主要淀粉糖品的生产工艺流程

主要淀粉糖品的生产工艺流程一、液体葡萄糖(工艺有酸法、酸酶法和双酶法)1酸法工艺酸法工艺是以酸作为水解淀粉的催化剂，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。1）工艺流程．酸法工艺流程如图6—4所示：淀粉一调浆一糖化一中和一第一次脱色过滤一离子交换一第一次浓缩一第二次脱色过滤一第二次浓缩一成品图6-4酸法工艺流程2）操作要点(1)淀粉原料要求常用纯度较高的玉米淀粉，次之为马铃薯淀粉和甘薯淀粉。(2)调浆在调浆罐中，先加部分水，在搅拌情况下，加入粉碎的干淀粉或湿淀粉，投料完毕，继续加入80℃左右的水，使淀粉乳浓度达到22～24波美度(生产葡萄糖淀粉乳浓度为12～14波美度)，然后加入盐酸或硫酸调pH值为1．8。调浆需用软水，以免产生较多的磷酸盐使糖液混浊。(3)糖化调好的淀粉乳，用耐酸泵送入耐酸加压糖化罐。边进料边开蒸汽，进料完毕后，升压至(2．7～2．8)×104pa(温度142～144℃)，在升压过程中每升压0．98×104pa，开排气阀约0．5min，排出冷空气，待排出白烟时关闭，并借此使糖化醪翻腾，受热均匀，待升压至要求压力时保持3～5min后，及时取样测定其DE值，达38～40时，糖化终止。(4)中和糖化结束后，打开糖化罐将糖化液引人中和桶进行中和。用盐酸水解者，用10％碳酸钠中和，用硫酸水解者用碳酸钙中和。前者生成的氯化钙，溶存于糖液中，但数量不多，影响风味不大，后者生成的硫酸钙可于过滤时除去。糖化液中和的目的，并非中和到真正的中和点pH值7，而是中和大部分盐酸或硫酸，调节pH值到蛋白质的凝固点，使蛋白质凝固过滤除去，保持糖液清晰。糖液中蛋白质凝固最好pH值为4．75，因此，一般中和到pH值4．6～4．8为中和终点。中和时，加入干物质量0．1％的硅藻土为澄清剂，硅藻土分散于水溶液中带负电荷，而酸性介质中的蛋白质带正电荷，因此澄清效果很好。(5)脱色过滤中和糖液冷却到70～75℃，调pH值至4．5，加入于物质量0·25％的粉末活性炭，随加随搅拌约5min，压人板框式压滤机或卧式密闭圆桶形叶滤机过滤出清糖滤液。(6)离子交换将第一次脱色滤出的清糖液，通过阳一阴一阳一阴4个离子交换柱进行脱盐提纯。(7)第一次浓缩将提纯糖液调pH值至3．8～4．2，用泵送入蒸发罐保持真空度66.661Pa以上，加热蒸汽压力不超过0．98×10。Pa，浓缩到28～31波美度，出料，进行第二次脱色。(8)第二次脱色过滤第二次脱色与第一次相同。第二次脱色糖浆必须反复回流过滤至无活性炭微粒为止，再调pH值至3．8～4．2。(9)第二次浓缩与第一次浓缩相同，只是在浓缩前加入亚硫酸氢钠，使糖液中二氧化硫含量为0．0015%～0．004％，以起漂白及护色作用。蒸发至36～38波美度，出料，即为成品。3）酸酶法工艺由于酸法工艺在水解程度上不易控制，现许多工厂采用酸酶法，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、脱色、离子交换、浓缩。4）双酶法工艺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，因此淀粉糖生产厂家大多改用酶法生产工艺。其最大的优点是液化、糖化都采用酶法水解，反应条件温和，对设备几乎无腐蚀；可直接采用原粮如大米(碎米)作为原料，有利于降低生产成本，糖液纯度高、得率也高。(1)生产工艺双酶法工艺流程如图7—5所示：淀粉一调浆一液化一糖化一脱色一离子交换一真空浓缩图6-5双酶法生产多糖工艺流程(2)操作要点淀粉乳浓度控制在30％左右(如用米粉浆则控制在25％～30％)，用Na2C03调节pH值至6．2左右，加适量的CaCl2，添加耐高温α一淀粉酶10u／g左右(以于淀粉计，u为活力单位)，调浆均匀后进行喷射液化，温度一般控制在(110±5)℃，液化DE值控制在15％～20％，以碘色反应为红棕色、糖液中蛋白质凝聚好、分层明显、液化液过滤性能好为液化终点时的指标。糖化操作较为简单，将液化液冷却至55～60℃后，调节pH值为4．5左右，加人适量糖化酶，一般为25～100u／g(以干淀粉计)，然后进行保温糖化，到所需DE值时即可升温灭酶，进入后道净化工序。淀粉糖化液经过滤除去不溶性杂质，得澄清糖液，仍需再进行脱色和离子交换处理，以进一步除去糖液中水溶性杂质。脱色一般采用粉末活性炭，控制糖液温度80℃左右，添加相当于糖液固形物1％活性炭，搅拌0．5h，用压滤机过滤，脱色后糖液冷却至40～50℃，进入离子交换柱，用阳、阴离子交换树脂进行精制，除去糖液中各种残留的杂质离子、蛋白质、氨基酸等，使糖液纯度进一步提高。精制的糖化液真空浓缩至固形物为73％～80％，即可作为成品。2、性质及应用液体葡萄糖是我国目前淀粉糖工业中最主要的产品，广泛应用于糖果、糕点、饮料、冷饮、焙烤、罐头、果酱、果冻、乳制品等各种食品中，还可作为医药、化工、发酵等行业的重要原料。该产品甜度低于蔗糖，黏度、吸湿性适中。用于糖果中能阻止蔗糖结晶，防止糖果返砂，使糖果口感温和、细腻。葡萄糖浆杂质含量低，耐储存性和热稳定性好，适合生产高级透明硬糖；该糖浆黏稠性好、渗透压高，适用于各种水果罐头及果酱、果冻中，可延长产品的保存期。液体葡萄糖浆具有良好的可发酵性，适合面包、糕点生产中的使用。二、结晶葡萄糖、全糖葡萄糖是淀粉完全水解的产物，由于生产工艺的不同，所得葡萄糖产品的纯度也不同，一般可分为结晶葡萄糖和全糖两类。结晶葡萄糖纯度较高，主要用于医药、试剂、食品等行业。葡萄糖结晶通常有3种形式的异构体，即含水α一葡萄糖、无水α一葡萄糖和无水β一葡萄糖，其中以含水α一葡萄糖生产最为普遍，产量也最大。工业上生产的葡萄糖产品除这3种外，还有“全糖”，为省掉结晶工序由酶法得到的糖浆直接制成的产品。酶法所得淀粉糖化液的纯度高，甜味纯正，经喷雾干燥直接制成颗粒状全糖，或浓缩后凝固成块状，再粉碎制成粉末状全糖。这种产品质量虽逊于结晶葡萄糖，但生产工艺简单，成本较低，在食品、发酵、化工、纺织等行业应用也十分广泛。葡萄糖的生产因糖化方法不同在工艺和产品方面都存在差别。酶法糖化所得淀粉糖化液的纯度高，除适于生产含水α一葡萄糖、无水α一葡萄糖、无水β一结晶葡萄糖以外，也适于生产全糖。酸法糖化所得淀粉糖化液的纯度较低，只适于生产含水α-葡萄糖，需要重新溶解含水α一葡萄糖，用所得糖化液精制后生产无水α一葡萄糖或β一葡萄糖。用酸法糖化制得的全糖，因质量差，甜味不纯，不适于食品工业用。酸法糖化产生复合糖类多，结晶后复合糖类存在于母液中，一般是再用酸水解一次，将复合糖类转变成葡萄糖，再结晶。酶法糖化基本避免了复合反应，不需要再糖化。酶法糖化液结晶以后所剩母液的纯度仍高，甜味纯正，适于食品工业应用，但酸法母液的纯度差，甜味不正，只能当做废糖蜜处理。1生产工艺1）工艺流程酸法生产含水a一葡萄糖的工艺流程如图6—6所示：酸↓淀粉乳→糖化→中和→精制→蒸发→浓糖浆→冷却结晶→分蜜→洗糖→干燥→过筛→含水α-葡萄糖图6—6酸法生产含水a一葡萄糖的工艺流程酸法葡萄糖生产工艺流程如图6-7所示：↗蒸发结晶→分蜜→干燥→无水a一葡萄糖液化酶糖化酶↗蒸发结晶→分蜜→干燥→无水β一葡萄糖↓↓↗冷却结晶→分蜜→干燥→无水a一葡萄糖淀粉乳→液化→糖化→精制→浓缩→浓缩浆→→→凝固→粉碎→干燥→全糖↘结晶→喷雾干燥→全糖图6-7酸法葡萄糖生产工艺流程2）操作要点结晶葡萄糖主要生产工序包括糖化、精制、结晶，其中结晶工艺较为复杂，而糖化、精制工艺和全糖生产类似，本文主要介绍酶法生产全糖的工艺过程。(1)调浆淀粉乳含量为30％～35％，调节pH值到6．2～6．5，以10u／g添加量加入高温α一淀粉酶。(2)液化采用喷射液化法。一级喷射液化，105℃，进入层流罐保温30～60min；二级喷射液化，125～135℃，汽液分离，如碘色反应未达棕色，可补加少量中温α一淀粉酶，进行二次液化。(3)糖化液化液冷却至60℃，调pH值4．5，按50～100u／g加入糖化酶进行糖化，保温，定时搅拌，时间一般为24～48h，当DE值≥97％时，即可结束糖化。如欲得到DE值更高的产品，可在糖化时加少量普鲁蓝酶。(4)过滤升温灭酶，同时使糖化液中蛋白质凝结。过滤，最好加少量硅藻土作为助滤剂。(5)脱色加1％活性炭脱色，80℃搅拌保温30min，过滤。(6)离子交换采用阳一阴离子交换树脂对糖液进行离子交换，如最终产品要求不高，可省去此道工序。(7)浓缩采用真空浓缩锅浓缩至固形物75％～80％(如用于喷雾干燥，浓缩至45％～65％即可)。(8)凝固将糖液冷却到40～50~C，放人混合桶，加入相当于糖浆总量1％左右的葡萄糖粉作为结晶的晶种，搅拌冷却至30℃，放人马口铁制成的长方形浅盘中，静置结块，即得工业生产用全糖块。也可将糖块粉碎，过20～40目筛，再干燥至水分小于9％，即为粉状成品。2性质与应用酶法生产的葡萄糖(全糖)纯度高、甜味纯正，在食品工业中可作为甜味剂代替蔗糖，还可作为生产食品添加剂焦糖色素、山梨醇等产品的主要原料；在发酵工业上，可作为微生物培养基的最主要原料(碳源)，广泛用于酿酒、味精、氨基酸酶制剂及抗生素等行业；全糖还可作为皮革工业、化纤工业、化学工业等行业的重要原料或添加剂。三、麦芽糖浆(饴糖、高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆)麦芽糖浆是以淀粉为原料，经酶法或酸酶结合的方法水解而制成的一种以麦芽糖为主(40％～50％以上)的糖浆，按制法与麦芽糖含量不同可分为饴糖、高麦芽糖浆和超高麦芽糖浆等。饴糖是最早的淀粉糖产品，距今已有2000余年的历史，传统生产工艺是以大米或其他粮食为原料，煮熟后加麦芽作为糖化剂，淋出糖液经煎熬浓缩即为成品。该糖浆含有40％～60％的麦芽糖，其余主要是糊精、少量麦芽三糖和葡萄糖，具有麦芽的特殊香味和风味，因此又称为麦芽饴糖。20世纪60年代起已被酶法糖化工艺所取代。所谓酶法糖化是先将淀粉质原料磨浆，加热糊化，用α一淀粉酶液化，然后用植物(麦芽、大豆、甘薯等)β一淀粉酶糖化作成糖浆，再经脱色和离子交换精制成酶法饴糖，称为高麦芽糖浆。高麦芽糖浆制造时，若在糖化时将淀粉分子中的支链淀粉分支点的α一1，6键先用脱支酶水解，使之成为直链糊精，再经β一淀粉酶作用，可生成更多的麦芽糖，其中糊精的比例很低，麦芽糖的含量在70％以上，这种糖浆被称为超高麦芽糖浆活液体麦芽糖浆(表6～2)。表6-2各类麦芽糖浆的主要糖组成成分类别DE值葡萄糖麦芽糖麦芽三糖其他饴糖35-5010以下40-6010-2030-40高麦芽糖浆35-500.5-345-7010-25超高麦芽糖浆45-601.5-270-858-211饴糖饴糖为我国自古以来的一种甜食品，以淀粉质原料——大米、玉米、高梁、薯类经糖化剂作用生产的，糖分组成主要为麦芽糖、糊精及低聚糖，营养价值较高，甜味柔和、爽口，是婴幼儿的良好食品。我国特产“麻糖”、“酥糖”，麦芽糖块、花生糖等都是饴糖的再制品。饴糖生产根据原料形态不同，有固体糖化法与液体酶法，前者用大麦芽为糖化剂，设备简单，劳动强度大，生产效率低，后者先用α一淀粉酶对淀粉浆进行液化，再用麸皮或麦芽进行糖化，用麸皮代替大麦芽，既节约粮食，又简化工序，现已普遍使用。但用麸皮作糖化剂，用前需对麸皮的酶活力进行测定，β一淀粉酶活力低于2500u／g(麸皮)者不宜使用，否则用量过多，会增加过滤困难。1）工艺流程饴糖液体酶法生产工艺流程如图6—8所示：、原料(大米)一清洗一浸渍一磨浆一调浆一液化一糖化一过滤一浓缩一成品图6-8饴糖液体酶法生产工艺流程2）操作要点(1)原料以淀粉含量高，蛋白质、脂肪、单宁等含量低的原料为优。蛋白质水解生成的氨基酸与还原性糖在高温下易发