《双酶法液化技术》PPT课件
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☞淀粉在糊化之前，α-淀粉酶是难以直接进入 淀粉颗粒内部与淀粉分子发生作用的。所以 淀粉一定要经过糊化阶段，酶才能开始发生 作用。
2021/3/26
8
● 液化的定义
液化是利用液化酶使糊化淀粉水解成 糊精和低聚糖等，使粘度大为降低，流 动性增高。
用反应方程式表达
（C6H10O5）n → （C6H10O5）x
3
●葡萄糖对淀粉的理论转化率（P92）
（C6H10O5）n + n H2O = n（C6H12O6）
162.14
18.02 180.16
●淀粉产生葡萄糖的理论转化率为：
18.10610% 011% 1 16.124
2021/3/26
4
❖ 检测内容
● 葡萄糖含量 ● DE值
D值 X葡 干萄 物% %糖 质 10% 0
DE 值还 干原 物% % 糖 质 10% 0
● 糊精检测
◎ 用无水乙醇检查 （常用OD表示）
● 其它
2021/3/26
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液化技术
●双酶法制备糖
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。
度↘。 ▪ 化学因素：酯化、醚化，糊化温度↗。 ▪ 糖、盐：破坏水化膜，降低水分活度，糊化温度↗。 ▪ 脂类：淀粉与硬脂酸合成的复合物，糊化温度↗。 ▪ 亲水胶体：明胶、干酪素、CMC、等与淀粉争水，糊化温度↗。 ▪ 酸解和交联：增加分子间形成氢键的能力，糊化温度↗。 ▪ 生长环境：在高温下，糊化温度↗。
2021/3/26
14
❖淀粉糊老化的控制：
1、分子组成的影响：直链较支链淀粉容易老化。 淀粉老化程度可以用冷却时结成的凝胶程度来表 示。
2、液化程度：因为葡萄糖淀粉酶是先与底物分子 生成络合结构，而后发生水解催化作用，这需要 底物分子的大小具有一定的范围，才会有利于络 合结构的生成，水解程度高会导致最终葡萄糖值 低；过高则会导致液化淀粉的凝沉性强，易于重 新结合，过滤会非常困难。一般而言，淀粉液化 零时DE值控制12~18％.
课题四：双酶法液化、糖化技术（重点）
1、双酶法制糖工艺
2、淀粉液化技术－液化定义、原理、糊化和老化
3、淀粉液化方法
4、淀粉液化的选择
5、液化程度的控制
6、低压蒸汽喷射液化工艺流程
7、低压蒸汽喷射液化工艺条件
8、喷射液化器及其技术
9、美国水热器及其技术
2021/3/26
1
一 、淀粉液化技术
❖淀粉制备糖工艺简述 淀粉水解常常有酸法，酸酶法和双酶法。
2021/3/26
思考？ 影响老化的因素？
15
3、酸碱度：碱性条件更不易老化，但要考虑料 液透光和酶的最适pH。
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℃。
5、淀粉糊的浓度：浓度越高，越易老化，一般 控制在10~15Be,
6、各种抗老化无机离子：CNS- ＞ PO43-＞ CO32-＞I- ＞NO3-＞Br- ＞ Cl- ＞Ba2+ ＞Sr2+ ＞Ca2+ ＞K+ ＞Na+
晶区域，淀粉液化困难，糖化更加没法进行，所以
必须严格控制淀粉糊的老化。
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13
温度: 发生老化所需的温度称为老化温 度。（0-4℃）
本质：糊化的淀粉分子在温度降低时， 由于分子运动减慢，此时直链淀粉分 子和支链分子的分支都回头趋向于平 行排列，互相靠拢，彼此以氢键结合， 重新组成混合的微晶束。
本章重点介绍双酶法。 每种方法的优缺点？
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。
酶解法优点
思考？ 双酶法包括哪两个步骤？
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❖淀粉水解糖的制备方法
淀粉 水解
1 葡萄糖 复合 2
复合二糖
3 分解 5'-羟甲基糠醛
复合低聚糖
2021/3/26
有机酸、有色物质等
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9
●液化理论
糖化使用的糖化酶属于外酶，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，必须先将 大分子的淀粉水解成糊精和低聚糖。
酶水解颗粒淀粉和水解糊化淀粉的速度比约 为1：20000。所以淀粉酶作用于淀粉前要先 加热淀粉乳，从而使淀粉颗粒吸水膨胀、糊 化、破坏其晶体结构。所以淀粉乳糊化是酶 法工艺第一个必要步骤。
2021/3/26
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淀粉糊的老化
老化是糊化的逆过程
❖老化：
老化的弊端是什么？
是淀粉分子间氢键已经断裂的糊化淀粉又重新排 列形成新氢键的过程，也就是复结晶过程。也就是 说：淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静置一定时间， 混浊度增加，溶解度降低，甚至出现沉淀，如果冷 却速度快，溶胶会变成凝胶体。
在制糖过程中，淀粉酶很难进入到老化淀粉的结
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10
❖淀粉的糊化与老化
糊化
❖糊化温度：淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失，体积增 大数倍，晶体结构消失，变成糊状液体的温度。互相接触 变成糊状液体，即使停止搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。
❖糊化过程：不同淀粉的糊化温度是不同的。P72
预糊化→糊化→溶解
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由于淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵
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6
淀粉酶解法的两个步骤
酶 水解位置
液化 淀粉酶 1，4糖苷键
水解次序
无先后次序
糖化 糖化酶 1，4和1，6 糖苷键
从非还原性 末端开始
水解产物
葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 异麦芽糖、低聚糖
葡萄糖
2021/3/26wk.baidu.com
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●液化的原理
☞ α-淀粉酶是内切型淀粉酶，可从淀粉分子 的内部任意切开α-1，4糖苷键，不能水解α-1， 6糖苷键，液化产物除了麦芽糖和葡萄糖外， 还含有一系列带有α-1，6糖苷键的寡糖。
抗力非常强,不能使淀粉酶直接作用于淀粉,而
需要先加热淀粉乳,使淀粉颗粒吸水膨胀、糊
化，破坏其结晶性的结构。
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影响糊化因素
▪ 颗粒大小：小颗粒，结构紧密，糊化温度↗。 ▪ 直链含量：含量多，分子结合力强，糊化温度↗。 ▪ 电解质：电解质可破坏分子间氢键，糊化温度↘。 ▪ 非质子有机溶剂：如二甲基亚矾、脲等，促进糊化，糊化温度↘。 ▪ 物理因素：强烈研磨、挤压、蒸煮、射线等，促进糊化，糊化温
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● 液化的定义
液化是利用液化酶使糊化淀粉水解成 糊精和低聚糖等，使粘度大为降低，流 动性增高。
用反应方程式表达
（C6H10O5）n → （C6H10O5）x
3
●葡萄糖对淀粉的理论转化率（P92）
（C6H10O5）n + n H2O = n（C6H12O6）
162.14
18.02 180.16
●淀粉产生葡萄糖的理论转化率为：
18.10610% 011% 1 16.124
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❖ 检测内容
● 葡萄糖含量 ● DE值
D值 X葡 干萄 物% %糖 质 10% 0
DE 值还 干原 物% % 糖 质 10% 0
● 糊精检测
◎ 用无水乙醇检查 （常用OD表示）
● 其它
2021/3/26
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液化技术
●双酶法制备糖
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。
度↘。 ▪ 化学因素：酯化、醚化，糊化温度↗。 ▪ 糖、盐：破坏水化膜，降低水分活度，糊化温度↗。 ▪ 脂类：淀粉与硬脂酸合成的复合物，糊化温度↗。 ▪ 亲水胶体：明胶、干酪素、CMC、等与淀粉争水，糊化温度↗。 ▪ 酸解和交联：增加分子间形成氢键的能力，糊化温度↗。 ▪ 生长环境：在高温下，糊化温度↗。
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❖淀粉糊老化的控制：
1、分子组成的影响：直链较支链淀粉容易老化。 淀粉老化程度可以用冷却时结成的凝胶程度来表 示。
2、液化程度：因为葡萄糖淀粉酶是先与底物分子 生成络合结构，而后发生水解催化作用，这需要 底物分子的大小具有一定的范围，才会有利于络 合结构的生成，水解程度高会导致最终葡萄糖值 低；过高则会导致液化淀粉的凝沉性强，易于重 新结合，过滤会非常困难。一般而言，淀粉液化 零时DE值控制12~18％.
课题四：双酶法液化、糖化技术（重点）
1、双酶法制糖工艺
2、淀粉液化技术－液化定义、原理、糊化和老化
3、淀粉液化方法
4、淀粉液化的选择
5、液化程度的控制
6、低压蒸汽喷射液化工艺流程
7、低压蒸汽喷射液化工艺条件
8、喷射液化器及其技术
9、美国水热器及其技术
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一 、淀粉液化技术
❖淀粉制备糖工艺简述 淀粉水解常常有酸法，酸酶法和双酶法。
2021/3/26
思考？ 影响老化的因素？
15
3、酸碱度：碱性条件更不易老化，但要考虑料 液透光和酶的最适pH。
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℃。
5、淀粉糊的浓度：浓度越高，越易老化，一般 控制在10~15Be,
6、各种抗老化无机离子：CNS- ＞ PO43-＞ CO32-＞I- ＞NO3-＞Br- ＞ Cl- ＞Ba2+ ＞Sr2+ ＞Ca2+ ＞K+ ＞Na+
晶区域，淀粉液化困难，糖化更加没法进行，所以
必须严格控制淀粉糊的老化。
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13
温度: 发生老化所需的温度称为老化温 度。（0-4℃）
本质：糊化的淀粉分子在温度降低时， 由于分子运动减慢，此时直链淀粉分 子和支链分子的分支都回头趋向于平 行排列，互相靠拢，彼此以氢键结合， 重新组成混合的微晶束。
本章重点介绍双酶法。 每种方法的优缺点？
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。
酶解法优点
思考？ 双酶法包括哪两个步骤？
2021/3/26
2
❖淀粉水解糖的制备方法
淀粉 水解
1 葡萄糖 复合 2
复合二糖
3 分解 5'-羟甲基糠醛
复合低聚糖
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有机酸、有色物质等
2021/3/26
9
●液化理论
糖化使用的糖化酶属于外酶，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，必须先将 大分子的淀粉水解成糊精和低聚糖。
酶水解颗粒淀粉和水解糊化淀粉的速度比约 为1：20000。所以淀粉酶作用于淀粉前要先 加热淀粉乳，从而使淀粉颗粒吸水膨胀、糊 化、破坏其晶体结构。所以淀粉乳糊化是酶 法工艺第一个必要步骤。
2021/3/26
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淀粉糊的老化
老化是糊化的逆过程
❖老化：
老化的弊端是什么？
是淀粉分子间氢键已经断裂的糊化淀粉又重新排 列形成新氢键的过程，也就是复结晶过程。也就是 说：淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静置一定时间， 混浊度增加，溶解度降低，甚至出现沉淀，如果冷 却速度快，溶胶会变成凝胶体。
在制糖过程中，淀粉酶很难进入到老化淀粉的结
2021/3/26
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❖淀粉的糊化与老化
糊化
❖糊化温度：淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失，体积增 大数倍，晶体结构消失，变成糊状液体的温度。互相接触 变成糊状液体，即使停止搅拌，淀粉也不会再沉淀的现象。
❖糊化过程：不同淀粉的糊化温度是不同的。P72
预糊化→糊化→溶解
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由于淀粉颗粒的结晶性结构对酶作用的抵
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淀粉酶解法的两个步骤
酶 水解位置
液化 淀粉酶 1，4糖苷键
水解次序
无先后次序
糖化 糖化酶 1，4和1，6 糖苷键
从非还原性 末端开始
水解产物
葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖 异麦芽糖、低聚糖
葡萄糖
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7
●液化的原理
☞ α-淀粉酶是内切型淀粉酶，可从淀粉分子 的内部任意切开α-1，4糖苷键，不能水解α-1， 6糖苷键，液化产物除了麦芽糖和葡萄糖外， 还含有一系列带有α-1，6糖苷键的寡糖。
抗力非常强,不能使淀粉酶直接作用于淀粉,而
需要先加热淀粉乳,使淀粉颗粒吸水膨胀、糊
化，破坏其结晶性的结构。
11
影响糊化因素
▪ 颗粒大小：小颗粒，结构紧密，糊化温度↗。 ▪ 直链含量：含量多，分子结合力强，糊化温度↗。 ▪ 电解质：电解质可破坏分子间氢键，糊化温度↘。 ▪ 非质子有机溶剂：如二甲基亚矾、脲等，促进糊化，糊化温度↘。 ▪ 物理因素：强烈研磨、挤压、蒸煮、射线等，促进糊化，糊化温
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