淀粉质原料的液化糖化优秀课件

当真空冷却器内的真空度控制在81.3kPa 时，容器内真空度对应温度为60℃左右。酒 精生产常将真空冷却的真空度控制在 73.3~81.3kPa，就能达到糖化所要求的温 度。真空冷却器可与真空泵、水力喷射器、 蒸汽喷射器等相连接。
（3）二级真空冷却连续糖化法 对蒸煮醪的前冷却和后冷却均采用真空
冷却的糖化工艺，叫二级真空冷却糖化法。
第二节 传统液化糖化工艺
淀粉质原料经粉碎后，还需进行蒸煮。原料 经蒸煮后，使植物细胞和植物组织破裂。原 料所含的淀粉颗粒由于吸水膨化而分解，成 为溶解状态的糊精。这一过程成为淀粉的液 化。经过蒸煮以后的糊化醪，加人一定量的 糖化剂，使溶解状态的淀粉变为可发酵的糖 类，这一由淀粉转变为糖的过程称为糖化。
（二）糖化酶（E.C.3.2.1.3）
该酶的系统名为α-1，4葡聚糖葡萄糖水解酶，常用的 名有葡萄糖淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、γ-淀粉酶，通常称糖 化酶。糖化酶对淀粉作用时，是从非还原性末端开始逐渐切 下一个个葡萄糖分子，并将葡萄糖分子由α-型转变为β型，所以此酶属于外酶。水解过程中葡萄糖之间的C1-O-C4 中的C1-O键断裂。葡萄糖淀粉酶不仅能分解为α-1，4键， 而且可分解为α-1，6和α-1，3糖苷键，但速度慢得多。所 以该酶从理论上讲可以100%地水解直链、支链淀粉和麦芽 糖。不同微生物菌种产生的糖化酶分解能力强弱不同，水解 速度也因底物分子大小和结构而不同，底物相对分子质量越 大，分解率越高。
最适温度：对0.5%酪蛋白在pH3.0左右，作用温度 范围30～50℃，最适作用温度为40℃。
最适作用pH：在40℃条件下，作用范围2.5～4.0，最 适作用pH 3.0左右。
热稳定性：pH2.0～4.0条件下，40℃以下比较稳定， 超过50℃酶活力损失较严重，60℃以上很 快失活。
pH稳定性：2.5～4.0之间稳定，超过此范围，失活较 严重。
（三）蛋白酶
酸性蛋白酶是采用黑曲霉3.4310菌株， 经深层发酵培养，提取精制而成。它是一种 在酸性环境下（pH2.5～4.0）催化蛋白酶的 酶制剂，适用于水解酸性介质中动、植物蛋 白质。可以用于毛皮软化，啤酒、果酒澄 清，动、植物蛋白质水解营养液，羊毛染 色，废胶片回收，饲料添加剂等等。
作用方式：作用肽键，主要生成物为小肽和氨基酸。
金属离子对酶活力的影响：被Mn2+、 Mg2+、 Ca2+ 离子激活，被Hg2+、Cu2+、Al3+离子所 抑制。
（四）纤维素酶
纤维素酶是由绿色木霉经深层发酵制成的液 体产品，是降解纤维素，生成葡萄糖的一组 酶的总称。它是由C1酶，β–1,4-葡聚糖酶 （也称Cx酶），β-葡萄糖苷酶组成。C1酶 能在降解天然纤维素过程中起主导作用；Cx 酶能水解溶解的纤维素衍生物或者膨胀和部 分降解纤维素；β-葡萄糖苷酶能水解纤维二 糖和短链的纤维寡糖生成葡萄糖。
传统糖化液化工艺有高温蒸煮糖化、中温蒸 煮糖化、低温蒸煮糖化工艺以及在此基础上 发展起来的其它相关工艺。
一、高温高压连续蒸煮
1－加热器；2－缓冲器； 3-蒸煮柱；4-汽液分离器
二、 中温蒸煮连续蒸煮 （1）工艺流程
耐高温α-淀粉酶 ↓
淀粉质原料→粉碎（通过直径1.5mm筛孔）→配料罐→泥浆泵→蒸汽
2.影响糖化醪质量的主要因素 （1）糖化温度：
糖化温度控制在 58~60℃，不允许超过62℃，在62℃以 上的糖化温度下，酶活力下降。 （2）糖化时间
（一）α-淀粉酶（E.C.3.2.1.1） 该酶的系统名称为α-1，4-葡聚糖-4-葡聚糖 水解酶，常用名为α-淀粉酶，又称淀粉1，4 糊精酶。 1. 耐高温α-淀粉酶 2. 2. 普通α-淀粉酶
α-淀粉酶作用原理 ： α-淀粉酶是一种内切淀粉酶，能随机水
解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的α-１，４葡萄糖苷键。酶作用后可使糊化淀粉的粘度 迅速降低，变成液化淀粉，水解生成糊精及 少量葡萄糖和麦芽糖。
三、 糖化工艺 1. 糖化工艺，目前采用的有两种形式，主要差异是 2. 糖化前的冷却设备不同，一种是采用将蒸煮醪直
接 3. 糖化罐内冷却，另一种是采用真空冷却。 （1）混合冷却连续糖化法 这种工艺方法主要是利用原有的糖化罐，先把罐中 约占体积2/3的糖化醪冷却至60℃左右，然后加入温 度为85~100℃的蒸煮醪，并通过糖化罐内的冷却装 置进行冷却，同时加人糖化剂并搅拌。使其混合均 匀，按规定的工艺条件进行连续糖化。
（2）真空冷却连续糖化法 蒸煮醪采用真空冷却就是利用在一定的真空度
下，醪液自蒸发产生大量蒸汽，消耗了醪液自身的大 量热能，因此，醪液很快地就冷却到与该真空度相对 应的温度，达到了迅速冷却的目的。
应用真空冷却法优点是，蒸煮醪在骤然冷却下， 形成结晶状的小粒，这样不但流动性好，而且容易与 淀粉酶作用。又因蒸煮醪的冷却是在密闭的空间内进 行。因而避免了空气中杂菌的污染。
淀粉质原料的液化糖化优秀课 件
在酒精生产中必须将淀粉转变成可发酵 糖类，酵母菌才能将其发酵生成酒精，而将 淀粉转变成酵母菌可发酵糖的过程称作淀粉 质原料的液化糖化。
第一节 与淀粉质原料的液化糖化 有关的酶系及其特性
淀粉的糖化过程是一个复杂的生化反应过程。 反应中包含淀粉在淀粉酶和糖化酶作用下的液化和 糖化，以及蛋白质在蛋白酶的作用下分解成氨基酸 等过程。原料中的有机含磷化合物在磷酸酯酶的作 用下，可将其中可溶性磷酸盐分解出来，使糖化醪 中的磷酸盐含量增加，这对酵母菌的生长和发酵有 利。淀粉的糖化实质上就是酶对淀粉的作用过程。
喷射器（100~105℃）→串联系统（锅式、来自百度文库式、管式，时间100min）
→分离器→冷却器→糖化锅
（2）中温蒸煮技术要点 • 原料粉碎细度： 通过直径1.5mm以下筛孔; • 蒸煮温度： （100 ±5）℃； • 蒸煮时间： 100 min; • 加酶量： 4 ~ 8u/g 原料。
• 最适温度范围：50～55℃。 • 有效作用温度范围：45～60℃。 • 最适pH范围：pH4.0～5.0。 • 有效作用pH范围：pH2.8～5.8。