淀粉水解糖的制备方法.ppt

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1、第一节　淀粉水解糖的制备方法一、酸解法概念：是最早出现的工业化淀粉水解方法，它是淀粉分子和水分子反应，使淀粉分子中糖苷键加水分解生成糖浆，需要在用加热、加压和有酸存在的条件下才能使水解淀粉分子的反应得以进行。酸的作用：触媒的作用，淀粉分子的水解程度取决于时间、温度、压力和触媒。水解程度判断：淀粉分子水解为基本葡萄糖分子的程度称为糖化度，通常用DE值表示。酸的种类：无机酸，如盐酸、硫酸、草酸等。优点：适合任何精制淀粉，工艺简单，水解时间短，生产效率高，设备周转快，所得到糖化液过滤性能好。缺点：酸液化需在高温、高压和酸性条件下进行，酸液化会发生葡萄糖的复合反应和分解反应，影响葡萄糖的

2、产率，DE值低，为90%左右，酸水解的副产物多，增加糖化液精制的困难。酸水解的规律不能自行控制，定向生产各种糖类有一定难度。酸水解DE值低于30时，由于长的直链聚合物沉淀，糖浆会出现凝沉现象，酸水解DE值超过55时，又会有过量的葡萄糖降解产品产生并很难去除，使终产品呈黄色。二、酸酶结合法淀粉酶特性：对淀粉的水解具有高度专一性，只按照一定的方式水解一定种类和一定位置的葡萄糖苷键，酸水解则没有这种专一性，水解方式也没有一定的规律。酶水解特点：催化能力强，能在低温下进行，但时间较长，液化后过滤困难。酸酶结合法概念：用与酸法相同的转化工艺作为糖浆的初步转化，此后接着用酶转化。特点：过滤性

3、能好（酸法液化）糖化程度高（酶法液化）基本操作：先用酸液化到葡萄糖值3～5%后，中和冷却加入糖化酶，经用酶糖化，糖化程度能达到DE值95%左右。酸酶结合法设备要求：利用管道设备连续进行，因为这样调节、降温和加液化酶的时间快，还可避免回流，若不用管道设备则由于葡萄糖液的黏度大，凝沉性强，过滤性质差而难以进行。特点：与酸法工艺相比，酸酶结合法有了较大的进步，但它仍然要采用酸和高温，复合反应和分解反应虽有所减少，但仍不可避免，糖化终点值还不够高，而且液化结束后，仍要用碱来中和，依然会产生相当数量的盐分。三、双酶法概念：采用酶液化和酶糖化的工艺称为双酶法或全酶法。操作：先加温并添加液化酶

4、以液化淀粉，产生相当低DE值的液化液，再进一步用酶转化。优点：不需要耐高温、耐高压、耐酸设备和设备要求低，水解条件相对温和；糖浆的化合物组分可以控制；糖浆的品质好，杂质（羟甲基糠醛、色素、非发酵性异麦芽糖和龙胆二糖、蛋白质、灰分等）含量低。缺点：生产周期长，尤其是夏天，糖液易变质。第二节　　淀粉酸水解法原理淀粉通过酸水解生成糖浆，在酸和热的作用下，糖浆中的葡萄糖又会发生复合反应和分解反应。主要反应：淀粉水解次要反应：葡萄糖的复合和分解一、淀粉的水解反应淀粉颗粒由直链淀粉和支链淀粉两种分子组成，在酸作用下，颗粒结构被破坏，两种淀粉分子中的α-1,4和α-1,6糖苷键被水解成游离态的

5、葡萄糖，用化学反应式表示为：(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O51.淀粉颗粒结构对水解的影响有序结构：难水解，直链淀粉组成无定形结构：易水解，支链淀粉组成紧密程度对酸水解的影响：马铃薯淀粉颗粒大、结构松散，较玉米、小麦、高粱等谷类淀粉易水解；谷类淀粉相对而言又较稻米淀粉易水解，米淀粉颗粒小，结构紧密，对酸作用的抵抗力较强，酸侵入颗粒内部的速度较慢，水解起来也就比较困难。糖苷键对水解的影响：通过麦芽糖和异麦芽糖水解速度比较实验，α-1,4键的水解速度比键α-1,6键快3倍多。2.反应机理途径1：首先酸催化剂的H+离子与糖苷键的氧原子结合生成共轭酸（Ⅰ），共轭酸的O-C1

6、键断裂生成C1正碳原子（Ⅱ），水分子再与具有正电荷的C1结合生成（Ⅲ），（Ⅲ）失掉H+离子得到还原糖（Ⅳ）。（Ⅱ）还可以通过共振作用，氧原子上的一对电子移向O-C1键生成双键，使氧原子具有正电荷，形成（Ⅴ）。途径2：通过盐（oxoniumsalt）和离子，完成水解作用，但与上述的路线相比不占优势。糖苷键水解反应过程途径1快→H+慢→H2O+R`OH快→快→-H+ⅠⅡⅣⅢⅤ↑↓H2O3.糖化液的组成淀粉经水解所生成的糖化液的糖分组成是很复杂的，水解程度不同，生成不同葡萄糖质的淀粉糖化液，它们之间的各种糖分组成百分率有显著差别。水解过程的糖苷键断裂是杂乱无章的，单糖（葡萄糖）在水

7、解反应开始即有生成，二糖、三糖等小分子低聚糖在水解开始阶段也有生成，只是这些小分子糖所占糖的组成百分率较低，随着反应时间的延长，早期水解得到的高分子糊精、低聚糖被进一步水解，糖组分中的小分子糖比重逐渐上升，大分子糖比重有所下降。4.无机酸的选择（1）盐酸使用盐酸糖化，盐酸使用量为淀粉的0.1%～0.5%（pH1.8～2.3），糖化后用NaOH或Na2CO3中和，生成的NaCl溶于糖液中会增加糖液的灰分，并且具有咸味，会影响糖液质量，但因盐酸的催化效能高，用量少，生成NaCl量有限