淀粉制糖

波美比重计有两种：一种叫重表，用于测 量比水重的液体；另一种叫轻表，用于测 量比水轻的液体。当测得波美度后，从相 应化学手册的对照表中可以方便地查出溶 液的质量百分比浓度。 例如，在15℃测得浓硫酸的波美度是 66°Bé ，查表可知硫酸的质量百分比浓度 是98%。 波美度数值较大，读数方便，所以在生产 上常用波美度表示溶液的浓度（一定浓度
支链淀粉：任意水解α-1,4糖苷键，不能水解α-1,6 糖苷键及相邻的α-1,4糖苷键，但可以越过分支点 继续水解α-1,4糖苷键，最终产物为葡萄糖、麦芽 糖、糊精。
酶源：来源于芽孢杆菌的α-淀粉酶水解淀粉分子中 的α-1,4键时，最初速度很快，淀粉分子急速减小， 淀粉浆黏度迅速下降，工业上称之为“液化”。最 适液化温度为85-90℃。
恒温下测定:
A B
A:样品入口； B：吸气口 记录液体到达规定刻度的时间
乌氏粘度计
波美度

定义

波美度（°Bé ）是表示溶液浓度的一种方 法。把波美比重计浸入所测溶液中，得到 的度数就叫波美度。
来源


波美度以法国化学家波美（Antoine Baume） 命名。波美是药房学徒出身，曾任巴黎药 学院教授。他创制了液体比重计——波美 比重计。
葡萄糖值（DE）：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。淀粉糖工业上常 用葡萄糖值来表示淀粉水解的程度。
中转化糖浆： DE值为30%-50%，工业上产量最 大、应用最广；
标准葡萄糖浆DE值为42%； 高转化糖浆DE值在50%-70%； 低转化糖浆DE值为30%以下。
渗透压力 较高浓度的糖液能抑制许多微生物的生长，单 糖的渗透压为二糖的两倍。
黏度 葡萄糖和果糖的黏度较蔗糖低，淀粉糖浆的黏度 较高，但随着转化度的增高而降低。 化学稳定性 葡萄糖、果糖和淀粉糖浆都具有还原性，在中性 和碱性条件下化学稳定性低，受热易分解成有色物 质，也容易与蛋白质类含氮物质起羰氨反应生成有 色物质。 发酵性
步骤：开启糖化罐进汽阀门，排除罐内冷空气→
保持罐压0.03-0.05 MPa →尽快连续进料→迅速升 压至规定压力→立即快速放料
2、连续糖化法 直接加热式：蒸汽喷射加热器 工艺流程：淀粉乳与酸液分别在贮槽内储存→调 配罐内混合→调整浓度和酸度→用定量泵输送淀 粉乳至维持罐→蒸汽喷射加热器升温→在蛇管反 应器进行糖化反应→控制温度、压力和流速，以 完成糖化过程→糖化液进入分离器闪急冷却→二 次蒸汽急速排出→糖化液迅速至常压，冷却到 100℃以下→进入贮槽进行中和
脱支酶
脱支酶是水解支链淀粉、糖原等大分子化合物中α-1,6糖苷 键的酶。 脱支酶分为：
直接脱支酶：可水解未经改性的支链淀粉或糖原中的α-1,6糖 苷键；
间接脱支酶：仅可作用于经酶改性的支链淀粉或糖原 。 根据水解底物专一性的不同，直接脱支酶可分为异淀粉酶和 普鲁蓝酶两种。
二、液化
液化：是使糊化后的淀粉发生部分水解，暴露出更 多可被糖化酶作用的非还原性末端。它是利用液化 酶使糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度，使黏度大 为降低，流动性增高，所以工业上称为“液化”。 酶液化和酶糖化的工艺称为双酶法或全酶法。 液化也可用酸，酸液化和酶糖化的工艺称为酸酶法。
葡萄糖：是淀粉经酸或酶完全水解的产物。由于 生产工艺的不同，所得葡萄糖产品的纯度也不同， 一般可分为结晶葡萄糖和全糖两类。 果葡糖浆：如果把精制的葡萄糖液流经固定化葡 萄糖异构酶柱，使其中葡萄糖一部分发生异构化 反应，转变成其异构体果糖，得到糖分组成主要 为果糖和葡萄糖的糖浆，再经活性炭和离子交换
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6
淀粉——葡萄糖 龙胆二糖和其他低聚糖 ↓ 5-羟甲基糠醛——有色聚合物 ↓ 甲酸和其他有机酸
葡萄糖的复合反应和分解反应

在糖化过程中，水解、复合和分解3种化学反应同时 发生，而水解反应是主要的。
影响淀粉酸糖化的因素
1、酸的种类和浓度
由于各种酸的电离常数不同，虽摩尔数相同，但H+浓度 不同，因而水解能力不同。
高温液化法
将淀粉乳注入约90℃的热水中进行糊化、液化。
优点：操作、设备简单，效果也不差；
缺点：淀粉不是同时受热，液化欠均匀，酶利用 不完全；
改进：对于液化困难的谷类淀粉（玉米），液化 后需要加热处理以凝结蛋白质类物质，改进过滤 性质。
喷射液化法
淀粉乳与蒸汽在喷射液化器的混合管中混合加热 后，进入保温桶进行保温。
3、温度、压力、时间 温度、压力、时间的增加均能增进水解作用，但过 高的温度、压力和过长的时间，也会引起不良后果。 温度、压力、时间的增加均能增进水解作用。 生产上对淀粉糖浆一般控制在283-303kPa，温度 142-145℃，时间8-9 min；
结晶葡萄糖则采用252-353kPa，温度138-147℃，时 间16-35 min。
液化的作用：
一是降低糊化淀粉的黏度，增高流动性，使搅
拌更加均匀，从而使糊化更加均匀。
二是为下一步的糖化创造条件，液化过程中，
淀粉分子被水解到糊精和低聚糖范围大小的程度， 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。
液化机理
液化使用α-淀粉酶，它能水解淀粉和其水解产物 分子中的α-1,4糖苷键，使分子断裂，黏度降低。
比重=144.3/(144.3-波美度）

对于比水轻的：比重=144.3/（144.3+波美度） 一般来说，波美比重计应在15℃温度下测定， 但平时实际使用的时候温度一般不会刚好符 合标准，所以需要校正。一般来说，温度每 相差1度，波美计则相差0.054度。温度高于 标准时加，低则减。

三、酸糖化工艺 1、间断糖化法 在一密闭的糖化罐内进行
树脂精制，浓缩得到无色透明的果葡糖浆产品。
麦芽糖浆:以淀粉为原料，经酶或酸结合法水解制 成的一种淀粉糖浆，和液体葡萄糖相比，麦芽糖 浆中葡萄糖含量较低，而麦芽糖含量较高。 按制法和麦芽糖含量不同可分别称为饴糖、高麦 芽糖浆、超高麦芽糖浆等，其糖分组成主要是麦 芽糖、糊精和低聚糖。
二、淀粉糖的性质 甜度
盐酸——假设水解力为100，用碳酸钠中和，生成的氯化 钠，增加糖液的灰分和咸味，增加葡萄糖的复合反应。
硫酸——水解力为50.35，经石灰中和，生成的硫酸钙， 少量溶于糖液中，形成结垢，影响蒸发效率。 草酸——水解力为20.42，经石灰中和，生成的草酸钙不 溶于水，而且可减少复合分解反应，但草酸价格贵。



不同溶液的波美度的测定方法是相似的， 都是用测定比重的方法，根据测得的比重， 查表换算浓度。 现在对不同溶液的波美表都是专用的，如 酒精波美表、盐水波美表，这种波美表上 面，有测定溶液波美度对应的该种类溶液 的浓度，可以直接读数，不用查表了。


波美度与比重换算方法（比水重） 波美度= 144.3-(144.3/比重);
酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖等，但 不能发酵较高的低聚糖和糊精。
第二节 淀粉糖的酸糖化工艺
淀粉在酸或淀粉酶的催化作用下发生水解反应， 其水解最终产物随所用的催化剂种类而异。
一、酸糖化机理
淀粉乳加入稀酸后加热，经糊化、溶解，进而葡 萄糖苷链裂解，形成各种聚合度的糖类混合溶液。在 稀溶液的情况下，最终将全部变成葡萄糖。在此，酸 仅起催化作用。
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。
第一节 淀粉糖的种类及特性
一、淀粉糖的种类及特性 按成分组成来分大致可分为：
1 液 体 葡 萄 糖
2 葡 萄 糖
3 果 葡 糖 浆
4 麦 芽 糖 浆
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。
当较高浓度的糖溶液受到搅动或经放臵后，糖会发生结 晶从溶液中析出，这种现象称为糖的重结晶作用，俗称糖 的返砂。 淀粉糖浆可防止糖制品返砂。
吸湿性和保湿性 蔗糖、低转化糖或中转化糖浆吸湿性低，适合 做较干燥的产品。转化糖和果葡糖浆含有吸湿性最 高的果糖，适宜于做需要保持一定水分的产品。
不同种类食品对于糖吸湿性和保湿性的要求不 同。例如，硬糖果、软糖果、面包、糕点。
液化程度 根据生产实践，淀粉在酶液化工序中水解到DE 值15~20范围合适，水解超过此程度，不利于糖 化酶生成络合结构，影响催化效率，糖化液的最 终葡萄糖值较低。
液化方法（3种）
升温液化法
向淀粉乳中喷蒸汽加热后保持一段时间。
优点：设备、操作简单
缺点：糊化过程粘度增加，致使搅拌不均，料液 受热不均，液化不完全，效果差；形成的不溶性 淀粉粒，引起过滤困难； 改进：液化后加热煮沸10min
间接加热式
工艺流程：淀粉浆在配料罐内连续自动调节pH值 →用高压泵打入管式的管束糖化反应器内→内外 间接加热→反应一定时间后→经闪急冷却后中和
优点：物料在流动中可产生搅动效果，各部分受 热均匀，糖化完全，糖化液颜色浅，有利于精制， 热能利用效率高。
第三节 淀粉的酶液化和酶糖化工艺
一、淀粉酶
酶的性质：
α-淀粉酶较耐热；
不耐酸，最适pH值为5.5-6.5；
均含有钙离子，钙与酶分子结合紧密，钙能保持酶 分子最适空间构象，使酶具有最高活力和最大稳定 性。
β-淀粉酶
一种外切型淀粉酶，它作用于淀粉时从非还原性 末端一次切开相隔的β-1,4键，顺次将它分解为两 个葡萄糖基，同时发生尔登转化作用，最终产物 全是β-麦芽糖。 酶源：β-淀粉酶以大麦芽及麸皮中含量最丰富。 性质：最适pH5.0-5.4，最适温度60℃。
甜度,目前并没有客观的物理及化学方法可以测定,主要 是利用主观的人工品评来加以比较,所以甜度是相对而不是 绝对的。 影响甜度的因素很多，特别是浓度。