举实例说明:
实例一:维生素C连续离子交换转化(VC-Na→VC-H)
工艺说明:本工艺我们采用30柱系统,我们把系统分为几个功能区:吸附水洗区、进料交换区、顶水区、再生水洗区、再生区、碱洗区。
整个工艺工作过程如下:
进料交换区:由5-15树脂柱组成,物料从5-6进入系统进行第一级交换,然后与吸附水洗下来的残料液合并进入7-9第二级交换,然后进入10-12第三级交换,最后进入13-15第四级交换,这样经过四级交换可以保证物料的Na+完全被置换成H+。
交换水洗区:由1-4树脂柱组成,经过交换饱和的5号柱转动到4位置开始水洗,经过3-4一级水洗,然后1-2二级水洗,保证到1号柱时物料清洗干净。
而水经过两级利用提高了利用率,以节省洗水用量。
碱洗区:由29-30树脂柱组成,物料中含有蛋白等杂质会在交换过程中滞留在树脂柱中,容易造成堵塞和树脂中毒,因此30号采用碱液来清洗树脂,然后用水对29号进行清洗干净。
再生区:由21-28树脂柱组成,本工艺采用酸进行树脂再生,酸从21-22进入系统第一级再生,然后与再生水洗的残酸混合进入23-25二级再生,最后进入
26-28三级再生。
经过三级再生可以保证树脂柱再生完全恢复交换性能。
再生水洗区:由17-20树脂柱组成,经过完全再生的21号柱转到到20位置开始水洗,经过19-20一级水洗,然后17-18二级水洗,保证17号柱时酸被清洗干净,而水经过来年估计利用提高效率,节省洗水用量。
顶水区:由16号柱组成,从17号柱转过来时,树脂柱中残留大量水,如果直接转入交换区15号位置,则水混入物料造成物料稀释,因此在16号柱先用产品液把树脂柱中的水顶出,避免了对物料的稀释,同时顶出的水可回收利用,节省系统整体用水量。
本实例应用与采用传统固定床对比具有以下优点:
•产品收率最高可达到99%以上
•同等收率可以最大限度的提高产品液浓度
•酸用量减少30%以上,碱用量减少40%以上
•减少洗脱酸碱时水的60%用量
•减少产品中氯离子的残留。