一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法
2023-12-01 11:42:11
一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法
【專利摘要】本發明涉及一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟：(1)向澱粉中加水調澱粉乳，製得高濃度澱粉乳；(2)向高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；(3)將加酶澱粉乳酶解，製得預酶解液；(4)向預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，噴射液化，然後酶解，製得液化液。本發明澱粉質量濃度為40～50％，較現有常規技術的20～30％顯著提高，可以大量節約生產用水和蒸汽用量，降低生產成本達20％以上。
【專利說明】一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，屬於澱粉加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國是世界上僅次於美國的第二大玉米生產國，年產玉米1.5億噸，除飼料工業消耗大量的玉米外，主要用於玉米的深加工。目前，我國已經形成了玉米澱粉、酒精、有機酸、澱粉糖等一系列的玉米深加工產品，年加工玉米達400萬噸左右。玉米深加工酒精、有機酸、澱粉糖等產品都需要經過澱粉液化步驟，才能進行下一步的加工工序，因此澱粉的液化位於澱粉深加工整個產業的關鍵位置。
[0003]中國專利文獻CN 101684504A(申請號CN200810139488.0)公開了一種超高麥芽糖漿製備方法，包括將澱粉調漿，高溫澱粉酶液化，β -澱粉酶、普魯蘭酶、麥芽糖酶三酶協同糖化，以及超濾等精緻技術獲得超聞麥芽糖楽.。
[0004]中國專利文獻CN1587421A(申請號CN200410051025.0)公開了一種包括高純度麥芽糖糖漿、麥芽糖醇及固體麥芽糖的高純度麥芽糖製品的生產方法，包括:在澱粉乳中加入高溫α-澱粉酶，經噴射液化，冷卻，加入β_澱粉酶、普魯蘭酶和麥芽三糖水解酶，協同水解，加入中溫澱粉酶，糖化後得到麥芽糖漿；在此基礎上處理得到其它製品。
[0005]但隨著澱粉深加工行業的不斷發展，傳統的液化工藝由於需要大量的蒸汽和生產用水，並且產生大量的汙水，造成嚴重的環境汙染問題，引起國家相關部門的高度重視，因此用新技術改造傳統生產工藝，使玉米深加工行業成為資源節約型、環境友好型的企業勢在必行。
【發明內容】
[0006]本發明針對現有技術的不足，提供一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法。本發明提供的生產方法通過加大澱粉乳的濃度，極大地節約了蒸汽用量和生產用水，減少了汙水排放，具有重要的推廣價值。
[0007]為了實現本發明的目的，本發明技術方案如下:
[0008]一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟:
[0009](I)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為40?50%，調pH 5.5?6.5、溫度50?70°C，製得高濃度澱粉乳；
[0010](2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入4?10U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入4?8ASPU，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；
[0011](3)將步驟(2)製得的加酶澱粉乳酶解30?50min，製得預酶解液；
[0012](4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a-澱粉酶的加入量為每克澱粉加入18?25LU，105°C?107°C噴射液化5?lOmin，然後在95°C?102°C酶解45?90min，製得DE值為10?15的液化液。
[0013]根據本發明優選的，所述步驟(I)中，澱粉乳的質量濃度為43?47%。
[0014]根據本發明優選的，所述步驟⑵中，a-澱粉酶為中溫a_澱粉酶。
[0015]根據本發明優選的，所述步驟(2)中，普魯蘭酶為無錫傑能科生物工程有限公司生產的普魯蘭酶，a-澱粉酶為無錫傑能科生物工程有限公司生產的中溫a-澱粉酶。
[0016]根據本發明優選的，所述步驟(2)中，加入a_澱粉酶和普魯蘭酶是在攪拌條件下進行的。
[0017]根據本發明優選的，所述步驟(2)中，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入6?8U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入5?7ASPU。
[0018]根據本發明優選的，所述步驟(3)酶解過程中還包括進行超聲波處理的步驟。
[0019]進一步優選的，所述的超聲波處理條件為:功率3000?5000W，頻率:20KHz，工作時間10?30S，間隔時間10?20S，超聲波處理時間與步驟(3)的酶解時間相同。
[0020]更優的，所述的超聲波處理條件為:功率5000W，頻率:20KHz，工作時間30S，間隔時間1S。
[0021]進一步優選的，所述的超聲波處理為在攪拌條件下進行。
[0022]根據本發明優選的，所述步驟⑷中，耐高溫a_澱粉酶為無錫傑能科生物工程有限公司生產的高效耐高溫a-澱粉酶。
[0023]有益效果
[0024]1、當前常規生產工藝澱粉乳濃度在20 %左右，本發明澱粉質量濃度為40?50 %，較現有常規技術的20?30%顯著提高，可以大量節約生產用水和蒸汽用量，降低生產成本達20%以上；
[0025]2、本發明創造性地採用中溫a-澱粉酶和普魯蘭酶聯合預處理，中溫a-澱粉酶可以水解澱粉分子中的α -1，4葡萄糖苷鍵，使液化液的DE值迅速上升，使澱粉糊的粘度迅速下降；普魯蘭酶可以迅速地切開支鏈澱粉分支點中的α-1，6糖苷鍵，切下整個分支結構，形成直鏈澱粉，迅速降低澱粉糊的粘度；從而解決了高質量濃度澱粉乳不易液化的技術難題；
[0026]3、本發明在中溫a_澱粉酶和普魯蘭酶聯合預處理的過程中，採用超聲波對料液進行處理，超聲波處理可以使澱粉顆粒表面變得更加粗糙，出現凹陷，增加了顆粒的比表面積，增加與中溫a-澱粉酶和普魯蘭酶接觸面積，從而使酶在澱粉糊化、液化過程中對澱粉顆粒的降解作用更加明顯。
[0027]4、本發明採用高效耐高溫澱粉酶進行噴射液化，高效耐高溫澱粉酶在大多數情況下，不需要添加鈣離子，減少了鈣離子對精製的影響，也節省了費用；並且高效耐高溫澱粉酶在較低的PH條件下操作，不會產生龍膽二糖；此外，高效耐高溫澱粉酶在高溫下熱穩定性好，蛋白質凝聚好，便於蛋白質分離回收利用。
【具體實施方式】
[0028]下面結合實施例對本發明的技術方案做進一步闡述，但本發明所保護範圍不限於此。
[0029]高效耐高溫a -澱粉酶，無錫傑能科生物工程有限公司有售，酶活17400LU/g ；
[0030]普魯蘭酶，無錫傑能科生物工程有限公司有售，酶活1000ASPU/g ；
[0031]中溫α -澱粉酶，無錫傑能科生物工程有限公司有售，酶活6000u/g ；
[0032]超聲波處理儀:新東和超音波設備製造廠有售
[0033]實施例1
[0034]—種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟:
[0035](I)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為40%，調pH 5.5、溫度50°C，製得高濃度澱粉乳；
[0036](2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，a_澱粉酶加入量為每克澱粉加入4U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入4ASPU，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；
[0037](3)將步驟⑵製得的加酶澱粉乳在攪拌條件下酶解30min，同時用超聲波進行處理，製得預酶解液；
[0038]超聲波處理條件為:功率4000W，頻率:20KHz，工作時間20S，間隔時間20S ；
[0039]經檢測，預酶解液在溫度為60°C粘度值為30mPa.S。
[0040](4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a_澱粉酶的加入量為每克澱粉加入18LU，105°C 1:噴射液化5min，然後在95°C °C酶解45min，製得DE值為10的液化液。
[0041 ] 經檢測，液化液在溫度為60 V粘度值為7mPa.s。
[0042]實施例2
[0043]一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟:
[0044](I)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為50%，調pH 6.5、溫度70°C，製得高濃度澱粉乳；
[0045](2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入10U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入8ASPU，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；
[0046](3)將步驟(2)製得的加酶澱粉乳在攪拌條件下酶解30?50min，同時用超聲波進行處理，製得預酶解液；
[0047]超聲波處理條件為:功率5000W，頻率:20KHz，工作時間30S，間隔時間1S ；
[0048]經檢測，預酶解液在溫度為60°C粘度值為33mPa.S。
[0049](4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a-澱粉酶的加入量為每克澱粉加入25LU，107°C噴射液化lOmin，然後在102°C酶解90min，製得DE值為15的液化液。
[0050]經檢測，液化液在溫度為60 V粘度值為8mPa.s。
[0051]實施例3
[0052]一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟:
[0053](I)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為45%，調pH 6.0、溫度60°C，製得高濃度澱粉乳；
[0054](2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入8 U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入6 ASPU，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；
[0055](3)將步驟⑵製得的加酶澱粉乳在攪拌條件下酶解40min，同時用超聲波進行處理，製得預酶解液；
[0056]超聲波處理條件為:功率4000W，頻率:20KHz，工作時間20S，間隔時間20S ；
[0057]經檢測，預酶解液在溫度為60°C粘度值為3ImPa.S。
[0058](4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a-澱粉酶的加入量為每克澱粉加入22LU，106°C噴射液化8min，然後在100°C酶解70min，製得DE值為12的液化液。
[0059]經檢測，液化液在溫度為60 V粘度值為8mPa.s。
[0060]實施例4
[0061]一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟:
[0062](I)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為45%，調pH 6.0、溫度60°C，製得高濃度澱粉乳；
[0063](2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，a_澱粉酶加入量為每克澱粉加入8U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入6ASPU，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；
[0064](3)將步驟⑵製得的加酶澱粉乳酶解40min，製得預酶解液；
[0065]經檢測，預酶解液在溫度為60°C粘度值為40mPa.S。
[0066](4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a-澱粉酶的加入量為每克澱粉加入22LU，106°C噴射液化8min，然後在100°C酶解70min，製得DE值為12的液化液。
[0067]經檢測，液化液在溫度為60°C粘度值為18mPa.S。
[0068]對比例
[0069]一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，包括如下步驟:
[0070](I)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為45%，調pH 6.0、溫度60°C，製得高濃度澱粉乳；
[0071](2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入8U，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳；
[0072](3)將步驟(2)製得的加酶澱粉乳酶解40min，製得預酶解液；
[0073]經檢測，預酶解液在溫度為60°C粘度值為45mPa.S。
[0074](4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a-澱粉酶的加入量為每克澱粉加入22LU，106°C噴射液化8min，然後在100°C酶解70min，製得DE值為5的液化液。
[0075]經檢測，液化液在溫度為60°C粘度值為22mPa.S。
[0076]結果分析
[0077]由上述實施例1?4及對比例的檢測結果可以看出，加入普魯蘭酶進行預處理後，可以顯著降低預酶解液的粘度值；而通過實施例3和實施例4的檢測結果可以看出，通過超聲波處理，可以促進酶解效率，從而大幅度降低預酶解液的粘度值。
【權利要求】
1.一種酶法液化高濃度澱粉乳的方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)向澱粉中加水調澱粉乳的質量濃度為40?50%，調pH5.5?6.5、溫度50?70°C，製得高濃度澱粉乳； (2)向步驟(I)製得的高濃度澱粉乳中加入a-澱粉酶和普魯蘭酶，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入4?10U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入4?8ASPU，攪拌均勻，製得加酶澱粉乳； (3)將步驟(2)製得的加酶澱粉乳酶解30?50min，製得預酶解液； (4)向步驟(3)製得的預酶解液中添加耐高溫a-澱粉酶，耐高溫a-澱粉酶的加入量為每克澱粉加入18?25LU，105°C?107°C噴射液化5?lOmin，然後在95°C?102°C酶解45?90min，製得DE值為10?15的液化液。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(I)中，澱粉乳的質量濃度為43?47%。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，a-澱粉酶為中溫a-澱粉酶。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，普魯蘭酶為無錫傑能科生物工程有限公司生產的普魯蘭酶，a-澱粉酶為無錫傑能科生物工程有限公司生產的中溫a-澱粉酶。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，加入a-澱粉酶和普魯蘭酶是在攪拌條件下進行的。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，a-澱粉酶加入量為每克澱粉加入6?8U，普魯蘭酶加入量為每克澱粉加入5?7ASPU。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟(3)酶解過程中還包括進行超聲波處理的步驟。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述的超聲波處理條件為:功率3000?5000W，頻率:20KHz，工作時間10?30S，間隔時間10?20S，超聲波處理時間與步驟(3)的酶解時間相同； 優選的，所述的超聲波處理條件為:功率5000W，頻率:20KHz，工作時間30S，間隔時間10S。
9.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述的超聲波處理為在攪拌條件下進行。
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟⑷中，耐高溫a-澱粉酶為無錫傑能科生物工程有限公司生產的高效耐高溫a -澱粉酶。
【文檔編號】C12P19/04GK104328156SQ201410583587
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】楊騰騰, 竇光朋, 幹昭波, 邵先豹, 賈玉秋, 李方華, 劉雙雙 申請人:山東廣博生物技術服務有限公司