双酶法制糖

双酶法制糖工艺流程及工艺条件控制

生物工程四班张强学号：11021050123

摘要：采用双酶法制糖工艺可以提高质量，双酶法制糖的最佳工艺的确定及最佳工艺的控制，对后面各工序的技术水平及产品质量，打下了良好基础，并且还能大大提高经济效益。

关键词：双酶法制糖糖代谢液化糖化

引言

国内多数谷氨酸发酵厂采用淀粉作为生产原料。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％。双酶法与酸法或酶酸法相比，它的水解糖的质量不仅大大提高，而且也大大提高了粉糖转化率。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、烘干等工序精制成葡萄糖。

1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6.4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，液化结束。将料液用酸将pH值调至4.5，加人糖化酶。经过一定糖化周期后，料液达到预期的DE值，此时可以进行料液脱色以及离子交换的纯化处理。

2双酶法制糖工艺

第一步：调浆，液化

对淀粉进行调浆;用纯碱调pH值至6.4左右，再加入耐高温的α-淀粉酶，搅拌均匀持续搅拌至淀粉浆液粘稠成糊状。

第二步：灭酶

100℃水浴10分钟，以充分使酶灭活。冷却后测定其DE值

第三步：糖化

灭活后料液冷却，调整pH为4.5，温度60℃，糖化酶用量200～250单位/克米，时间7小时左右，检验DE≥95%，糊精微量。

第四步：过滤

糖化液冷却后，粗略地除去絮凝物后，加入事先干燥好的3.5g活性炭（分两次添加，第一次稍多），先用四层纱布过滤，后用布氏漏斗抽滤。得到无色澄清透明糖液。

第五步：灭酶

加温至100℃保持10分钟。

第六步：助滤，质滤

加6‰硅藻土搅拌均匀，沉淀;部分过滤，板框式压滤机，0.30.25Mpa。

3谷氨酸发酵水平的影响

3.1糖代谢调节的影响

3.1.1能荷控制

糖代谢调节主要受能荷的控制，即受细胞内能量水平的控制。葡萄糖氧化过程中把那个，中间产物积累或减少去，引起能荷的变化，造成代谢产物ATP 的过剩或减少，直接影响糖代谢，影响谷氨酸的发酵水平。

3.1.2生物素谷氨酸发酵水平的影响

生物素对糖代谢速率的影响，主要影响糖降解速率，进而影响谷氨酸的发酵。

3.2氮代谢的调节的影响

控制谷氨酸发酵的关键就是降低蛋白质的合成能力，使合成的谷氨酸不去

转化成其他氨基酸参与蛋白质的合成。

3.3细胞膜渗透性的控制

谷氨酸发酵的关键在于发酵培养期间谷氨酸产生菌细胞膜结构与功能上的特异性变化，使细胞膜转变成有利于谷氨酸向膜外渗透的模式，完成谷氨酸非积累型细胞向谷氨酸积累型细胞的转变。由于终产物谷氨酸不断排出于细胞外，使细胞内的谷氨酸不能积累到引起反馈调节的浓度，谷氨酸就会在细胞内继续不断的被优先合成，又不断透过细胞膜分泌于发酵培养基中，从而得以大量积累。

3.3间隙搅拌糖化对谷氨酸发酵水平的影响

按照传统的糖化工艺，全过程均要搅拌,间隙糖化是指每1h搅拌

5min~10min。，间隙搅拌对发酵液的影响很小，与正常的糖化工艺几乎相同。而且在实验中发现，间隙糖化对糖化液的质量和收率都影响很小。所以，采用间隙搅拌糖化可以大大节约用电，创造较好的经济效益。

3.4糖液OD值对发酵水平的影响

糖化工艺中，普遍接受的都是糖液的OD值越小越好，而目前降低糖液OD 值的方法不多，一般都是采用延长糖化时间来降低糖液的OD,糖液OD值降为0.1就可以停止继续糖化而进入发酵。而不用盲目地延长糖化时间来降低糖液OD 值

4生产工艺中易忽视的环节

4.1淀粉的糊化

双酶法制糖过程中，若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，体积可达原体积的几倍到几十倍。由于颗粒的增大，淀粉结晶结构消失并变成糊状液体，淀粉不会沉淀，这种现象称为糊化。糖化阶段不好，可以靠更换、添加糖化酶和延长时间解决；液化阶段不好，只能影响到糖化阶段；而糊化不好，却影响到后面两个阶段，液化酶和糖化酶均不易切割淀粉链，并且造成的影响很难改变，至糖化结束仍不能把淀粉颗粒全部转化为葡萄糖，从而大大影响糖液质量和收率。

4.2 不易发现的变化—淀粉的老化

淀粉的老化实际上是分子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。在制糖过程中，液化液老化，淀粉酶很难进入老化淀粉的结晶区，淀粉很难液化，严重影响过滤速度及淀粉转化率。

4.3葡萄糖的副反应

酶法制糖中的葡萄糖副反应主要是指当淀粉经过酶制剂酶解为葡萄糖单体后，葡萄糖单体又重新缩水生成二糖、三糖或其它低聚糖的过程。葡萄糖发生复合反应的原因主要有以下几方面：①糖化周期过长或过短均可造成糖化副反应增加。②较高葡萄糖浓度、较高的反应温度均可能造成复合反应增加。③糖化液中存在葡萄糖转苷酶（葡萄糖基转移酶），葡萄糖在转苷酶作用下，使葡萄糖发生复合反应生成异麦芽糖、潘糖或低聚糖。

5参考文献：

【1】陈宁江洁王东阳徐庆阳氨基酸工艺学（中国轻工艺出版社）

【2】张剑易华锋张开诚林庭龙，双酶法水解玉米淀粉的工艺研究，酿酒科技，2009年3卷；

【3】李平凡邱玉美吴海峰，双酶法生产葡萄糖工艺优化研究，现代食品科技，20012年24期；

【4】孙鹏，玉米制取葡萄糖的酶法工艺研究，现代食品科技，2010年22期。