果葡糖浆生产过程影响因素及工艺稳定性研究
李贵涛;皮冬伟;耿鑫琪;李文钊;臧传刚;赵永武
饰典
【摘 要】Fructo corn syrup is a sweetener prepared mainly from corn starch, it is widely ud in the food industry. In the industrial production process of fructo corn syrup, the hydrolysis efficiency of corn starch directly affects the yield and quality of fructo corn syrup. In this paper, the correlation of dextro with the pH value of liquefied liquid, the amount of glucoamyla enzyme, the concentration of liquefied liquid, the pH of saccharification liquid and the saccharification temperature during the liquefaction of corn starch was systematically studied. Bad on the above analysis, the material balance of the whole system was studied, and the optimized parameters can be applied on actual industrial production, the stability of the system can be exactly controlled. Through the process optimization and system stability control, the final saccharified dextro value can exceed 96%, we can get high quality fructo corn syrup with total sugar content more than 96%.%果葡糖浆是一种由淀粉制备的甜味剂,其在食品工业中的应用十分广泛.在果葡糖浆的
工业生产中,对淀粉的水解效率直接影响其效率和品质.研究了玉米淀粉在大生产的液化和糖化过程中,液化液DE值、糖化酶加入量、液化液底物浓度、糖化液pH值、糖化温度等条件对最终糖化液中葡萄糖值的影响.在此基础之上,分析了系统物料平衡,根据实际生产中参数变换可进行及时调整,从而控制系统稳定性,经参数优化、工艺改进及系统稳定控制后,最终糖化葡萄糖值达到96%以上,可获得成品果葡糖浆总糖组分达到96%以上的高品质产品.
【期刊名称】《当代化工》
【年(卷),期】2017(046)012
【总页数】5页(P2435-2438,2443)揉板门
【关键词】果葡糖浆;液化;糖化;DE值;DX值
【作 者】登鹳雀楼停顿李贵涛;皮冬伟;耿鑫琪;李文钊;臧传刚;赵永武
【作者单位】武汉中粮食品科技有限公司,湖北 武汉430415;武汉中粮食品科技有限公司,湖北 武汉430415;武汉中粮食品科技有限公司,湖北 武汉430415;中粮营养健康研究院,北京
六十甲子昌平102209;中粮营养健康研究院,北京 昌平102209;武汉中粮食品科技有限公司,湖北 武汉430415医保参保证明
【正文语种】中 文
【中图分类】O636
果葡糖浆是一种重要的甜味剂，用淀粉酶和糖化酶降解淀粉可以获得高浓度葡萄糖溶液，再经过葡萄糖异构化酶作用产生果糖，再经蒸发、浓缩和混床，从而产生果糖和葡萄糖的混合糖浆产品［1］。近20年来，中国淀粉糖产业发展迅猛，应用领域不断拓展，尤其是在食品工业的应用中，每吨果葡糖浆的价格仅为蔗糖的一半，使其成为一种蔗糖的重要替代品，特别是在饮料行业中，其风味与口感要优于蔗糖［2-4］。
果葡糖浆是玉米深加工的产物，我们在生产中使用的淀粉主要来自东北玉米黄金带的玉米淀粉，如公主岭、榆树、龙江等地生产的淀粉。然而在实际生产中，受到淀粉原料、酶制剂、生产工艺等综合因素的影响，果葡糖浆在生产在技术和工艺上还有很多需要改进和提高的地方，比如淀粉的液化和糖化效率、工艺参数优化对总糖得率的提高以及生产系统稳
定控制方面等，因此优化果葡糖浆的生产工艺对于提高糖浆的质量和应用价值具有重要的意义［5-8］。本研究旨在通过系统研究淀粉糖生产过程相关实验条件和工艺参数，通过工艺控制的改进和优化，获得更高的淀粉转化率和更高效率的果葡糖浆生产。
玉米淀粉[吉林生化能源（公主岭）有限公司]，耐高温α-淀粉酶（杰能科POWERLIQ），复合糖化酶（杰能科），五水硫酸铜（国药集团），氢氧化钠（上海凌峰），酒石酸钾钠（上海凌峰）。
年产10万t果葡糖浆生产线（武汉中粮食品科技有限公司）；液相色谱分析仪（安捷伦）； pH计（梅特勒）；阿贝折光仪（上海精科）。
调浆：将玉米淀粉加水调成31%~37%的淀粉乳。搅拌均匀后，调节pH值至5.5～6.0，加入耐高温α-淀粉酶，酶的添加量为平均每吨干物150～200 mL，搅拌均匀后泵入淀粉乳喷射前储罐。
喷射液化：淀粉乳从调配罐泵出，转子泵将淀粉乳通过喷射器蒸汽喷射，喷射液化温度控制在(118±1)℃，维持2~3 min，喷射液化的剪切力将淀粉彻底糊化，大幅度降低淀粉乳的
粘度，随后进行一次闪蒸，通过真空冷却系统使温度控制在96~98℃之间，闪蒸后淀粉乳进入层流罐保温120~150 min进行液化，再经二次闪蒸罐闪蒸，并降温至（60±1）℃进入糖化pH值调节罐，将pH值调节至4.0~4.5，每吨干物加入400~650 mL复配糖化酶进入糖化罐。
淀粉酶活力的测定采用DNS比色法；DE值的测定采用菲林试剂法（GB/T12099-89）。
2.1.1 液化液DE值变化对糖化组分的影响茵陈泡水喝的功效
工业应用中衡量淀粉水解程度的两个重要指标是DE值和DX值。DE值是指还原糖占糖浆干物质的百分比；DX值指糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。因有部分还原二糖、三糖存在，一般来讲DE值会比DX值略大。
我们首先探讨液化结束淀粉浆DE值对最终DX值的影响。液化结束的标准是碘试合格，大的淀粉颗粒被蒸汽喷射和α-淀粉酶的酶切成为短片段，因后续还有待糖化酶发挥作用，所以生产中要严格控制液化的时间和程度。我们取淀粉浆浓度为33%~33.5%液化液，DE值分别为（12.0±0.2）%，（13.0±0.2）%，（14.0±0.2）%，（15.0±0.2）%，（16.0±0.2）
%，（17.0±0.2）%，（18.0±0.2）%。结果如图1所示，我们可以看出，当DE=12%~14%时，随着液化液DE值的升高，糖化结束的DX值基本不变。当DE>14%时，随着DE值增加，液化液DX值逐渐降低，葡萄糖的收率随之降低。由此我们知道，保持液化液结束DE值在12%~14%的水平，有利于糖化酶更好的发挥作用，提高最终葡萄糖是得率。
2.1.2 糖化加酶量变化对糖化液组分的影响
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选取底物浓度为33.0%~33.5%，DE值为13%~14%之间的液化液，每吨干淀粉分别添加复合糖化酶400、450、500、550、600、650 mL。在温度60.0~61.0 ℃，pH值在4.3~4.5条件下进行糖化48 h。测量糖化结束葡萄糖含量，得到如图2所示结果。可以看出，在一定范围内，随着糖化酶量添加量的升高（400~550 mL），糖化液的DX值升高非常明显；当糖化酶加量继续升高（550~650 mL）时，糖化DX值提升变慢，说明酶的添加基本足够，这时限制催化效率的不再是酶的量，而是底物量。我们知道，在33.0%~33.5%底物浓度下，糖化酶的最优添加量是550 mL。
2.1.3 底物浓度条件变化对糖化DX值的影响
选取DE值为13%～14%的液化液，分别选取淀粉浓度为（31±0.2）%，（32±0.2）%，（33±0.2） %，（34±0.2）%，（35±0.2）% ，（36±0.2）%，（37±0.2）%的液化液，在温度60.0~61.0 ℃、pH值4.3~4.5时，复合糖化酶每吨干淀粉加入量为550 mL条件下糖化48 h。我们可以得到底物浓度与糖化DX值关系图（如图3所示），从图中我们可以看出，在相同的液化DE值控制程度下，随着底物浓度的升高，也会影响糖化酶作用于液化液的效率，表现为糖化液的DX值随底物浓度升高逐渐降低，说明在葡萄糖生产过程中，保持较低的底物浓度有利于产生高浓度的葡萄糖糖化液。而在实际生产中，适当提高淀粉底物浓度可以降低综合成本，而果糖生产过程中当DX值≥95%即可满足最终果葡糖浆产品的品质要求。所以淀粉浓度可提高到33%,并根据实际中DX值的情况，继续适当提高底物浓度，以达到综合效率最佳。
2.1.4 糖化pH值对糖化液DX值的影响
因淀粉生产工艺里涉及对玉米的酸处理及后期加碱中和，来源和加工工艺不同淀粉原料的pH值不尽相同，而pH值对酶活有影响。在其他条件不变的情况下， pH值分别设为3.8，4.0，4.2，4.4，4.6，4.8，5.0，5.2的液化液，以最终糖化DX值为衡量指标，研究pH值对
工艺的影响。我们得到糖化pH值对糖化DX值关系曲线图（如图4所示），从中我们可以看出，当pH值在3.8至4.4之间，随pH值升高，DX值逐渐升高，而当pH值在4.6至5.2之间，随pH值升高，糖化DX值逐渐降低，说明糖化过程中，酶制剂在pH值为4.4时性能发挥最佳，酶活性最高，有助于淀粉充分水解。
英语日记80字
