淀粉制品第6章淀粉糖各論

1、第六章 淀粉糖生產(chǎn)工藝與應(yīng)用,第一節(jié) 麥芽糊精,麥芽糊精,麥芽糊精又稱(chēng)水溶性糊精、酶法糊精，是一種淀粉經(jīng)低程度水解，控制水解DE在20%以下的產(chǎn)品，為不同聚合度低聚糖和糊精的混合物。不同規(guī)格的麥芽糊精糖分組成不同，DE值在4~6的麥芽糊精，全部糖分的DP都在4以上，隨麥芽糊精DE值上升，糖分中出現(xiàn)麥芽糖、麥芽三糖等低聚糖；但DP≧4的低聚糖和糊精仍占82%以上。,一、生產(chǎn)方法,有酸法、酶法和酸酶法三種。酸法工藝產(chǎn)品，DPl~6在

2、DE中所占的比例低，含有一部分分子鏈較長(zhǎng)的糊精，易發(fā)生混濁和凝結(jié)，產(chǎn)品溶解性能不好，透明度低，過(guò)濾困難，工業(yè)上生產(chǎn)一般已不采用此法。酶法工藝產(chǎn)品，DPl~6在DE中所占比例高，產(chǎn)品透明度好，溶解性強(qiáng)，室溫儲(chǔ)存不變渾濁，是當(dāng)前主要的使用方法。,生產(chǎn)方法,麥芽糊精的生產(chǎn)工藝可分一步法和二步法進(jìn)行，較好的工藝是分二步進(jìn)行。二步法包括:第一步高溫糊化 (>105℃)，通過(guò)酸或酶液化到DE<3，這步在酶法中常由噴射液化完成，然后調(diào)

3、整pH，降溫到82~105℃由α-淀粉酶進(jìn)行第二步轉(zhuǎn)化，達(dá)到理想DE值后滅酶終止水解，水解物經(jīng)過(guò)脫色過(guò)濾、濃縮、噴霧干燥得粉末狀產(chǎn)品，若濃縮后不再?lài)婌F干燥，則為濃縮漿狀產(chǎn)品。,二步法轉(zhuǎn)化工藝,為制得不混濁的麥芽糊精漿液，可用反滲透法將導(dǎo)致混濁的糖分分離。可將淀粉轉(zhuǎn)化液在一定溫度和壓力下通過(guò)醋酸纖維反滲透膜，回流濃縮液到反滲透膜，直達(dá)到要求的葡萄糖值為止，獲得的產(chǎn)品一般葡萄糖值為5~18，濃度60%~85%。麥芽糊精產(chǎn)品經(jīng)噴霧干燥可得粉

4、末狀。一般是將20%~45%的產(chǎn)品在壓力下加熱到100~150℃，噴入干燥室中與150~230℃熱空氣接觸，干燥到其水分含量3%以下，所得產(chǎn)品的視密度在0.3g/m3以下，遇水易于分散溶解。,二、麥芽糊精產(chǎn)品特性,麥芽糊精產(chǎn)品低聚糖含量,三、麥芽糊精的應(yīng)用,1、噴霧干燥劑 麥芽糊精可作為風(fēng)味助劑進(jìn)行風(fēng)味包裹，主要產(chǎn)品是干調(diào)味品，采用的工藝是噴霧干燥或擠壓。2、填充劑 尤其是做飲料和方便食品的填充劑。3、醫(yī)藥工業(yè) 利用麥芽糊精具

5、有較高的溶解度和一定的黏合度，可作為片劑或沖劑藥品的賦形劑和填充劑。4、脂肪替代品 麥芽糊精遇水生成凝膠的口感與脂肪相似，可作為脂肪替代品。5、糖果 可降低糖果甜度，增加糖果的韌性，防止糖果 "返砂"和"烊化"，降低糖果甜度，改變口感，改善組織結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)糖果貨架保存期。利用麥芽糊精代替蔗糖制糖果，可減輕、減少牙病、肥胖癥、高血壓、糖尿病等。6、其他 麥芽糊精還可作為造紙工業(yè)中的表面施膠

6、劑和涂布(紙)凃料的黏合劑;粉末化妝品中的遮蓋劑和吸附劑;農(nóng)藥乳劑中的分散劑和穩(wěn)定劑等。,第二節(jié) 葡麥糖漿,淀粉經(jīng)不完全水解得葡萄糖和麥芽糖的混合糖漿，稱(chēng)為葡麥糖漿，亦稱(chēng)淀粉糖漿，這類(lèi)糖漿中含有葡萄糖、麥芽糖以及低聚糖、糊精。糖漿的組成可因水解程度不同和所用的酸、酶工藝不同而異。這類(lèi)糖漿濃度一般濃縮到80%~83%，為無(wú)色、透明、黏稠的液體，儲(chǔ)存性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)結(jié)晶析出，也可經(jīng)干燥得脫水糖漿。,葡萄糖漿生產(chǎn)工藝,中轉(zhuǎn)化糖漿：中轉(zhuǎn)化程度

7、糖漿生產(chǎn)一般采用酸法工藝，主要工序?yàn)檎{(diào)漿、糖化、中和、脫色、濃縮等。濃度約40%的淀粉乳，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到1.8~2.0，引入壓力糖化罐中，壓力在約294.2kPa(143℃)下糖化5min或較長(zhǎng)時(shí)間，達(dá)到轉(zhuǎn)化程度后放出，用碳酸鈉中和到pH4.8~5.2，活性炭脫色，過(guò)濾，用多效真空蒸發(fā)罐濃縮到濃度80%~83%即為成品葡萄糖漿。,高轉(zhuǎn)化糖漿,高度轉(zhuǎn)化糖漿產(chǎn)品一般DE值在60~70之間，這種糖漿的葡萄糖和麥芽糖含量較高，甜度高，發(fā)酵性

8、好。生產(chǎn)一般采用酸酶法工藝或雙酶法工藝，在相同轉(zhuǎn)化程度時(shí)，酸酶法所得糖漿中麥芽糖總量和發(fā)酵糖分都較雙酶法略低。,(1)酸酶法 一般是用酸法將30%~45%的淀粉乳液化到DE值38~50，中和過(guò)濾、脫色，引人糖化桶中調(diào)溫，加入酶制劑繼續(xù)糖化至所需要DE值，經(jīng)精制濃縮得產(chǎn)品。 (2)雙酶法 先用酶液化得DE值15~20的淀粉液化液，依此為底物用酶糖化得到的高轉(zhuǎn)化糖漿屬雙酶法。酸法糖漿在DE值達(dá)45~60時(shí)，可用超濾半透膜分離其中組

9、分獲得高轉(zhuǎn)化糖漿。應(yīng)用此法由一種酸性糖漿可得到中轉(zhuǎn)化和高轉(zhuǎn)化兩種糖漿產(chǎn)品。,三、葡萄糖漿的性質(zhì) 葡萄糖漿的性質(zhì)由兩方面決定，一是平均分子量，即由DE值表現(xiàn)，二是特定DE值下各組分含量，這樣使不同糖漿產(chǎn)品在許多性質(zhì)方面存在明顯差別，如甜度、黏度、膠黏性、增稠性、吸潮性和保水性、滲透壓力和食品保藏性、顏色穩(wěn)定性、焦化性、發(fā)酵性、還原性、防止蔗糖結(jié)晶性、泡沫穩(wěn)定性等。這些性質(zhì)對(duì)產(chǎn)品的應(yīng)用有很重要的影響，在實(shí)際應(yīng)用申可因用途不同選擇適當(dāng)

10、種類(lèi)的糖漿。,葡萄糖漿的性質(zhì),吸濕性,吸濕性關(guān)系到食品產(chǎn)品貨架期，'若周?chē)髿庀鄬?duì)濕度使產(chǎn)品既不從空氣中吸收水分，也不釋放水分，稱(chēng)為相對(duì)濕度平衡 (ERH)。若產(chǎn)品的ERH低于空氣中的相對(duì)濕度，則它將吸收水變黏，而且易受微生物腐蝕;若產(chǎn)品ERH高于空氣中相對(duì)濕度，則將散失水分變干燥 。對(duì)固體濃度一定的葡萄糖漿，DE值增高，將降低糖漿的ERH，減少產(chǎn)品的干燥機(jī)會(huì);DE值降低，會(huì)增加糖漿的ERH，減少產(chǎn)品吸收水分的機(jī)會(huì)。,葡萄糖

11、漿的應(yīng)用,葡萄糖漿主要應(yīng)用于食品工業(yè)，占全部用量的95%，非食品工業(yè)僅占5%，主要是醫(yī)藥工業(yè)。食品工業(yè)中使用量最大的是糖果，其次是水果加工、飲料、焙烤、冰淇淋生產(chǎn) 。此外，在罐頭、乳制品中也有使用。 醫(yī)藥工業(yè) 作為抗生素生產(chǎn)的原料，作為藥丸糖衣，與蔗糖共同作為止咳液的載體。,第三節(jié) 結(jié)晶葡萄糖,,一、葡萄糖產(chǎn)品種類(lèi),葡萄糖是一種單糖，為己醛糖。C1碳原子為不對(duì)稱(chēng)碳原子，是醛基還原中心，C1的游離基-OH，稱(chēng)為還原羥基。結(jié)晶

12、葡萄糖按分子結(jié)構(gòu)分類(lèi)有三種型式:一水α-D-六環(huán)葡萄糖，簡(jiǎn)稱(chēng)含水葡萄糖或一水葡萄糖;無(wú)水α-D-六環(huán)葡萄糖，簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)水α-葡萄糖;無(wú)水β-D-六環(huán)葡萄糖，簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)水β-葡萄糖。,葡萄糖產(chǎn)品種類(lèi),結(jié)晶葡萄糖產(chǎn)品除以上三種外還有全糖，它是由酶法糖漿省去結(jié)晶工序直接用噴霧干燥方法制成的顆粒狀的糖粉。按結(jié)晶葡萄糖產(chǎn)品用途分類(lèi)有注射用葡萄糖、口服葡萄糖、工業(yè)用葡萄糖之分。,二、葡萄糖水溶液的平衡體系,兩者的轉(zhuǎn)變要經(jīng)過(guò)中間開(kāi)鏈葡萄糖，達(dá)到平衡時(shí)

13、α和β異構(gòu)體的比例為36%和64%，此外還有極微量的開(kāi)鏈葡萄糖，只占0.024%。,葡萄糖水溶液的平衡體系,從相圖中可以看出，在飽和狀態(tài)下，固體相的葡萄糖隨溫度的不同，以不同的異構(gòu)體存在。一水α-葡萄糖只能在低于50℃以下結(jié)晶，無(wú)水α-葡萄糖只能在50.8~80℃溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，115℃以上是無(wú)水β-葡萄糖的結(jié)晶溫度。目前晶體葡萄糖通用工藝流程為:高轉(zhuǎn)化葡萄糖漿→精制→濃縮→結(jié)晶→離心分離→干燥篩分→成品,三、結(jié)晶技術(shù)原理,1、基本概

14、念 晶體是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量 (原子、離子、分子)作規(guī)則排列的固體物質(zhì)。當(dāng)溶質(zhì)從液相中析出時(shí)，就可得到不同形狀的晶體。如果環(huán)境條件好，形成有規(guī)則的多面體外形，稱(chēng)為結(jié)晶多面體，結(jié)晶多面體的面稱(chēng)為晶面，棱稱(chēng)為晶棱。結(jié)晶是指溶質(zhì)分子自動(dòng)從過(guò)飽和溶液中析出，凝集成固體，并使這些分子有規(guī)律地排列在一定晶格中的過(guò)程。如果得到的固體其構(gòu)成單位排列是不規(guī)則的，析出過(guò)程稱(chēng)為沉淀；析出物為無(wú)定型物質(zhì)。,基本概念,最先析出的微小顆粒是以后的結(jié)晶中心

15、，稱(chēng)為晶核。微小的晶核具有較大的溶解度。因此，在飽和溶液中，晶核是要溶解的，只有達(dá)到一定過(guò)飽和度時(shí)，晶核才能存在，晶核形成后，靠擴(kuò)散而繼續(xù)成長(zhǎng)為晶體叫晶體生長(zhǎng)?？梢?jiàn)溶液達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)是結(jié)晶前提，過(guò)飽和度是結(jié)晶推動(dòng)力。,2、飽和曲線與過(guò)飽和曲線,曲線AB為飽和溶解度曲線，在此線以下區(qū)域?yàn)椴伙柡蛥^(qū)，稱(chēng)為穩(wěn)定區(qū)，在穩(wěn)定區(qū)的任意一點(diǎn)溶液都是穩(wěn)的，不管采取什么措施，都不會(huì)有結(jié)晶析出。曲線CD為過(guò)飽和溶解度曲線，在不穩(wěn)定區(qū)的任意一點(diǎn)溶液能立如自

16、發(fā)結(jié)晶，在溫度不變時(shí)，溶液濃度會(huì)自動(dòng)降至AB線。,亞穩(wěn)區(qū)中各部分的穩(wěn)定性并不一樣，接近用己線的區(qū)域較穩(wěn)定，而接近CD線的區(qū)域極易受刺激而結(jié)晶。因此，又把亞穩(wěn)區(qū)的上半部稱(chēng)為刺激結(jié)晶區(qū)，下半部稱(chēng)為養(yǎng)晶區(qū)。溶液需要在亞穩(wěn)區(qū)或不穩(wěn)區(qū)才能結(jié)晶，在不穩(wěn)區(qū)結(jié)晶生成很快，來(lái)不及長(zhǎng)大，濃度即降至溶解度。所以，形成大量細(xì)小晶體，對(duì)工業(yè)結(jié)晶不利。為得到顆粒大而又整齊的晶體，通常需加入晶種并把溶掖濃度控制在亞穩(wěn)區(qū)的養(yǎng)晶區(qū)，讓晶體緩慢長(zhǎng)大，因?yàn)轲B(yǎng)晶區(qū)自發(fā)產(chǎn)生

17、晶核的可能性很小。,飽和曲線與過(guò)飽和曲線,亞穩(wěn)區(qū)中各部分的穩(wěn)定性并不一樣，接近用己線的區(qū)域較穩(wěn)定，而接近CD線的區(qū)域極易受刺激而結(jié)晶。因此，又把亞穩(wěn)區(qū)的上半部稱(chēng)為刺激結(jié)晶區(qū)，下半部稱(chēng)為養(yǎng)晶區(qū)。溶液需要在亞穩(wěn)區(qū)或不穩(wěn)區(qū)才能結(jié)晶，在不穩(wěn)區(qū)結(jié)晶生成很快，來(lái)不及長(zhǎng)大，濃度即降至溶解度。所以，形成大量細(xì)小晶體，對(duì)工業(yè)結(jié)晶不利。為得到顆粒大而又整齊的晶體，通常需加入晶種并把溶掖濃度控制在亞穩(wěn)區(qū)的養(yǎng)晶區(qū)，讓晶體緩慢長(zhǎng)大，因?yàn)轲B(yǎng)晶區(qū)自發(fā)產(chǎn)生晶核的可

18、能性很小。,3、結(jié)晶過(guò)程,要想獲得理想的晶體，就必須有過(guò)飽和溶液的形成。通常在工業(yè)上制備過(guò)飽和溶液方法有:熱飽和溶液冷卻、將部分溶劑蒸發(fā)、真空蒸發(fā)冷卻、加入反應(yīng)劑或調(diào)pH、鹽析等，所獲得溶液的過(guò)飽和程度可用過(guò)飽和度表示:過(guò)飽和度S（%）=過(guò)飽和溶液的濃度/飽和溶液的濃度× 100%過(guò)飽和度的大小會(huì)影響晶核的形成速度和晶體的長(zhǎng)大速度，并最終影響晶體產(chǎn)品的粒度和粒度分布，是工業(yè)上考慮結(jié)晶問(wèn)題的一個(gè)極其重要的因素。,起晶方法,結(jié)

19、晶過(guò)程的第一步是產(chǎn)生晶核，糖液在達(dá)到一定過(guò)飽和度狀態(tài)，開(kāi)始有晶體生成稱(chēng)為起晶，工業(yè)結(jié)晶中有三種不同的起晶方法:(1)自然起晶法 (2)刺激起晶法 (3)晶種起晶法,結(jié)晶過(guò)程,慢冷卻加晶種是起晶普遍采用的方法。二次成核被認(rèn)為是晶種的主要來(lái)源，它是指在溶液中己有溶質(zhì)晶體存在的條件下，形成晶核的現(xiàn)象。二次成核中又以接觸成核占主導(dǎo)，有晶體存在的結(jié)晶溶液稱(chēng)為晶漿，晶漿中已有的晶體顆粒與結(jié)晶罐內(nèi)的攪拌螺旋槳或葉輪之間碰撞，會(huì)產(chǎn)生大量碎片，

20、其中較大的就是新的晶核，晶種以外的晶核叫做偽晶，要盡力防止偽晶的生成。晶體的生長(zhǎng)分三步進(jìn)行，首先待結(jié)晶溶質(zhì)借擴(kuò)散作用到達(dá)晶體表面，然后溶質(zhì)在適當(dāng)晶格位置長(zhǎng)入晶面，使晶體增大，同時(shí)放出結(jié)晶熱，這是一個(gè)表面化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，最后放出的結(jié)晶熱借熱傳導(dǎo)方式放到溶液中。雜質(zhì)、攪拌、溫度、過(guò)飽和度都會(huì)對(duì)晶體生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,結(jié)晶操作,結(jié)晶操作有兩種方法:一種是分批結(jié)晶 (間歇結(jié)晶)，在間歇結(jié)晶罐里，小心地將溶液狀態(tài)控制在亞穩(wěn)區(qū)內(nèi)，適當(dāng)時(shí)機(jī)向溶液中添加適量

21、晶種，使被結(jié)晶的溶質(zhì)只在晶體表面上生長(zhǎng)，溫和攪拌，使晶體較均勻地懸浮在整個(gè)溶液中，并盡量避免二次成核現(xiàn)象。一種為連續(xù)結(jié)晶，結(jié)晶是在一種攪拌槽式連續(xù)結(jié)晶器中進(jìn)行，濃度恒定的糖漿連續(xù)加入結(jié)晶器內(nèi)，與循環(huán)晶漿結(jié)合，在攪拌器作用下，通過(guò)水冷式循環(huán)管，受冷卻的晶漿有晶體生長(zhǎng)，長(zhǎng)大的晶粒沉入槽底而卸出。連續(xù)結(jié)晶操作比分批操作更為合理，特別是生產(chǎn)規(guī)模大至在一定水平時(shí)，更應(yīng)采用這種操作方法。,四、結(jié)晶葡萄糖的主要生產(chǎn)設(shè)備,1、結(jié)晶設(shè)備 (1) 冷卻

22、結(jié)晶器 依冷卻方式和攪拌方式的不同又可分為多種，常使用的有: 臥式結(jié)晶罐立式結(jié)晶罐(2) 蒸發(fā)結(jié)晶器,四、結(jié)晶葡萄糖的主要生產(chǎn)設(shè)備,結(jié)晶設(shè)備,生產(chǎn)無(wú)水α葡萄糖時(shí)，結(jié)晶罐為排管式真空結(jié)晶罐，用所得精制糖漿進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，加入晶料后，用真空度調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度，控制過(guò)飽和度，控制結(jié)晶的生長(zhǎng)和晶核的析出。還有一種強(qiáng)制循環(huán)真空結(jié)晶罐，真空度要求更高，原料溶液是靠蒸發(fā)罐外部加熱器預(yù)熱，然后注入結(jié)晶器，真空蒸發(fā)器既有蒸發(fā)效應(yīng)又有致冷效應(yīng)，當(dāng)

23、溶液接近飽和時(shí)，立即送到結(jié)晶器上部的蒸發(fā)室中進(jìn)行蒸發(fā)降溫 。,(2)蒸發(fā)結(jié)晶器,2、分離設(shè)備,葡萄糖漿經(jīng)過(guò)結(jié)晶后，形成含葡萄糖晶粒、母液及其他雜質(zhì)混合物，因此，需分離出母液和雜質(zhì)，并對(duì)晶體洗滌，這項(xiàng)工作由間歇式進(jìn)料離心機(jī)完成。將糖膏引入到離心機(jī)，受離心力的作用，將葡萄糖結(jié)晶與母液分開(kāi)，離心分出的母液稱(chēng)為糖蜜。由于結(jié)晶顆粒上仍附有一薄層糖蜜，需用清潔水清除，洗滌時(shí)分離出的溶液叫洗蜜。洗滌后由離心機(jī)得到濕葡萄糖，含水分約12%~14%，

24、其中，9.1%為結(jié)晶水，其余為游離水。,3、干燥和篩分,干燥是將游離水去除。結(jié)晶葡萄糖的干燥設(shè)備主要包括滾筒干燥、氣流干燥和流化床干燥3種。氣流干燥是把濕潤(rùn)狀態(tài)的物料，加入干燥管內(nèi)，分散在高速流動(dòng)的熱氣流中，濕物料在氣流輸送過(guò)程中水分蒸發(fā)，得到干燥產(chǎn)品。它的干燥強(qiáng)度大、時(shí)間短、熱效率高，被廣泛應(yīng)用在結(jié)晶葡萄糖生產(chǎn)中，主要是一水α-葡萄糖的生產(chǎn)。,五、合水α-葡萄糖生產(chǎn)工藝?yán)镁铺腔嚎缮a(chǎn)一水α-葡萄糖。酸法糖化液含復(fù)合糖類(lèi)多，結(jié)

25、晶后復(fù)合糖類(lèi)存在于母液中;一般要用酸再水解一次，將復(fù)合糖類(lèi)轉(zhuǎn)變成葡萄糖，再結(jié)晶，剩余母液當(dāng)做廢糖蜜處理。酶法糖化基本避免了復(fù)合反應(yīng)，不需要再糖化，結(jié)晶以后剩下的母液純度仍高，甜味純正，適于食品工業(yè)應(yīng)用。以酸法糖化液為原料，經(jīng)過(guò)一次冷卻結(jié)晶得到的一水α-葡萄糖，可作為口服糖和工業(yè)糖，質(zhì)量較高的注射用一水α-葡萄糖則需經(jīng)過(guò)二次冷卻結(jié)晶工藝。,五、合水α-葡萄糖生產(chǎn)工藝,1、結(jié)晶操作,(1)起晶。生產(chǎn)一水α-葡萄糖多采用晶種起晶法。(2

26、)進(jìn)料、養(yǎng)晶。一般應(yīng)使糖漿和晶種混合后，溫度控制在40~44℃，糖漿進(jìn)滿(mǎn)后在2~10h內(nèi)保持溫度不變，進(jìn)行養(yǎng)晶。(3)降溫結(jié)晶。在有晶種的糖蜜申，葡萄糖液由于溫度降低而達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，葡萄糖分子在晶核上析出，使晶體生長(zhǎng)。降溫結(jié)晶要嚴(yán)格按照結(jié)晶曲線進(jìn)行 ，此階段時(shí)間較長(zhǎng)，一般需90~100h，降低糖膏溫度到約20℃，結(jié)晶是在緩慢降溫條件下進(jìn)行，每日降低約4℃，要經(jīng)常調(diào)節(jié)溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)夾套中的冷卻水量，以保證糖溫與水溫差不得超過(guò)2~12

27、℃。,2、分蜜和洗蜜,分蜜是指把母液從糖膏中分離出來(lái)。離心機(jī)為籃式離心機(jī)，加完糖蜜后，逐漸增加離心機(jī)旋轉(zhuǎn)速度直到最高速度，受離心力作用，液體的糖蜜與結(jié)晶顆粒間分離，分蜜所需時(shí)間與離心力大小有關(guān)，離心力大則時(shí)間短。 分蜜后的結(jié)晶顆粒上仍附著一層薄糖蜜，用清潔水洗除，多為兩次噴水法，第一次用少量水沖淡糖蜜，降低黏度，以利分離；第二次用較多量的水，在糖蜜差不多全部分離后沖入。洗水用量約為濕糖量15%~20%，水溫20℃，洗糖用水應(yīng)

28、有較高純度。專(zhuān)門(mén)用于分蜜和流蜜用的籃式離心機(jī)具有兩個(gè)流送溝，分別流送糖蜜和洗蜜，使它們流到不同容器中。,3、干燥處理,洗蜜分離完畢后，停止離心機(jī)旋轉(zhuǎn)，將結(jié)晶葡萄糖刮落到傳送槽中，由傳送系統(tǒng)摶到干燥器內(nèi)，去除游離水分。干燥用的熱風(fēng)溫度為60~70℃，流動(dòng)方向與物料相同，流速1~1.5m/s，干燥機(jī)內(nèi)的糖溫度應(yīng)保持在48~50℃。由干燥機(jī)逸出的濕空氣帶有糖粉，要經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離后用糖粉回收器將其收回。由干燥機(jī)卸出的糖經(jīng)篩分離，通過(guò)篩的部分

29、為成品，篩面上的少量粗顆粒，干燥不充分，再經(jīng)高速旋較錘擊磨打碎，回流到濕糖申重新干燥，或?qū)⒋至８稍锶芑?，回流到糖化液中?4、糖蜜和洗蜜的處理,分蜜后的糖蜜經(jīng)結(jié)晶得葡萄糖，純度90%~95%，工業(yè)上稱(chēng)為回溶糖，也稱(chēng)為Ⅱ號(hào)糖，由淀粉糖化液直接制得的葡萄糖則為I號(hào)糖。糖蜜結(jié)晶生成回溶糖的步驟是：將糖蜜再糖化一次，把其中的復(fù)合糖大部分水解成葡萄糖，葡萄糖的產(chǎn)率可增高5%~10%，用Na2CO3將糖化液中和到pH4.8~5.2，過(guò)濾、脫色、蒸

30、發(fā)濃縮到濃度約79%，此糖漿的葡萄糖值約85。,糖蜜和洗蜜的處理,將濃縮漿冷卻至35℃ ，引入結(jié)晶罐中，與留存在結(jié)晶罐中的晶種混合，按標(biāo)準(zhǔn)冷卻曲線于160~200h內(nèi)冷卻至20℃，每日降低溫度2℃，結(jié)晶完成后，進(jìn)行分蜜，因Ⅱ號(hào)糖結(jié)晶顆粒較小，分蜜時(shí)間較長(zhǎng)，1750r/min離心約需30min，分離后的回溶糖用Ⅰ號(hào)糖的洗蜜溶解，與淀粉糖化液混合，重被利用。分離Ⅱ號(hào)糖膏時(shí)所得的糖蜜和洗蜜混合在一起，蒸發(fā)濃縮作廢糖蜜處理，用于混合飼料或發(fā)酵原

31、料。酶法糖化液純度高，糖蜜甜味純正，不再糖化，可結(jié)晶生產(chǎn)一水α-葡萄糖，也可脫色、過(guò)濾，當(dāng)做糖漿處理，供食品工業(yè)用或制成全糖。,5、含水葡萄糖的精制,醫(yī)藥注射用一水α-葡萄糖，需在一次結(jié)晶獲得的一水α-葡萄糖基礎(chǔ)上進(jìn)一步精制。其方法是用純凈水和純度高的洗蜜溶解含水α-葡萄糖，得濃度60%糖溶液，用活性炭脫色，過(guò)濾，蒸發(fā)到75%濃度，冷卻至45℃后引入結(jié)晶罐，進(jìn)行二次冷卻結(jié)晶，結(jié)晶過(guò)程因糖液純度高，結(jié)晶要快些，70h內(nèi)冷卻至20℃ ，

32、結(jié)晶完成后進(jìn)行分蜜、干燥、篩分，即為高純度的一水α-葡萄糖。,六、無(wú)水 α-葡萄糖生產(chǎn)工藝,一般是用酶法糖化液利用蒸發(fā)結(jié)晶法生產(chǎn)無(wú)水α-葡萄糖，酸法糖化液不適于作為無(wú)水α-葡萄糖原料，要用冷卻結(jié)晶法先制得含水α-葡萄糖，再溶解、脫色精制，用所得葡萄糖液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)無(wú)水α-葡萄糖。無(wú)水α-葡萄糖在工業(yè)上生產(chǎn)有3種方法:冷卻結(jié)晶、煮糖結(jié)晶、真空蒸發(fā)結(jié)晶，常用的方法是煮糖結(jié)晶。煮糖結(jié)晶大體分3個(gè)階段:起晶與整晶、晶體生長(zhǎng)、結(jié)晶完全。,無(wú)

33、水 α-葡萄糖生產(chǎn)工藝,1、起晶和整晶(1)自然結(jié)晶法(2)刺激結(jié)晶法 (3)全晶投種法2、晶體生長(zhǎng) 3、結(jié)晶完全4、結(jié)晶后的處理,七、全糖,淀粉經(jīng)液化、糖化所得的糖化液，凈化后濃縮干燥，不經(jīng)結(jié)晶分蜜，即包括末結(jié)晶部分，全部變成商品淀粉糖叫全糖。全糖商品有全糖漿和全糖粉，全糖粉是形成結(jié)晶及無(wú)定形晶格的混合固體產(chǎn)品。酸法全糖：結(jié)晶固化全糖酶法全糖：結(jié)晶固化糖粉、噴霧結(jié)晶成粉,第四節(jié) 麥 芽 糖生產(chǎn)與應(yīng)用,,一、麥芽

34、糖漿產(chǎn)品的組成,麥芽糖由兩個(gè)葡萄糖單位組成，為麥芽二糖，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)麥芽糖。兩個(gè)葡萄糖單位經(jīng)由α-1，4糖苷鍵連接成為麥芽糖，為4-O-六環(huán)葡萄糖基-D六環(huán)葡萄糖 (C12H22O11 )，因?yàn)镃l羥基的位置不同，有α-和β-兩種異構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)式如下:,生產(chǎn)用酶,工業(yè)上生產(chǎn)的麥芽糖漿產(chǎn)品種類(lèi)很多，含麥芽糖量差別也大，但對(duì)產(chǎn)品分類(lèi)尚沒(méi)有一個(gè)明確的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般分類(lèi)法把麥芽糖漿分為普通麥芽糖漿、高麥芽糖漿和超高麥芽糖漿。制造麥芽糖漿所需要的

35、酶類(lèi)有:液化淀粉的α-淀粉酶用于糖化淀粉的β-淀粉酶以及水解支鏈淀粉分支的α-1，6鍵的脫支酶此外還有可從淀粉直接水解生成麥芽糖的麥芽糖生成酶。,二、普通麥芽糖漿,普通麥芽糖漿系指飴糖漿。這是一種屬傳統(tǒng)的糖品，為降低生產(chǎn)成本一般不用淀粉為原料，而是直接使用大米、玉米和甘薯粉作原料。1、大米為原料的飴糖加工工藝 其生產(chǎn)工藝流程為：原料 (大米) →清洗→浸漬→磨漿→液化→冷卻→糖化→加熱→過(guò)濾→濃縮→成品。,2、玉米粉為原料

36、的飴糖加工工藝,三、高麥芽糖漿,高麥芽糖漿是在普通麥芽糖漿的基礎(chǔ)上，經(jīng)除雜、脫色、離子交換和減壓濃縮而成。精制過(guò)的糖漿，蛋白質(zhì)和灰分含量大大降低，溶液清亮、糖漿熬煮溫度遠(yuǎn)高于飴糖，麥芽糖含量一般在50%以上。生產(chǎn)高麥芽糖漿要求液化液DE值低一些為好，酸法液化DE值應(yīng)在18%以上，酶法液化DE值只要在12%左右就可以滿(mǎn)足要求。生產(chǎn)高麥芽糖漿常用兩類(lèi)淀粉酶系統(tǒng)或單獨(dú)使用真菌α-淀粉酶，或合并使用淀粉酶和脫支酶。,制造高麥芽糖漿的脫色、精

37、制工續(xù),制造高麥芽糖漿的脫色、精制工續(xù)為:將糖化液升溫壓濾，用鹽酸調(diào)節(jié)pH4.8；加0.5%~1.0%糖用活性炭，加熱至80℃，攪拌30min后壓濾，如脫色效果不好，則需進(jìn)行二次脫色。脫色后的糖液送入離子交換柱以去除殘留的蛋白質(zhì)、氨基酸、有色物質(zhì)和灰分。離子交換床可按陽(yáng)-陰-陽(yáng)-陰串聯(lián)。離子交換處理后的糖液在真空濃縮罐中，用真空度80kPa以下條件濃縮固形物濃度達(dá)76%~85%即為成品。,四、超高麥芽糖漿,麥芽糖含量高達(dá)75%~85%

38、以上的麥芽糖稱(chēng)為超高麥芽糖漿，其中麥芽糖含量超過(guò)90%者也稱(chēng)作液體麥芽糖。生產(chǎn)超高麥芽糖漿的必須同時(shí)使用β-淀粉酶和脫支酶， β-淀粉酶的用量也應(yīng)提高到普通高麥芽糖漿用量的2~3倍。一般都是利用耐熱性α-淀粉酶在95~105℃下高溫噴射液化，DE值控制在5~10之間。在控制低DE值同時(shí)，必須保證糊化徹底，防止凝沉。液化液濃度也不應(yīng)過(guò)高，工業(yè)上控制在30%左右，但過(guò)低會(huì)顯著增大后面的蒸發(fā)負(fù)擔(dān)。,超高麥芽糖漿,糖液的精制有多種方法。如用活

39、性炭柱吸附除去糊精和寡糖;用陰離子交換樹(shù)脂吸附麥芽糖，以除去雜質(zhì)，再把麥芽糖從柱上洗脫下來(lái);用有機(jī)溶劑 (如30%~50%丙酮)沉淀糖液中糊精，提高麥芽糖得率;膜分離、超濾、反滲透等方法也可以分離麥芽糖。制備超高麥芽糖漿的例子:濃度35%的木薯淀粉粉漿，加入CaCl270mg/kg，按干物計(jì)添加0.06%耐熱性α-淀粉酶，噴射液化后DE值8.2，用鹽酸調(diào)pH5.2，加阡淀粉酶和支鏈淀粉酶，60℃，水解20~110h。,五、結(jié)晶麥芽糖,

40、選用結(jié)晶麥芽糖的純度一般要求達(dá)到97%，而酶直接作用于淀粉所得超高麥芽糖漿純度一般只是90%，因此，必須進(jìn)一步加以提純?，F(xiàn)在工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)高純度麥芽糖一般用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂色層分離法和超濾膜分離法。如用dowexamberlite離子交換樹(shù)脂分離含麥芽糖67.6%的高麥芽糖漿，分離后麥芽糖含量可提到97.5%，三糖和三糖以上組分由31.1%降到1.5%。,結(jié)晶麥芽糖,液體的麥芽糖能經(jīng)噴霧干燥成粉末產(chǎn)品，水分含量1%~3%，這種產(chǎn)品呈粉末狀

41、，不是晶體，視密度很低，儲(chǔ)存期間易吸潮，以即行包裝為宜。麥芽糖的結(jié)晶同過(guò)飽和度有著密切關(guān)系。將純度94%的麥芽糖漿，濃縮到70%干物質(zhì)，加0.1%~0.3%晶種，從40~50℃逐步冷卻到30~27 ℃，保持過(guò)飽和度1.15~1.30，40h結(jié)晶完畢，收得率約60%，純度97%以上。,六、麥芽糖的性質(zhì)與用途,1、性質(zhì) 甜度 麥芽糖甜度為蔗糖的40%，有α、β兩種同分異構(gòu)體存在。溶解度 常溫下溶解度低于蔗糖和葡萄糖，但在90~1

42、00℃，可達(dá)90%以上，大于以上兩者。糖液中混有低聚糖時(shí)，麥芽糖溶解度大大增加。吸濕性 吸濕性低，當(dāng)麥芽糖吸收6%~12%水分后，就不再吸水也不釋放水分。穩(wěn)定性 熱穩(wěn)定，加熱時(shí)也不易發(fā)生美拉德反應(yīng)，不致產(chǎn)生有色物質(zhì)。耐酸，在pH3，120℃加熱90min幾乎不分解。,2、麥芽糖的應(yīng)用,麥芽糖主要用于食品工業(yè)，尤其是糖果業(yè)。麥芽糖其甜度僅用蔗糖的30%~40%，入口不留后味，具有良好的防腐性和熱穩(wěn)定性，吸濕性低，水中溶解度小，

43、且在人體內(nèi)具有特殊生理功能。用高麥芽糖漿代替酸水解生產(chǎn)的淀粉糖漿制造的硬糖，不僅甜度柔和，且產(chǎn)品不易著色，透明度高，具有較好的抗砂和抗烊性。用高麥芽糖漿代替部分蔗糖制造香口膠、泡泡糖等，可明顯改善產(chǎn)品的適合性和香味穩(wěn)定性。,麥芽糖的應(yīng)用,高麥芽糖漿因極少含有蛋白質(zhì)、氨基酸等可與糖類(lèi)發(fā)生美拉德反應(yīng)的物質(zhì)，熱穩(wěn)定性好、制造糖果時(shí)適合于用真空薄膜法熬糖和澆鑄法成型。利用麥芽糖漿的抗結(jié)晶性，在制造果醬、果凍時(shí)防止蔗糖結(jié)晶析出。利用高麥芽

44、糖漿的低吸濕性和甜味溫和的特性制成的餅干，可延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期;而且容易保持松脆。除此之外，高麥芽糖漿也用于顏色穩(wěn)定劑、油脂吸收劑，在啤酒釀制、面包烘烤、軟飲料生產(chǎn)中作為加工改進(jìn)劑使用。,麥芽糖的應(yīng)用,麥芽糖還用作酶的穩(wěn)定劑和若干種抗生素的發(fā)酵用碳源。高純度麥芽糖能制成醫(yī)藥注射液代替葡萄糖，因?yàn)闈B透壓力只有一半，能提高濃度2倍，供熱量高2倍，水解速度慢;更適合于糖尿病和肥胖病患者用。麥芽糖經(jīng)葡萄糖苷轉(zhuǎn)糖基反應(yīng)，可以制造低聚異麥芽糖，是

45、一種能促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)的功能性低聚糖。,第五節(jié) 果葡糖漿和結(jié)晶果糖,,一、葡萄糖和果糖異構(gòu)化反應(yīng),葡萄糖為醛己糖，果糖為酮己糖，二者互分同分異構(gòu)體，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，其結(jié)構(gòu)式表示如下:,1、堿性異構(gòu)化反應(yīng),在堿性條件下，葡萄糖通過(guò)1，2-烯二醇生成D-果糖、D-甘露糖，由于堿異構(gòu)化達(dá)到反應(yīng)平衡點(diǎn)所需時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)化率較低，糖的分解反應(yīng)顯著，還原糖損失過(guò)多，產(chǎn)生有色物質(zhì)和酸性物質(zhì)，影響顏色和味道，精制較困難。,2、葡萄糖異構(gòu)酶反應(yīng)

46、,工業(yè)上都是應(yīng)用葡萄糖異構(gòu)酶把葡萄糖轉(zhuǎn)變成果糖的，但這種催化葡萄糖向果糖的轉(zhuǎn)變，異構(gòu)化反應(yīng)是可逆的異構(gòu)酶作用在理論上可使50%的葡萄糖轉(zhuǎn)為果糖，達(dá)到平衡點(diǎn)。一般在pH7或以下進(jìn)行，雖然如此，仍會(huì)有微量的D-阿洛酮糖和D-甘露糖產(chǎn)生，不過(guò)量很低，對(duì)于食品應(yīng)用無(wú)影響。,二、果葡糖漿生產(chǎn)工藝,1、淀粉液化和糖化,(1)調(diào)漿與液化。淀粉用水調(diào)制成干物質(zhì)含量30%~35%的淀粉乳，用鹽酸調(diào)整Ph6.0~6.5，每噸淀粉原料加入α-淀粉酶用

47、量6~10u/g淀粉，加入CaCl2調(diào)節(jié)Ca2+濃度達(dá)0.0lmol/L。粉漿泵入噴射液化器，瞬時(shí)升溫至105~110℃，管道液化反應(yīng)10~l5min，料液輸送至液化罐，在95~97℃溫度下，兩次加入α-淀粉酶，繼續(xù)液化反應(yīng)40~60min，碘色反應(yīng)合格即可。,淀粉液化和糖化,(2)糖化。淀粉液化液引入糖化罐，降溫至60C，調(diào)整pH至4.5;加入80u/g淀粉糖化酶，間隙攪拌下，60℃保溫40~50h，糖化至DE≧95，加溫至90℃，

48、將糖化酶破壞，使糖化反應(yīng)中止。 (3)糖化液精制。采用硅藻土預(yù)涂轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)連續(xù)過(guò)濾，清除糖化液中非可溶性的雜質(zhì)及膠狀物。隨后用活性炭脫色。用離子交換樹(shù)脂除去糖液中的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)雜質(zhì)，進(jìn)一步提高純度。糖液無(wú)色或淡黃色，含糖濃度24%，電導(dǎo)率<50MS/cm，pH4.5~5.0。真空蒸發(fā)濃縮至透光率90%以上，DE值96~97，糖液濃度為異構(gòu)酶所要求的最佳濃度40%~45%。,2、酶法異構(gòu)葡萄糖為果糖,異構(gòu)化生產(chǎn)果葡糖漿工藝有分批

49、法、連續(xù)攪拌法、酶層過(guò)濾法和固定化酶床反應(yīng)器法，現(xiàn)在普遍采用的是固定化酶床反應(yīng)器法。固定化酶法是將純的異構(gòu)酶或細(xì)胞固定化于載體上，裝于直立的保溫反應(yīng)柱中，經(jīng)精制、脫氧的葡萄糖液由柱頂流經(jīng)酶柱，發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，由柱底流出異構(gòu)化糖漿，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)操作。,固定化酶法,固定化酶法生產(chǎn)實(shí)例,以連續(xù)使用60d為例，運(yùn) 行過(guò)程中轉(zhuǎn)化液溫度及流量控制為:最初20天的轉(zhuǎn)化液控制溫度在60~62℃，中期20 天控制溫度在62~64，后20d控制溫度在

50、64~66℃，這是因?yàn)闇囟仍谝欢ǚ秶鷥?nèi)與轉(zhuǎn)化速率成正比，與酶活力成反比。后期酶活力降低，轉(zhuǎn)化液溫度適當(dāng)提高。流量控制按串 聯(lián)的酶柱數(shù)多少而不同，單柱運(yùn)行，控制流量175L/h，雙柱運(yùn)行，控制流量260L/h，三柱運(yùn)行，控制流量350L/h。,固定化酶法生產(chǎn)實(shí)例,經(jīng)異構(gòu)化反應(yīng)后的果葡糖液仍沉有部分雜質(zhì)，色澤加深，需再次進(jìn)行離子交換處理，以除去離子雜質(zhì)。用10%檸檬酸溶液調(diào)pH為4.5~5.0，使溶液申的果糖保持穩(wěn)定，使?jié)饪s過(guò)程中糖液不

51、會(huì)再增加色澤。然后采用升膜 (或其他類(lèi)型)連續(xù)蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)，真空度為0.085MPa以上，蒸發(fā)到糖濃度為70%~72%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，25C為標(biāo)準(zhǔn))，即為42型果葡糖漿成品。,3、果糖與葡萄糖分離,從含42%果糖的果葡糖漿中，將果糖分離得到含果糖達(dá)90%以上的果葡糖漿，再按1:2~3的比例將其與42%果葡糖漿混合，便可以得到50%~60%的果葡糖漿。分離果糖的方法，是色譜分離法 。應(yīng)用鈣型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為吸附劑，它對(duì)果糖有較強(qiáng)的

52、吸附能力，將F-42果葡糖漿引入吸附柱，其中果糖和葡萄糖都被吸收，再用無(wú)離子水洗脫，洗出液開(kāi)始部分含葡萄糖多，中間部分含這二種糖，后面部分含果糖多。,果糖與葡萄糖分離,4、果葡糖漿的混合,100份F-90糖漿與269.2份F-42混合，得到3694份重F-55產(chǎn)品，主要用于飲料工業(yè)。,三、果葡糖漿的性質(zhì)和應(yīng)用,1、性質(zhì) 甜度 的甜度范圍 為92~106，并且甜度純正。黏度 黏度與全糖及液體葡萄糖相似。吸濕性 吸濕性好，用果

53、葡糖漿代替蔗糖制作的糕點(diǎn)，質(zhì)地松軟，久貯不干。滲透性 滲透性，可抑制食品表面微生物的生長(zhǎng)，對(duì)加工果脯、果醬等食品十分有利?？菇Y(jié)晶性 高果糖漿果糖含量≧55%時(shí)，具有抗結(jié)晶性。冰點(diǎn)降低 果葡糖漿的冰點(diǎn)溫度低，應(yīng)用于冰淇淋生產(chǎn)，可克服容易出現(xiàn)冰晶的缺點(diǎn)。褐變性 但果葡糖漿的褐變性很強(qiáng)，限制了它的應(yīng)用范圍。,2、用途,最主要的應(yīng)用是制造碳酸飲料，可口可樂(lè)公司、百事可樂(lè)公司都采用F-55糖全部取代蔗糖的作法，但要注意高果糖漿中的

54、乙醛含量應(yīng)控制在一個(gè)較低水平。F-42高果糖漿主要用于色拉調(diào)味料，焙烤食品、果醬和果凍。F-55高果糖漿用于軟飲料和水果罐頭。F-90高果糖漿用于軟飲料和液體營(yíng)養(yǎng)食品。,四、結(jié)晶果糖,果糖的水溶解度高，結(jié)晶困難。濃縮的果糖原料，可以是水溶液或醇溶液，或者二者的混合，混合比例從3:1到1:3，原料液果糖含量在90%以上，溫度范圍60~85℃，pH3·.5~8。結(jié)晶工藝可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。加晶種冷卻結(jié)晶，從起始溫

55、度60~80℃冷卻到結(jié)晶溫度25~35℃，會(huì)有一部分果糖結(jié)晶形成，通過(guò)離心、清洗等處理后，結(jié)晶果糖通過(guò)流化床、旋轉(zhuǎn)干燥箱、箱式烘干機(jī)或帶式粉碎烘干機(jī)干燥后，可得產(chǎn)品。,性質(zhì),結(jié)晶果糖為流動(dòng)性很高的粉末狀產(chǎn)品，顆粒大小約300~400μm。吸潮性遠(yuǎn)超過(guò)蔗糖，最好保持在25℃和相對(duì)濕度50%保存。果糖甜度高，口味好，與味蕾接觸，甜味會(huì)快速上升熔點(diǎn)102~104℃，溶解度高于蔗糖和葡萄糖，易于液體狀態(tài)儲(chǔ)存和運(yùn)送，不致有結(jié)晶析出。果糖具

56、有較高滲透壓力，防腐能力強(qiáng)。果糖在營(yíng)養(yǎng)和代謝方面有特殊的功能，如果糖代謝過(guò)程不需要胰島素輔助，故糖尿病患者，攝取果糖仍可進(jìn)行正常的能量代謝。在體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化的肝糖生成量是葡萄糖的3倍，具有保肝的功效。,應(yīng)用,在體內(nèi)果糖能以等滲狀態(tài)補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)所消耗的營(yíng)養(yǎng)，適于人體疲勞后恢復(fù)體力并及時(shí)補(bǔ)給水分和礦物質(zhì)。因此，起初結(jié)晶果糖的使用主要集中在保健、營(yíng)養(yǎng)及醫(yī)藥領(lǐng)域，諸如運(yùn)動(dòng)飲料、保健食品、糖尿病患者食品及減肥食品等。其后，果糖的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，