玉米淀粉双酶法制取葡萄糖的工艺研究综合实验报告.doc

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1、综合实验报告题目：玉米淀粉双酶法制取结晶葡萄糖的工艺研究综合实验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％。葡萄糖在自然界中分布极广，游离状态的葡萄糖存在于植物果实中，动物中也有存在。葡萄糖是有机体能量的主要来源，是许多糖类化合物的组成部分，是多种有机醇和抗生素的糖质原料。本实验所制结晶葡萄糖是主要以玉米淀粉乳为原料，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

2、干等工序精制而成的一种全结晶体状态的葡萄糖，在经济上有较为诱人的应用价值。本实验在前人工作的基础上，有针对地对双酶法制取葡萄糖晶体这一工艺进行了研究，主要进行了液化条件的优化选择。一、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，是目前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6.0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

3、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（本次实验由于时间限制以及安排不当，故未能进行离子交换）。最后，通过阶梯式降温的方法使晶体析出。二、实验仪器1、淀粉前处理800mL烧杯一只、350mL烧杯三只、玻璃棒、500mL量筒、电子天平、药匙、胶头滴管、pH试纸2、液化温度计、水浴锅3、糖化pH试纸、水浴摇床4、净化处理布氏漏斗、纱布、滤纸、真空泵、水浴摇床、玻璃棒1、浓缩结晶水

4、浴锅、阿贝折射仪、玻璃棒2、DE测定酸式滴定管、250mL（或200mL）三角瓶、沸石、5mL移液枪一只、1mL移液枪一致、电炉、镊子、50mL量筒、电子天平、阿贝折射仪、秒表3、酶活测定分光光度计、移液枪、试管、水浴锅、酸式滴定管、锥形瓶胶头滴管三、实验试剂玉米淀粉、碳酸钠溶液（调pH用）、盐酸溶液（调pH用）、氯化钙溶液、α-淀粉酶、糖化酶、活性炭、3，5-二硝基水酸、五水硫酸铜、四水合酒石酸钾纳、氢氧化钠、无水D-葡萄糖、亚甲基蓝、柠檬酸、柠檬酸钠、浓硫酸、碘、碘化钾四、实验步骤1、淀粉前处理量取蒸馏水600mL，加入到事先称取好的200g淀粉中搅拌均

5、匀，得到1：3淀粉浆液。平均分装到三只350mL烧杯中，用Na2CO3溶液以及HCl溶液调整pH至6.0左右，加入CaCl2溶液2mL，混匀。2、液化最优条件的正交实验按步骤1继续配制淀粉浆液6瓶。将烧杯置于75℃的水浴锅中，持续搅拌至淀粉浆液粘稠成糊状。立即加入α-淀粉酶，搅拌均匀。分别置于55℃、65℃、75℃的水浴锅中，温度恒定不同的时间，期间持续搅拌。时间到后移入100℃水浴10分钟，以充分使酶灭活。冷却后测定其DE值（本实验采取的DE测定为费林滴定参考自“GB/T22482.1-2008：淀粉水解产品还原力和葡萄糖当量测定”，这里便不再赘述），以D

6、E落在15-20为佳。具体的实验条件控制如下：表1：液化最优条件正交实验表列号试验号温度/℃液化时间/min酶用量/(g/50g淀粉)ABC11（55）1（20）1（0.1）212（30）2（0.15）313（40）3（0.2）42（65）125223623173（75）13832193323、糖化研究出最佳液化条件之后，在最佳液化条件重新进行液化。灭活后料液冷却，调整pH为4.5，每个烧杯加入糖化酶1.20g。搅拌混匀之后分别置于60℃、65℃、70℃的水浴摇床中，震荡反应16h,取出，测定其DE值，以DE值接近96为好。4、净化糖化液冷却后用四层纱布过滤

7、。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），。置于80℃的水浴摇床中震荡20min后取出，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。3、浓缩将糖液置于间歇沸腾的水浴锅蒸发浓缩，至干物质含量达70%，取出。冷却至45℃。在45℃的水浴锅中保温12h后，降至39℃继续保温12h。再降至33℃保温12h，最后降至27℃保温12h，取出。4、结晶干燥将含晶体的溶液用布氏漏斗抽滤，得到固体。将固体置于烘箱中，得到干燥的晶体，即为葡萄糖。5、0.1%α-淀粉酶活力的测定配制实验试剂如下：①标准葡萄糖溶液（1mg/mL)

8、:准确称取100mg葡萄糖，用蒸馏水溶解并定容至10