CN111705095A - 一种低聚异麦芽糖的制备方法 - Google Patents

一种低聚异麦芽糖的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下步骤：S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在15～19％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到20％‑25％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，本发明涉及低聚异麦芽糖制备技术领域。该低聚异麦芽糖的制备方法，通过三糖”纯度高，达到95％以上，糖浆粘度小，甜度高，同时提高二次喷射液化温度，保证了料液的充分液化，提高了蛋白絮凝效果，有利于下一步的糖化反应，需水料比较小就能达到较好的分离效果。

Description

一种低聚异麦芽糖的制备方法
技术领域
本发明涉及低聚异麦芽糖制备技术领域，具体为一种低聚异麦芽糖的制备方法。
背景技术
低聚异麦芽糖(IMO)又称为异麦芽低聚糖、异麦芽寡糖、分枝低聚糖等，自然界中极少以游离状态存在，但作为支链淀粉或多糖的组成部分，在某些发酵食品如酱油、黄酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在，工业上以淀粉为原料生产低聚异麦芽糖需要一种酶，此酶为α-葡萄糖苷酶，又名葡萄糖基转移酶，简称α-糖苷酶，它能切开麦芽糖和麦芽低聚糖分子结构中α-1，6糖苷键，并能将游离出来的一个葡萄糖残基转移到另一个葡萄糖分子或麦芽糖或麦芽三糖等分子中的α-1，6位上，形成异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖和潘糖等，低聚异麦芽糖(IMO)又称为异麦芽低聚糖、异麦芽寡糖、分枝低聚糖等，我国轻工行业标准定为低聚异麦芽糖，它是淀粉糖的一种，主要成分为葡萄糖分子间以α-1，6糖苷键结合的异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖，国内外学者对低聚异麦芽糖(IMO)所包含糖的种类，其说法略有出入，但国内外学者普遍共识必须包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖，它是体现低聚异麦芽糖(IMO)功能性的主要成分，其含量高低反映了产品质量的好坏，也影响产品的价格和应用前景，低聚异麦芽糖在自然界中其作为支链淀粉或多糖的组成部分，在某些发酵食品如酱油，黄酒中仅有少量存在，由于其可促使人体内的双歧杆菌显著增殖，具水溶性膳食纤维功能，热值低、防龋齿等特性，所以是种应用广泛的功能性低聚糖，目前市面上异麦芽低聚糖产品主要有立健这类的养肠保健品。
目前国内低聚异麦芽糖生产中仍存在着葡萄糖、麦芽糖、异麦芽糖含量过高的问题，限制了使用范围，不适合有糖尿病患者的使用，生产低聚异麦芽糖能耗高，分离效果不佳，回收率偏低，其糖分纯度偏低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低聚异麦芽糖的制备方法，解决了限制了使用范围，不适合有糖尿病患者的使用，生产低聚异麦芽糖能耗高，分离效果不佳，回收率偏低，其糖分纯度偏低的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在15～19％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到20％-25％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，使胚乳和胚芽完全分离，将分离后的胚乳倒入磨粉机粉碎成80～100目的小麦粉；
S2、液化液的制备：向小麦粉原料中加入去离子水混合成淀粉乳，去离子水与小麦粉的比例为1:3-1:5，调浆为调淀粉乳浓度为16～19°Bé、pH5.5～6.0，加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉原料添加6.0×105～9.6×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉原料添加3.0×105～6.0×105ASPU，保温糖化36～56小时后，80～90℃灭酶活，制得糖化液，按每吨淀粉添加0.23～0.35Lα-高温淀粉酶的比例向温度降至30℃～40℃的浆液中加入α-高温淀粉酶，在105℃～109℃的温度下进行喷射液化，制得温度为93℃～97℃的液化液；
S3、糖化转苷：液化液降温至55℃～65℃，加入相当于小麦粉重量的0.04～0.06％的真菌酶，保温30～40h，再加入0.3～0.5％的转苷酶，50℃～60℃维持15～25h；
S4、脱色处理：灭酶后的料液调整pH4.5～5.5，加入絮凝剂，75～85℃静止保温30～40min，加入1～3％的活性炭，搅拌30～40min，对料液进行过滤；
S5、后续处理：对S4中的料液通过离子交换系统进行离交，进料温度40～50℃，流速12～15m3/h，运行时间90～120min，离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂，制得精制糖液，将离交后料液浓缩至体积为60～65％后，进入色谱分离系统，色谱运行压力0.25～0.35MPa，温度65～70℃，水耗比1:1.2～1:1.5，每小时进料1.4～1.7m3，收集聚合度≥3的糖，然后经浓缩、干燥，制得低聚异麦芽糖。
优选的，所述步骤3中，转苷酶为α-葡萄糖苷转移酶，按淀粉干基重，转苷酶的用量为0.6-0.8千克/吨。
优选的，所述步骤2中喷射液化为两次喷射液化，第一次喷射液化的温度为100～110，第二次喷射液化的温度130～140。
优选的，所述步骤4中过滤采用板框过滤，过滤压力0.35Mpa，水流量5.5～6.5t/h。
优选的，所述步骤5中浓缩为加热蒸发浓缩，浓缩至低聚异麦芽糖的质量浓度为50％～70％，pH至4.2～5.8。
优选的，所述步骤5中的干燥为经喷雾干燥塔或真空干燥装置进行干燥。
本发明提供了一种低聚异麦芽糖的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下步骤：S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在15～19％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到20％-25％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，使胚乳和胚芽完全分离，将分离后的胚乳倒入磨粉机粉碎成80～100目的小麦粉，S2、液化液的制备：向小麦粉原料中加入去离子水混合成淀粉乳，去离子水与小麦粉的比例为1:3-1:5，调浆为调淀粉乳浓度为16～19°Bé、pH5.5～6.0，加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉原料添加6.0×105～9.6×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉原料添加3.0×105～6.0×105ASPU，保温糖化36～56小时后，80～90℃灭酶活，制得糖化液，按每吨淀粉添加0.23～0.35Lα-高温淀粉酶的比例向温度降至30℃～40℃的浆液中加入α-高温淀粉酶，在105℃～109℃的温度下进行喷射液化，制得温度为93℃～97℃的液化液，S3、糖化转苷：液化液降温至55℃～65℃，加入相当于小麦粉重量的0.04～0.06％的真菌酶，保温30～40h，再加入0.3～0.5％的转苷酶，50℃～60℃维持15～25h，S4、脱色处理：灭酶后的料液调整pH4.5～5.5，加入絮凝剂，75～85℃静止保温30～40min，加入1～3％的活性炭，搅拌30～40min，对料液进行过滤，S5、后续处理：对S4中的料液通过离子交换系统进行离交，进料温度40～50℃，流速12～15m3/h，运行时间90～120min，离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂，制得精制糖液，将离交后料液浓缩至体积为60～65％后，进入色谱分离系统，色谱运行压力0.25～0.35MPa，温度65～70℃，水耗比1:1.2～1:1.5，每小时进料1.4～1.7m3，收集聚合度≥3的糖，然后经浓缩、干燥，制得低聚异麦芽糖，通过三糖”纯度高，达到95％以上，糖浆粘度小，甜度高，同时提高二次喷射液化温度，保证了料液的充分液化，提高了蛋白絮凝效果，有利于下一步的糖化反应，需水料比较小就能达到较好的分离效果，回收率相对也会较高，在不影响低聚异麦芽糖的产品的质量下提高低聚异麦芽糖的营养价值，扩大低聚异麦芽糖的使用范围，使添加低聚异麦芽糖的终端产品更具市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种低聚异麦芽糖的制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在17％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到23％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，使胚乳和胚芽完全分离，将分离后的胚乳倒入磨粉机粉碎成90目的小麦粉；
S2、液化液的制备：向小麦粉原料中加入去离子水混合成淀粉乳，去离子水与小麦粉的比例为1:3-1:54，调浆为调淀粉乳浓度为17°Bé、pH5.8，加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉原料添加7.6×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉原料添加5.0×105ASPU，保温糖化46小时后，85℃灭酶活，制得糖化液，按每吨淀粉添加0.29Lα-高温淀粉酶的比例向温度降至35℃的浆液中加入α-高温淀粉酶，在107℃的温度下进行喷射液化，制得温度为95℃的液化液；
S3、糖化转苷：液化液降温至60℃，加入相当于小麦粉重量的0.05％的真菌酶，保温35h，再加入0.4％的转苷酶，55℃维持20h；
S4、脱色处理：灭酶后的料液调整pH5，加入絮凝剂，80℃静止保温35min，加入2％的活性炭，搅拌35min，对料液进行过滤；
S5、后续处理：对S4中的料液通过离子交换系统进行离交，进料温度45℃，流速14m3/h，运行时间105min，离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂，制得精制糖液，将离交后料液浓缩至体积为63％后，进入色谱分离系统，色谱运行压力0.3MPa，温度67℃，水耗比1:1.4，每小时进料1.5m3，收集聚合度≥3的糖，然后经浓缩、干燥，制得低聚异麦芽糖。
实施例2
S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在15％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到20％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，使胚乳和胚芽完全分离，将分离后的胚乳倒入磨粉机粉碎成80目的小麦粉；
S2、液化液的制备：向小麦粉原料中加入去离子水混合成淀粉乳，去离子水与小麦粉的比例为1:3，调浆为调淀粉乳浓度为16°Bé、pH5.5，加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉原料添加6.0×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉原料添加3.0×105ASPU，保温糖化36小时后，80℃灭酶活，制得糖化液，按每吨淀粉添加0.23Lα-高温淀粉酶的比例向温度降至30℃℃的浆液中加入α-高温淀粉酶，在105℃温度下进行喷射液化，制得温度为93℃的液化液；
S3、糖化转苷：液化液降温至55℃，加入相当于小麦粉重量的0.04％的真菌酶，保温30h，再加入0.3％的转苷酶，50℃℃维持15h；
S4、脱色处理：灭酶后的料液调整pH4.5，加入絮凝剂，75℃静止保温30min，加入1％的活性炭，搅拌30min，对料液进行过滤；
S5、后续处理：对S4中的料液通过离子交换系统进行离交，进料温度40℃，流速12m3/h，运行时间90min，离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂，制得精制糖液，将离交后料液浓缩至体积为60％后，进入色谱分离系统，色谱运行压力0.25MPa，温度65℃，水耗比1:1.2，每小时进料1.4m3，收集聚合度≥3的糖，然后经浓缩、干燥，制得低聚异麦芽糖。
实施例3
S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在19％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到25％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，使胚乳和胚芽完全分离，将分离后的胚乳倒入磨粉机粉碎成100目的小麦粉；
S2、液化液的制备：向小麦粉原料中加入去离子水混合成淀粉乳，去离子水与小麦粉的比例为1:5，调浆为调淀粉乳浓度为19°Bé、pH6.0，加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉原料添加9.6×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉原料添加6.0×105ASPU，保温糖化56小时后，90℃灭酶活，制得糖化液，按每吨淀粉添加0.35Lα-高温淀粉酶的比例向温度降至340℃的浆液中加入α-高温淀粉酶，在1109℃的温度下进行喷射液化，制得温度为97℃的液化液；
S3、糖化转苷：液化液降温至65℃，加入相当于小麦粉重量的0.06％的真菌酶，保温40h，再加入0.5％的转苷酶，60℃维持25h；
S4、脱色处理：灭酶后的料液调整pH5.5，加入絮凝剂，85℃静止保温40min，加入3％的活性炭，搅拌40min，对料液进行过滤；
S5、后续处理：对S4中的料液通过离子交换系统进行离交，进料温度50℃，流速15m3/h，运行时间120min，离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂，制得精制糖液，将离交后料液浓缩至体积为65％后，进入色谱分离系统，色谱运行压力0.35MPa，温度70℃，水耗比1:1.5，每小时进料1.7m3，收集聚合度≥3的糖，然后经浓缩、干燥，制得低聚异麦芽糖。
对比实验
某低聚异麦芽糖生产厂随机选取30名工作人员对低聚异麦芽糖进行测试，其中选取10名工作人员测试本发明实施例1的制作方法所制作的低聚异麦芽糖，再随机选取10名工作人员测试本发明实施例2的制作方法所制作的低聚异麦芽糖，剩下的10名工作人员测试本发明实施例3的制作方法所制作的低聚异麦芽糖，在30名工作人员进行测试之后，对其测试后的效果进行记录。
Figure BDA0002540309770000081
Figure BDA0002540309770000091
如上表可知，本发明实施例1的测试效果是三个对比项目中最好的，低聚异麦芽糖的纯度98.85％/100g，低聚异麦芽糖的提取率达到98.12％，因此实施例1的生产方法所达到的效果最佳，通过三糖”纯度高，达到95％以上，糖浆粘度小，甜度高，同时提高二次喷射液化温度，保证了料液的充分液化，提高了蛋白絮凝效果，有利于下一步的糖化反应，需水料比较小就能达到较好的分离效果，回收率相对也会较高，在不影响低聚异麦芽糖的产品的质量下提高低聚异麦芽糖的营养价值，扩大低聚异麦芽糖的使用范围，使添加低聚异麦芽糖的终端产品更具市场竞争力。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、淀粉的制备：选取适量品种优良的小麦，将小麦中的杂物进行清除，小麦粒经清理后，进行着水调制，调制后小麦水分控制在15～19％，然后输送到剥皮设备内进行皮层的分离，剥皮后的小麦再次用水进行调制，使小麦中的总水分达到20％-25％，然后对小麦进行破胚处理，破胚后进行筛分，使胚乳和胚芽完全分离，将分离后的胚乳倒入磨粉机粉碎成80～100目的小麦粉；
S2、液化液的制备：向小麦粉原料中加入去离子水混合成淀粉乳，去离子水与小麦粉的比例为1:3-1:5，调浆为调淀粉乳浓度为16～19°Bé、pH5.5～6.0，加入麦芽三糖生成酶和普鲁兰酶，麦芽三糖生成酶的添加量为每吨淀粉原料添加6.0×105～9.6×105U，普鲁兰酶的添加量为每吨淀粉原料添加3.0×105～6.0×105ASPU，保温糖化36～56小时后，80～90℃灭酶活，制得糖化液，按每吨淀粉添加0.23～0.35Lα-高温淀粉酶的比例向温度降至30℃～40℃的浆液中加入α-高温淀粉酶，在105℃～109℃的温度下进行喷射液化，制得温度为93℃～97℃的液化液；
S3、糖化转苷：液化液降温至55℃～65℃，加入相当于小麦粉重量的0.04～0.06％的真菌酶，保温30～40h，再加入0.3～0.5％的转苷酶，50℃～60℃维持15～25h；
S4、脱色处理：灭酶后的料液调整pH4.5～5.5，加入絮凝剂，75～85℃静止保温30～40min，加入1～3％的活性炭，搅拌30～40min，对料液进行过滤；
S5、后续处理：对S4中的料液通过离子交换系统进行离交，进料温度40～50℃，流速12～15m3/h，运行时间90～120min，离子交换柱中填充强酸弱碱型树脂，制得精制糖液，将离交后料液浓缩至体积为60～65％后，进入色谱分离系统，色谱运行压力0.25～0.35MPa，温度65～70℃，水耗比1:1.2～1:1.5，每小时进料1.4～1.7m3，收集聚合度≥3的糖，然后经浓缩、干燥，制得低聚异麦芽糖。
2.根据权利要求1所述的一种低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，转苷酶为α-葡萄糖苷转移酶，按淀粉干基重，转苷酶的用量为0.6-0.8千克/吨。
3.根据权利要求1所述的一种低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于：所述步骤2中喷射液化为两次喷射液化，第一次喷射液化的温度为100～110，第二次喷射液化的温度130～140。
4.根据权利要求1所述的一种低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于：所述步骤4中过滤采用板框过滤，过滤压力0.35Mpa，水流量5.5～6.5t/h。
5.根据权利要求1所述的一种低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于：所述步骤5中浓缩为加热蒸发浓缩，浓缩至低聚异麦芽糖的质量浓度为50％～70％，pH至4.2～5.8。
6.根据权利要求1所述的一种低聚异麦芽糖的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的干燥为经喷雾干燥塔或真空干燥装置进行干燥。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112708649A (zh) * 2021-02-06 2021-04-27 江南大学 一种多酶耦合生产低聚异麦芽糖的方法
CN114262388A (zh) * 2021-12-29 2022-04-01 山东百龙创园生物科技股份有限公司 一种缓慢消化抗性糊精及其制备方法

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