CN105821095A - 葡萄糖结晶的优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了葡萄糖结晶的优化方法，在配料罐内，调节淀粉乳浓度及pH值，加入耐高温α-淀粉酶，经液化喷射器一次高压喷射、二次加酶连续液化反应，水解成液化淀粉液；液化淀粉液进入真空闪蒸冷却***加入糖化酶，进入糖化罐进行糖化，糖化后出料经过微滤、超滤过滤脱色，再进入脱味吸附树脂去除异味，浓缩、结晶制得糖膏；加纯净水溶解结晶，通过纳滤过滤、再结晶、离心分离、干燥、筛分、包装。本发明使葡萄糖结晶工艺更为优化，整个过程没有废水、废物等环保问题，具有节能降耗环保的特点。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体是葡萄糖结晶的优化方法。
背景技术
葡萄糖(C6H1206)也称右旋糖，是一种重要的营养品，系活的生物体的重要能源，是最普通的单糖和重要的基础化学医药品，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。葡萄糖的生产经历了酸法、酸酶法、双酶法等发展过程。结晶葡萄糖在水溶液中以静止结晶法生产始于1921年，运动结晶法生产始于1924年，工业上生产口服糖、注射用结晶葡萄糖始于1942年以后。1940年美国开始用酸酶合并糖化生产高甜度糖浆。20世纪60年代，日本开始用α-淀粉酶液化和葡萄糖淀粉酶糖化的双酶法糖化工艺，后被各国普遍采用。随着酶制剂品种的发展，由淀粉水解制糖的工艺逐步得到进一步的完善和发展，提高了淀粉的水解率和淀粉糖产品质量，满足了生产和消费的需要。20世纪80年代后期，我国在引进的国外先进葡萄糖生产工艺技术的基础上，发展成功全酶法、双酶法淀粉糖化生产葡萄糖的生产工艺技术，逐步淘汰了酸法、酸酶法糖化技术，提高了葡萄糖的产量和品质。葡萄糖生产过程主要包括液化、糖化、过滤、离交、浓缩、结晶、烘干等步骤。
目前葡萄糖的生产工艺可分为三类：酸法、酸酶法和双酶法。酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂进行液化糖化，淀粉是由多个葡萄糖分子缩合而成的碳水化合物，酸水解时，随着淀粉分子中糖苷键断裂，逐渐生成葡萄糖、麦芽糖和各种相对分子质量较低的葡萄糖多聚物。该工艺操作简单，糖化速度快，生产周期短，设备投资少。但酸法工艺在水解程度上不易控制，许多工厂改用酸酶法，即酸法液化、酶法糖化。在酸法液化时，控制水解反应，使DE值在20％～25％时即停止水解，迅速进行中和。调节pH值至4.5左右，温度为55～60℃后加葡萄糖淀粉酶进行糖化，直至所需DE值，然后升温、灭酶。酸酶法工艺虽能较好地控制糖化液最终DE值，但和酸法一样，仍存在一些缺点，设备腐蚀严重，使用原料只能局限在淀粉，反应中生成副产物较多，最终糖浆甜味不纯。
过滤的目的是除去糖化液中的不溶性杂质，目前普遍使用板框过滤机，同时使用硅藻土为助滤剂，来提高过滤速度，延长过滤周期，提高滤液澄清度。一般采用预涂层的办法，以保护滤布的毛细孔不被一些细小的胶体粒子堵塞。少数厂家引进真空转鼓过滤，主要是滤除水解液当中悬浮或沉积的不溶于水的杂质，连续旋转的转鼓以及预涂好的硅藻土助滤剂使得过滤操作的劳动强度减到了最低程度且获得了最高的过滤速度。但板框过滤和真空转鼓过滤都需要硅藻土等助滤剂的添加，对环境的污染性较大。
发明内容
本发明的目的在于提供节能降耗环保的葡萄糖结晶的优化方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
葡萄糖结晶的优化方法，所述的方法包括下述的步骤：
(1)在配料罐内，将淀粉乳浓度调至22-25°Bé，调节pH值为5.5-5.9，加入耐高温α-淀粉酶，料液经液化喷射器一次高压喷射、二次加酶连续液化反应，水解成液化淀粉液；温度保持在80-90℃；所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入600-700mLα-淀粉酶；
(2)液化淀粉液进入真空闪蒸冷却***降温到55-65℃保温，同时将pH值降到4.5-5.3，加入糖化酶，进入糖化罐进行糖化，糖化到终点后，将料液喷射加热并降温70℃灭酶；所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入500-600mLα-淀粉酶；
(3)糖化后出料进入微滤过滤步骤，得葡萄糖的微滤透析液和滤渣，滤渣经干燥后作为饲料，过滤后清液进储罐，加入活性炭脱色1-1.5h，脱色后微滤过滤，滤出活性炭；活性炭的加入量为：每吨物料加入5-6kg活性炭；
(4)对糖液二次脱色，脱色的条件是，加入活性炭的量为：每吨物料加入5-6kg活性炭，脱色时间为0.5-1h，脱色后通过超滤过滤得超滤透析液和超滤浓缩液；
(5)经过超滤过滤后的超滤透析液进入脱味吸附树脂去除糖液中异味，再经过浓缩后制得葡萄糖浓缩液备用；
(6)葡萄糖浓缩液进入一次结晶罐，结晶后制得糖膏；
(7)将糖膏用纯净水溶解结晶，通过纳滤过滤得纳滤透析液，将其进入一次结晶罐，结晶后经离心机分离后，进入气流干燥器，干燥产品通过滚筒筛筛分，对合格产品进行成品包装。
作为本发明进一步的方案：步骤(1)中，将淀粉乳浓度调至24°Bé，调节pH值为5.6。
作为本发明进一步的方案：所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入650mLα-淀粉酶。
作为本发明进一步的方案：所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入550mLα-淀粉酶。
作为本发明进一步的方案：步骤(3)中加入活性炭脱色1.2h，活性炭的加入量为：每吨物料加入5.5kg活性炭。
作为本发明进一步的方案：步骤(4)中加入活性炭的量为：每吨物料加入5.5kg活性炭，脱色时间为0.7h。
作为本发明进一步的方案：步骤(7)的条件分别是：离心分离的转速是3000rpm，离心时间为10min；气流干燥器中干燥至水分小于8％，筛分的要求是80目筛通过率达到95％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的糖化液运用微滤过滤，主要起到澄清糖化液的作用，可以去除料液当中的不溶性颗粒，如不溶性淀粉、脂肪、不溶性蛋白等物质，并为后面的起到预处理的作用。相比于传统的转鼓过滤而言，微滤过滤滤液品质好，而且没有环境污染的问题。利用超滤再配合活性炭脱色可去除蛋白、色素，并截留大部分的大分子量的杂糖，透过超滤的成分为葡萄糖、无机盐与极少量色素与小分子杂糖。利用纳滤可截留料液当中二价无机盐，并进一步去除料液当中的色素与二糖以上杂糖，尤其是在替代离子交换作用的同时，保证料液透过纳滤之后葡萄糖DX值将超过99.7％。本发明使葡萄糖结晶工艺更为优化，整个过程没有废水、废物等环保问题，具有节能降耗环保的特点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，葡萄糖结晶的优化方法，所述的方法包括下述的步骤：
(1)在配料罐内，将淀粉乳浓度调至22°Bé，调节pH值为5.5，加入耐高温α-淀粉酶，料液经液化喷射器一次高压喷射、二次加酶连续液化反应，水解成液化淀粉液；温度保持在80℃；所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入600mLα-淀粉酶。
(2)液化淀粉液进入真空闪蒸冷却***降温到55℃保温，同时将pH值降到4.5，加入糖化酶，进入糖化罐进行糖化，糖化到终点后，将料液喷射加热并降温70℃灭酶；所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入500mLα-淀粉酶。
(3)糖化后出料进入微滤过滤步骤，得葡萄糖的微滤透析液和滤渣，滤渣经干燥后作为饲料，过滤后清液进储罐，加入活性炭脱色1h，脱色后微滤过滤，滤出活性炭；活性炭的加入量为：每吨物料加入5kg活性炭。
(4)对糖液二次脱色，脱色的条件是，加入活性炭的量为：每吨物料加入5kg活性炭，脱色时间为0.5h，脱色后通过超滤过滤得超滤透析液和超滤浓缩液。
(5)经过超滤过滤后的超滤透析液进入脱味吸附树脂去除糖液中异味，再经过浓缩后制得葡萄糖浓缩液备用。
(6)葡萄糖浓缩液进入一次结晶罐，结晶后制得糖膏。
(7)将糖膏用纯净水溶解结晶，通过纳滤过滤得纳滤透析液，将其进入一次结晶罐，结晶后经离心机分离后，进入气流干燥器，干燥产品通过滚筒筛筛分，对合格产品进行成品包装。条件分别是：离心分离的转速是3000rpm，离心时间为10min；气流干燥器中干燥至水分小于8％，筛分的要求是80目筛通过率达到95％。
实施例2
本发明实施例中，葡萄糖结晶的优化方法，所述的方法包括下述的步骤：
(1)在配料罐内，将淀粉乳浓度调至25°Bé，调节pH值为5.9，加入耐高温α-淀粉酶，料液经液化喷射器一次高压喷射、二次加酶连续液化反应，水解成液化淀粉液；温度保持在90℃；所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入700mLα-淀粉酶。
(2)液化淀粉液进入真空闪蒸冷却***降温到65℃保温，同时将pH值降到5.3，加入糖化酶，进入糖化罐进行糖化，糖化到终点后，将料液喷射加热并降温70℃灭酶；所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入600mLα-淀粉酶。
(3)糖化后出料进入微滤过滤步骤，得葡萄糖的微滤透析液和滤渣，滤渣经干燥后作为饲料，过滤后清液进储罐，加入活性炭脱色1.5h，脱色后微滤过滤，滤出活性炭；活性炭的加入量为：每吨物料加入6kg活性炭。
(4)对糖液二次脱色，脱色的条件是，加入活性炭的量为：每吨物料加6kg活性炭，脱色时间为1h，脱色后通过超滤过滤得超滤透析液和超滤浓缩液。
(5)经过超滤过滤后的超滤透析液进入脱味吸附树脂去除糖液中异味，再经过浓缩后制得葡萄糖浓缩液备用。
(6)葡萄糖浓缩液进入一次结晶罐，结晶后制得糖膏。
(7)将糖膏用纯净水溶解结晶，通过纳滤过滤得纳滤透析液，将其进入一次结晶罐，结晶后经离心机分离后，进入气流干燥器，干燥产品通过滚筒筛筛分，对合格产品进行成品包装。条件分别是：离心分离的转速是3000rpm，离心时间为10min；气流干燥器中干燥至水分小于8％，筛分的要求是80目筛通过率达到95％。
实施例3
本发明实施例中，葡萄糖结晶的优化方法，所述的方法包括下述的步骤：
(1)在配料罐内，将淀粉乳浓度调至24°Bé，调节pH值为5.6，加入耐高温α-淀粉酶，料液经液化喷射器一次高压喷射、二次加酶连续液化反应，水解成液化淀粉液；温度保持在85℃；所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入650mLα-淀粉酶。
(2)液化淀粉液进入真空闪蒸冷却***降温到60℃保温，同时将pH值降到4.9，加入糖化酶，进入糖化罐进行糖化，糖化到终点后，将料液喷射加热并降温70℃灭酶；所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入550mLα-淀粉酶。
(3)糖化后出料进入微滤过滤步骤，得葡萄糖的微滤透析液和滤渣，滤渣经干燥后作为饲料，过滤后清液进储罐，加入活性炭脱色1.2h，脱色后微滤过滤，滤出活性炭；活性炭的加入量为：每吨物料加入5.5kg活性炭。
(4)对糖液二次脱色，脱色的条件是，加入活性炭的量为：每吨物料加入5.5kg活性炭，脱色时间为0.7h，脱色后通过超滤过滤得超滤透析液和超滤浓缩液。
(5)经过超滤过滤后的超滤透析液进入脱味吸附树脂去除糖液中异味，再经过浓缩后制得葡萄糖浓缩液备用。
(6)葡萄糖浓缩液进入一次结晶罐，结晶后制得糖膏。
(7)将糖膏用纯净水溶解结晶，通过纳滤过滤得纳滤透析液，将其进入一次结晶罐，结晶后经离心机分离后，进入气流干燥器，干燥产品通过滚筒筛筛分，对合格产品进行成品包装。条件分别是：离心分离的转速是3000rpm，离心时间为10min；气流干燥器中干燥至水分小于8％，筛分的要求是80目筛通过率达到95％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，包括下述的步骤：
(1)在配料罐内，将淀粉乳浓度调至22-25°Bé，调节pH值为5.5-5.9，加入耐高温α-淀粉酶，料液经液化喷射器一次高压喷射、二次加酶连续液化反应，水解成液化淀粉液；温度保持在80-90℃；所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入600-700mLα-淀粉酶；
(2)液化淀粉液进入真空闪蒸冷却***降温到55-65℃保温，同时将pH值降到4.5-5.3，加入糖化酶，进入糖化罐进行糖化，糖化到终点后，将料液喷射加热并降温70℃灭酶；所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入500-600mLα-淀粉酶；
(3)糖化后出料进入微滤过滤步骤，得葡萄糖的微滤透析液和滤渣，滤渣经干燥后作为饲料，过滤后清液进储罐，加入活性炭脱色1-1.5h，脱色后微滤过滤，滤出活性炭；活性炭的加入量为：每吨物料加入5-6kg活性炭；
(4)对糖液二次脱色，脱色的条件是，加入活性炭的量为：每吨物料加入5-6kg活性炭，脱色时间为0.5-1h，脱色后通过超滤过滤得超滤透析液和超滤浓缩液；
(5)经过超滤过滤后的超滤透析液进入脱味吸附树脂去除糖液中异味，再经过浓缩后制得葡萄糖浓缩液备用；
(6)葡萄糖浓缩液进入一次结晶罐，结晶后制得糖膏；
(7)将糖膏用纯净水溶解结晶，通过纳滤过滤得纳滤透析液，将其进入一次结晶罐，结晶后经离心机分离后，进入气流干燥器，干燥产品通过滚筒筛筛分，对合格产品进行成品包装。
2.根据权利要求1所述的葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，步骤(1)中，将淀粉乳浓度调至24°Bé，调节pH值为5.6。
3.根据权利要求1所述的葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，所述的耐高温α-淀粉酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入650mLα-淀粉酶。
4.根据权利要求1所述的葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，所述的糖化酶的加入量为：每吨淀粉干物质加入550mLα-淀粉酶。
5.根据权利要求1所述的葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，步骤(3)中加入活性炭脱色1.2h，活性炭的加入量为：每吨物料加入5.5kg活性炭。
6.根据权利要求1所述的葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，步骤(4)中加入活性炭的量为：每吨物料加入5.5kg活性炭，脱色时间为0.7h。
7.根据权利要求1所述的葡萄糖结晶的优化方法，其特征在于，步骤(7)的条件分别是：离心分离的转速是3000rpm，离心时间为10min；气流干燥器中干燥至水分小于8％，筛分的要求是80目筛通过率达到95％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160803 |