玉米淀粉的液化與糖化

玉米淀粉的液化與糖化一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握用酶法水解淀粉制備水解糖的原理及方法。

2、掌握還原糖的化學(xué)測(cè)定和比色測(cè)定方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和材料1、設(shè)備25升罐（可用本院25升發(fā)酵罐代替）；裝料按20升計(jì)，采用小型板框過(guò)濾機(jī)壓濾，烘箱；水桶，量筒。2、分析儀器分光光度計(jì)，水浴鍋，糖度計(jì)，滴定管，電爐，白瓷板，三角瓶，阿貝折光儀，比重瓶，pH計(jì)。3、實(shí)驗(yàn)主要原料：玉米淀粉，高溫液化酶和糖化酶。三、實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程和方法

1、主要過(guò)程：通過(guò)雙酶法制糖，從玉米淀粉原料出發(fā)，經(jīng)配料，糊化，液化和糖化，過(guò)濾，制備成淀粉水解糖。本實(shí)驗(yàn)所得到的糖液，可用于下一批酵母發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。

2、配料：稱(chēng)重，按照20升有效體積，配制30%淀粉乳。取樣烘干至恒重，測(cè)定淀粉中的水分含量。3、糊化和液化糊化原理：將淀粉乳加熱，淀粉顆粒膨脹，由于顆粒的膨脹，晶體結(jié)構(gòu)消失，變成糊狀液體，淀粉不再沉淀，這種現(xiàn)象稱(chēng)為糊化。不同的淀粉的糊化溫度不同。如玉米淀粉開(kāi)始糊化的溫度為62.0℃,中點(diǎn)溫度為67℃，終結(jié)溫度為72℃。糊化分為：預(yù)糊化（吸水），糊化（體積膨脹）。糊化過(guò)程中，要防止淀粉的老化（分子間氫鍵已斷裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氫鍵的過(guò)程）。液化原理：液化是利用液化酶使糊化淀粉水解到一定的糊精和低聚糖程度，粘度大大降低，流動(dòng)性增加。液化方法分：酸法、酶酸法、酶法等。以生產(chǎn)工藝不同又分為間歇法，半連續(xù)和連續(xù)式；液化設(shè)備有：管式、罐式、噴射式。加酶方法有：一次加酶、二次加酶、三次加酶。根據(jù)酶制劑的耐溫性分為中溫酶法、高溫酶法、或中溫酶和高溫酶混合法。本實(shí)驗(yàn)采用：高溫酶法，間歇式，罐式，二次加酶法。

間歇液化法工藝流程：配制30%的淀粉乳，PH值6.5，加入氯化鈣（對(duì)固形物0.2%），加入液化酶(加酶量根據(jù)酶制劑廠商的要求)，在劇烈攪拌下，先加熱至72℃，保溫15min，再加熱至90℃，并維持30min，以達(dá)到所需的液化程度（DE值：15—18%）。碘反應(yīng)呈棕紅色：最好在液化后，再升溫至120℃，保持5—8min，以凝聚蛋白質(zhì)，改進(jìn)過(guò)濾。4、糖化工藝相關(guān)數(shù)據(jù)分析

糖化的理論收率：因?yàn)樵谔腔^(guò)程中，水參與反應(yīng)，故糖化的理論收率為111.1%。

(C6H10O5)n+nH2O=nC6H12O6

淀粉水葡萄糖

16218180實(shí)際收率=淀粉轉(zhuǎn)化率：指100份淀粉中有多少份淀粉被轉(zhuǎn)化為葡萄糖。淀粉轉(zhuǎn)化率的計(jì)算：轉(zhuǎn)化率=[糖液體積(V)×糖液葡萄糖濃度%(C)]×100%[投入淀粉量(W)×淀粉含量(C)]×1.11DE值：用DE值表示淀粉水解的程度或糖化程度。糖化液中還原性糖以葡萄糖計(jì)，占干物質(zhì)的百分比稱(chēng)為DE值。DE值計(jì)算：DE=還原糖濃度(C2)×100%

干物質(zhì)濃度(W1)×糖液比重d)還原糖用裴林氏法等法測(cè)定，濃度表示：葡萄糖g/100ml糖液；干物質(zhì)用阿貝折光儀測(cè)定，濃度表示：干物質(zhì)g/100ml糖液。糖化工藝流程：液化結(jié)束后，迅速將料液用酸將pH調(diào)至4.2-4.5，同時(shí)迅速降溫至60℃，加入糖化酶，60℃保溫?cái)?shù)小時(shí)后，當(dāng)用無(wú)水酒精檢驗(yàn)無(wú)糊精存在時(shí)，將料液pH調(diào)至4.8—5.0，同時(shí)，將料液加熱至80℃，保溫20min，然后將料液溫度降至，開(kāi)始過(guò)濾。糖化時(shí)間與糖化酶用量關(guān)系表：糖化時(shí)間（h）68101624324872糖化酶用量（u/g淀粉）4804003202401801501201005、過(guò)濾

在發(fā)酵罐內(nèi)將料液冷卻至60—70℃；洗凈板框過(guò)濾機(jī)，裝好濾布；接好板框?yàn)V機(jī)的管道；泵料過(guò)濾；熱水洗滌（60—70℃）；空氣吹干；過(guò)濾結(jié)束后，洗凈過(guò)濾機(jī)及有關(guān)設(shè)備。量取糖液體積；取樣分析還原糖濃度。四、實(shí)驗(yàn)分析項(xiàng)目和方法分析試劑：測(cè)定液化反應(yīng)終點(diǎn)（碘反應(yīng)）；總糖（裴林法）；還原糖（水楊酸比色法）的測(cè)定方法；原料淀粉含量的測(cè)定，原料含水量的測(cè)定（烘干稱(chēng)重法）；糖液透光率（分光光度計(jì)法）；糖化終點(diǎn)測(cè)定（無(wú)水乙醇檢驗(yàn)）；糊化液和糖化液DE值；用分光分度計(jì)對(duì)料液透光度的測(cè)定方法。五、數(shù)據(jù)處理

在詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。計(jì)算轉(zhuǎn)化率：各組配合實(shí)驗(yàn)，不同加酶量條件下還原糖濃度動(dòng)力學(xué)曲線。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)