糖發(fā)酵工藝中,淀粉液化的概念
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2024-10-20分類:催化劑及助劑瀏覽:40
一、糖發(fā)酵工藝中,淀粉液化的概念
用于發(fā)酵的微生物中,有很大一部分不能直接利用淀粉,必須在發(fā)酵前把淀粉先轉(zhuǎn)化成糖,即淀粉水解。而淀粉液化就是淀粉水解過程的第一步。
在工業(yè)上,淀粉水解為葡萄糖的工藝有兩種,一種是酸法水解,即在酸性條件下,淀粉在高溫下,糖苷鍵斷裂,成為葡萄糖。另一種是酶法水解,也叫酶解法。就是利用淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖。酶解法制葡萄糖可分為兩步:第l步是利用α-淀粉酶將淀粉液化為糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加,這個(gè)過程稱為液化;第2步是利用糖化酶將糊精或低聚糖進(jìn)一步水解,轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程,在生產(chǎn)上稱為糖化。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下進(jìn)行的,故也稱為雙酶水解法。
淀粉的酶法液化是以α-淀粉酶為催化劑,這種酶作用于淀粉的α-1,4糖苷鍵,從內(nèi)部隨機(jī)地水解淀粉,水解產(chǎn)物為糊精及少量麥芽糖,同時(shí)淀粉的黏度降低,表現(xiàn)為由粘稠狀的半固態(tài)變?yōu)榱鲃有粤己玫娜芤簯B(tài)。所以叫液化。
二、淀粉制糖的方法有哪些?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)
用于制備淀粉的原料主要有薯類、玉米、小麥、大米等富含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品。根據(jù)
原料淀粉的性質(zhì)及采用的催化劑不同,淀粉水解為葡萄糖的方法有酸解法、酶解法以
及酸酶結(jié)合法等三種。酶解法是在酶的作用下進(jìn)行的,反應(yīng)條件較溫和,不需要耐高溫高壓或 而酸腐蝕的設(shè)備;
酶作為催化劑的特點(diǎn)是專一性強(qiáng),副反應(yīng)少,故水解糖液純度高,淀粉轉(zhuǎn)化率高;
可在較高的淀粉乳濃度下水解。如酸解法一般使用10-12Bx(含18%--20%淀粉)的淀粉乳,而酶解法可用20—23Bx(含34%--40%淀粉)的淀粉乳,并且可以采用粗原料。
用酶解法制得的糖液較純凈、顏色淺、無苦味、質(zhì)量高,有利于糖液的充分利用。 酶解法反應(yīng)時(shí)間較長,設(shè)備要求較多,且酶是蛋白質(zhì),易引起糖液過濾困難。當(dāng)然,隨著酶制劑生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)的提高,酶解法制糖將逐漸取代酸解法制糖。
三、淀粉在什么條件下可以水解成葡萄糖
1、酸解法
以酸(無機(jī)酸或有機(jī)酸)為催化劑,在高溫高壓下將淀粉水解轉(zhuǎn)化為葡萄糖的方法。
優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)簡易,由淀粉逐步水解為葡萄糖的整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程,僅在一個(gè)高壓容器內(nèi)進(jìn)行,水解時(shí)間短,設(shè)備生產(chǎn)能力大。
2、酶解法(雙酶水解法)
酶解法是用淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖。
3、酸酶結(jié)合法
有些淀粉,如玉米、小麥等谷類淀粉,淀粉顆粒堅(jiān)實(shí),如用-淀粉酶液化,在短時(shí)間內(nèi),液化反應(yīng)往往不徹底;可采用酸將淀粉水解至葡萄糖值10-15,然后將水解液降溫、中和,加入糖化酶進(jìn)行糖化。
擴(kuò)展資料
淀粉酶的種類較多,作用方式各異,因而水解產(chǎn)物也不同。目前按作用方式與特點(diǎn)可將淀粉酶分為以下幾種類型:
1、a-淀粉酶
它是一種內(nèi)切酶,以隨機(jī)方式水解a-1,4糖苷鍵,能將淀粉切斷成相對分子質(zhì)量較小的糊精,使淀粉溶液粘度迅速下降。同時(shí),由于a-1,4糖苷鍵的水解,還原性端基葡萄糖殘基大量增加。
2、β-淀粉酶
它是一種直鏈淀粉的端切酶,僅作用于鏈的末端單位。它從鏈的非還原末端開始,每次切下兩個(gè)葡萄糖單位——麥芽糖。由于麥芽糖能增加甜味,所以又稱為糖化酶。
3、葡萄糖淀粉酶
它是一種外切酶,能夠?qū)⒌矸坻湺嘶咸烟撬庀聛怼W罱K可以將淀粉完全水解成葡萄糖。
4、a-1,6糖苷酶
它是一種特異性水解a-1,6糖苷鍵的酶。
參考資料來源:搜狗百科-淀粉水解
四、葡萄糖固體可以直接食用嗎?
應(yīng)該可以,這是資料:
口服葡萄糖(ORAL GLUCOSE)一般呈粉狀,所以又稱葡萄糖粉。天綠原生產(chǎn)的口服葡萄糖是以玉米淀粉為原料,采用雙酶法生產(chǎn)的一種功能性速效營養(yǎng)補(bǔ)充品。作為人體的基本元素和最基本的醫(yī)藥原料,該品的作用和用途十分廣泛,即可直接應(yīng)用于人體,又可用于食品加工和醫(yī)藥化工。它能訊速增加人體能量、耐力、可用作血糖過低、感冒發(fā)燒、頭暈虛脫、四肢無力及心肌炎等癥的補(bǔ)充液,對癌癥也有一定治療作用。
隨著廣大人民生活水平的提高,葡萄糖作為蔗糖的替代品應(yīng)用于食品工業(yè),為葡萄糖的應(yīng)用開拓了更為廣闊的領(lǐng)域。
也可以吃些葡萄糖酸系列產(chǎn)品——
葡萄糖酸系列產(chǎn)品是食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)用途極為廣泛的一種產(chǎn)品,在人體新陳代謝中起著重要作用,因此美國藥典載有葡萄糖酸鈣針劑、片劑、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鐵等并在美國大量生產(chǎn)。在食品加工業(yè)非常發(fā)達(dá)的日本,食品添加劑證書上明確記載葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸亞鐵、葡萄糖酸銅可作為食品添加劑,以葡萄糖為原料深加工,除可制造結(jié)晶的葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯外,還可制造各種鹽,如鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵、銅等。這些都是人體必須的微量元素,人體缺少它,就會發(fā)生疾病,如缺鐵就會引起貧血,因鐵是血紅蛋白和肌紅蛋白的組織部分,參與氧化和輸送二氧化碳,過去硫酸亞鐵治療貧血,人體雖能吸收,但刺激胃腸,會引起一系列不良反應(yīng),故改用葡萄糖酸亞鐵后,胃腸無明顯反應(yīng),補(bǔ)鐵效果良好,鑒于這種情況,國家規(guī)定,用葡萄糖酸的鉀、鈉、鈣、鋅、銅、鐵、錳等作為人體營養(yǎng)強(qiáng)化劑及藥用補(bǔ)充劑,均有很好的治療效果。長期的、科學(xué)合理的服用,對一個(gè)民族身體素質(zhì)的提高是不言而喻的,據(jù)日本一資料統(tǒng)計(jì),二戰(zhàn)后日本青少年的平均身高增長了14.8cm,這與他們在食品、藥品制造中科學(xué)合理的使用葡萄糖酸微量元素是密不可分的。在我國,大家熟知的葡萄糖酸鈣的針劑、片劑和葡萄糖酸鋅口服液都具有重要的生理功能、治療功能,“巨能鈣”、“補(bǔ)鐵口服液”熱銷全國就是一個(gè)充分的驗(yàn)證。
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