CN103642877A - 一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，是将双螺杆挤压机作为连续生物反应器，在淀粉酶的参与下，利用双螺杆挤压机的输送、混合、加热等多重功能来实现淀粉连续生物酶转化加工工艺，其主要步骤包括：加酶挤压，粉碎调浆，液化，糖化，灭酶冷却，过滤后得到糖浆水解液，然后经过阴阳离子交换柱进行离子交换，最后经过脱色浓缩得到不同浓度的淀粉糖浆。本发明通过加酶挤压碎米生产淀粉糖浆，明显缩短了液化时间和糖化时间，提高了碎米制糖的生产率，降低了生产成本，制得的淀粉糖浆性质稳定，在食品工业中得到充分应用。

Description

一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺
技术领域
本发明属于淀粉制糖领域，具体地涉及一种采用加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺。
背景技术
中国稻米产量可达1.85亿t，在稻谷碾制过程中会产生约10%的碎米，碎米的直接食用价值较低，其价格比大米要低，一般碎米是作为饲料原料；碎米的化学组成和整米一样，淀粉含量较高，而价格较低，利用碎米这一优势，近年来有关学者以碎米为原料进行制备高果糖浆、葡萄糖浆等淀粉糖的研究。淀粉糖浆生产一般选择玉米、木薯等，但加酶挤压碎米生产糖浆尚未报道；在挤压的作用下，可以提高酶解效率。挤压膨化技术是20世纪30年代兴起的食品加工技术，具有高效低能耗的优点，广泛应用于酿造、油脂饲料等工业部门。20世纪70年代，随着酶制剂的广泛应用，挤压机可以作为酶反应容器而引起重视，在物料通过挤压机套筒时，在剪切力及热力作用下，提高了挤出物对酶的敏感性。淀粉加酶挤压技术是将挤压机作为连续生物反应器，在淀粉酶的参与下，利用挤压机的输送、混合、加热等多重功能来实现淀粉连续生物酶转化加工过程，淀粉分子在挤压机螺杆中受到热力及剪切力的作用，出现糊化和降解，增加了对酶类的敏感性。国内外学者从不同角度对挤压加酶富含淀粉谷物的后续糖化工艺进行了的研究。
目前将碎米直接用传统方法制糖，转化率较低，不能完全将碎米中的淀粉转化为糖浆，影响了碎米的综合利用，采用加酶挤压碎米生产淀粉糖浆目前尚未报道，也无相关专利申请。
发明内容
本发明的目的在于提高碎米生产淀粉糖浆的转化率，进一步的促进碎米的综合利用，避免碎米食用价值低、造成一定的资源浪费，充分的利用其淀粉含量较高将其转化为淀粉糖浆，更好的应用到食品工业中。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，将双螺杆挤压机作为连续生物反应器，在淀粉酶的参与下，利用双螺杆挤压机的输送、混合、加热等多重功能来实现淀粉连续生物酶转化加工，其步骤包括：
（1）加酶挤压：设置双螺杆挤压机机套筒温度55-60℃，水与碎米质量之比20-25/100，螺杆转速180-210rpm，碎米中添加耐高温α-淀粉酶0.5-0.8L/t， 在此条件下得碎米挤出物A。
（2）粉碎调浆：将通过步骤1得到的挤出物A与水质量比为1：3在不锈钢调浆罐中混合，采用柠檬酸和碳酸钠将混合的浆液pH值调到5.8-6.2。
（3）液化：将步骤2中调好pH值的浆液中添加耐高温α-淀粉酶0.8-1.2L/t，将温度升至90℃,在液化罐中保持1-3h。
（4）糖化：将步骤3中液化好的水解液冷却到60℃，添加糖化酶真菌α-淀粉酶0.3-0.5L/t，在糖化罐中保温18-22h。
（5）灭酶冷却：糖化后的水解液升温至90-100℃，保持时间15-20分钟后冷却过滤。
（6）脱色：采用活性炭对糖化液进行脱色处理，在脱色温度为70℃，脱色时间为60min，活性炭用量为0.8-1.2%的条件对糖化液进行脱色。
（8）离子交换：选择D330阴离子交换树脂经活性炭脱色处理的糖液进行进一步纯化。
（9）浓缩：分两步，先开口浓缩，糖化液在糖化罐中加热90～95℃时。真空浓缩，控制温度在65-70℃，至糖液在20℃时，浓度达到42波美度停止。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明提高生产淀粉糖浆的转化率，挤压加酶碎米制糖可以缩短液化时间，提高效果，缩短糖化时间,进一步的促进碎米的综合利用，避免碎米食用价值低、造成一定的资源浪费，提高了碎米制糖的生产率，降低了生产成本，制得的淀粉糖浆性质稳定，在食品工业中得到充分应用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例，对依据本发明提出的一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其步骤包括：
（1）加酶挤压：设置双螺杆挤压机机套筒温度55℃，水与碎米质量之比20/100，螺杆转速180rpm，碎米中添加耐高温α-淀粉酶0.5L/t，在此条件下得碎米挤出物A。
（2）粉碎调浆：将通过步骤1得到的挤出物A与水质量比为1：3在不锈钢调浆罐中混合，采用柠檬酸和碳酸钠将混合的浆液pH值调到5.8-6.2。
（3）液化：将步骤2中调好pH值的浆液中添加耐高温α-淀粉酶0.8L/t，将温度升至90℃,在液化罐中保持1h。
（4）糖化：将步骤3中液化好的水解液冷却到60℃，添加糖化酶真菌α-淀粉酶0.3L/t，在糖化罐中保温18h。
（5）灭酶冷却：糖化后的水解液升温至90℃，保持时间15分钟后冷却过滤。
（6）脱色：采用活性炭对糖化液进行脱色处理，在脱色温度为70℃，脱色时间为60min，活性炭用量为0.8%的条件对糖化液进行脱色。
（8）离子交换：选择D330阴离子交换树脂经活性炭脱色处理的糖液进行进一步纯化。
（9）浓缩：分两步，先开口浓缩，糖化液在糖化罐中加热90℃时；真空浓缩，控制温度在65℃，至糖液在20℃时，浓度达到42波美度停止。
实施例2
一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其步骤包括：
（1）加酶挤压：设置双螺杆挤压机机套筒温度50℃，水与碎米质量之比22/100，螺杆转速200rpm，碎米中添加耐高温α-淀粉酶0.6L/t， 在此条件下得碎米挤出物A。
（2）粉碎调浆：将通过步骤1得到的挤出物A与水质量比为1：3在不锈钢调浆罐中混合，采用柠檬酸和碳酸钠将混合的浆液pH值调到5.8-6.2。
（3）液化：将步骤2中调好pH值的浆液中添加耐高温α-淀粉酶0.9L/t，将温度升至90℃,在液化罐中保持2h。
（4）糖化：将步骤3中液化好的水解液冷却到60℃，添加糖化酶真菌α-淀粉酶0.4L/t，在糖化罐中保温20h。
（5）灭酶冷却：糖化后的水解液升温至95℃，保持时间18分钟后冷却过滤。
（6）脱色：采用活性炭对糖化液进行脱色处理，在脱色温度为70℃，脱色时间为60min，活性炭用量为1%的条件对糖化液进行脱色。
（8）离子交换：选择D330阴离子交换树脂经活性炭脱色处理的糖液进行进一步纯化
（9）浓缩：分两步，先开口浓缩，糖化液在糖化罐中加热95℃时；真空浓缩，控制温度在68℃，至糖液在20℃时，浓度达到42波美度停止。
实施例3
一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其步骤包括：
（1）加酶挤压：设置双螺杆挤压机机套筒温度60℃，水与碎米质量之比25/100，螺杆转速210rpm，碎米中添加耐高温α-淀粉酶0.8L/t， 在此条件下得碎米挤出物A。
（2）粉碎调浆：将通过步骤1得到的挤出物A与水质量比为1：3在不锈钢调浆罐中混合，采用柠檬酸和碳酸钠将混合的浆液pH值调到5.8-6.2。
（3）液化：将步骤2中调好pH值的浆液中添加耐高温α-淀粉酶1.2L/t，将温度升至90℃,在液化罐中保持3h。
（4）糖化：将步骤3中液化好的水解液冷却到60℃，添加糖化酶真菌α-淀粉酶0.5L/t，在糖化罐中保温22h。
（5）灭酶冷却：糖化后的水解液升温至100℃，保持时间20分钟后冷却过滤。
（6）脱色：采用活性炭对糖化液进行脱色处理，在脱色温度为70℃，脱色时间为60min，活性炭用量为1.2%的条件对糖化液进行脱色。
（8）离子交换：选择D330阴离子交换树脂经活性炭脱色处理的糖液进行进一步纯化。
（9）浓缩：分两步，先开口浓缩，糖化液在糖化罐中加热95℃时；真空浓缩，控制温度在70℃，至糖液在20℃时，浓度达到42波美度停止。
同时做了非挤压组、挤压非加酶组作对照组，与实验室三组实施例对照，三组工艺的唯一区别在于步骤1，非挤压组是直接将碎米粉碎后液化糖化，挤压非加酶组则是将碎米通过双螺杆挤压机在没有添加淀粉酶的条件下挤压，其他步骤的工艺参数一致，比较糖化时间，液化时间，糖浆DE值结果见下表：
Figure 2013107049156100002DEST_PATH_IMAGE001
通过上表可知，在碎米制糖工艺中，增加加酶挤压步骤可以明显的缩短糖化时间，液化时间，提高产品的DE值，进而可以提高产品的生产效率，降低产品的生产成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其步骤包括：
（1）加酶挤压：在碎米中添加水、加淀粉酶，使用双螺杆挤压机挤压得碎米挤出物A；
（2）粉碎调浆：将通过步骤1得到的挤出物A与水质量比为1：3在不锈钢调浆罐中混合，采用柠檬酸和碳酸钠将混合的浆液pH值调到5.8-6.2；
（3）液化：将步骤2中调好pH值的浆液中添加耐高温α-淀粉酶0.8-1.2L/t，将温度升至90℃,在液化罐中保持1-3h；
（4）糖化：将步骤3中液化好的水解液冷却到60℃，添加糖化酶真菌α-淀粉酶0.3-0.5L/t，在糖化罐中保温18-22h；
（5）灭酶冷却：糖化后的水解液升温至90-100℃，保持时间15-20分钟后，冷却过滤；
（6）脱色：采用活性炭对糖化液进行脱色处理；
（8）离子交换：选择D330阴离子交换树脂经活性炭脱色处理的糖液进行进一步纯化；
（9）浓缩：分两步，先开口浓缩，糖化液在糖化罐中加热90～95℃时；真空浓缩，控制温度在65-70℃，至糖液在20℃时，浓度达到42波美度停止。
2.如权利要求书1所述的一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其特征在于：步骤1加酶挤压中的双螺杆挤压机机套筒温度55-60℃，水与碎米质量之比20-25/100，螺杆转速180-210rpm。
3.如权利要求书1所述的一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其特征在于：步骤1中加酶挤压碎米中添加的酶是耐高温α-淀粉酶，含量为0.5-0.8L/t。
4.如权利要求书1所述的一种加酶挤压碎米生产淀粉糖浆的工艺，其特征在于：步骤6是在脱色温度为70℃，脱色时间为60min，活性炭用量为0.8-1.2%的条件对糖化液进行脱色。
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