一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺制造技术

本发明专利技术属于食品加工技术领域，具体涉及一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，在高浓度麦芽糊精水溶液中加入分散剂，并在恒温超声渗透及加压反应后快速泄压，得到高浓度麦芽糊精的粉碎化；其次，将普鲁兰酶放入麦芽糊精水溶液中，调节pH，梯度超声反应后静置反应得到一级反应液；然后加入淀粉葡萄糖苷酶，调节pH，超声反应和静置反应得到前驱糖化液，最后灭菌反应后得到高浓度糖化液。本发明专利技术提供的制备方法糖化效率高，速度快，解决了目前高浓度麦芽糊精糖化反应速率低下，设备要求高等问题，也解决了高浓度麦芽糊精易颗粒团聚阻碍反应的问题。

Saccharification process of maltodextrin with high concentration

The invention belongs to the technical field of food processing, saccharification process relates to a high concentration of maltodextrin, adding dispersant in high concentration of maltodextrin in aqueous solution, and in the constant temperature ultrasonic penetration and pressor response after rapid decompression, a high concentration of maltodextrin pulverization; second, the pullulanase maltodextrin into the water in the solution, regulating pH, gradient ultrasonic reaction static reaction to obtain a reaction solution; then adding amyloglucosidase, regulating pH, ultrasonic reaction and static reaction precursor saccharification liquid, finally sterilization was obtained by the reaction of the high concentration of saccharified liquid. The preparation method of the invention has high saccharification efficiency and high speed, solves the problem of low rate of saccharification reaction and high equipment requirements of high concentration maltodextrin at present, and solves the problem that the high concentration maltodextrin easily agglomerate and hinder the reaction.

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺
本专利技术属于食品加工
，具体涉及一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺。
技术介绍
目前淀粉糖是以含淀粉的玉米、小麦、燕麦、大米、马铃薯和木薯等为原料(淀粉含量在60％-75％)，采用酸法、酸酶法或者全酶法反应得到的糖品总称。在二十世纪四十年代，Dale等在葡萄糖浆生产工艺上取得了突破，他们首次在玉米淀粉水解过程中使用了商品酶，使淀粉糖的工业化生产成为可能。我国用米和麦芽制糖已有三千年的历史，但相比于其他国家，我国淀粉糖工业在科技研究方面投入滞后，尤其高科技和高附加值产品较少。十九世纪初化学家Kir.chhoff试验时无意发现了酸可以水解淀粉制糖。根据工艺的不同，淀粉糖的生产方法有酸法、酸酶法或者全酶法三种。在酸法中，淀粉首先被酸水解成麦芽糖、低聚糖、糊精等产物，然后继续分解成为葡萄糖。传统酸解法工艺上存在许多缺点：(1)对设备的耐酸耐压要求比较高；(2)对原料质量要求高且一次投料量小；(3)糖液色泽较深，精制繁琐且费用大；(4)葡萄糖得率低，不超过90％；因此酸法水解工艺逐渐被酶法水解所代替。二十世纪四十年代，酸酶法开始兴起。在酸酶法中，淀粉首先在pH为1.5的加压酸性条件下被液化，然后经过葡萄糖淀粉酶水解成为各种低聚糖。与酸法相比，酸酶法具有以下优点：(1)消耗酸少、成本低，酸用量仅为酸法的20％；(2)反应周期短，糖化液的DE值比较容易控制；(3)糖液色泽浅，副产物少，品质较好。虽然酸酶法相对于酸法有了一定的改善，但仍然有许多不足之处，比如对设备要求高，副产物较多、产物不纯、精制成本高以及甜味不足等。二十世纪六十年代后，随着酶制剂在淀粉糖工业中的使用，酸酶法逐渐被双酶法取代，成为各国生产淀粉糖的主要工艺。在双酶法中，首先是将淀粉调浆糊化，然后利用液化酶将淀粉降粘同时初步水解为糊精和低聚糖，最后再利用葡萄糖淀粉酶和异构酶酶解得到不同的产品。双酶法反应条件温和，对设备损害小，副产物少，产物纯度高，具有很多优势。传统的双酶法淀粉糖生产工艺一般采用25％-35％的玉米淀粉乳调浆，导致工业上生产淀粉糖需要大量的水。事实上，在酶反应过程中只有极少部分水被消耗，糖液中大部分水需要被蒸发掉，而提高反应体系初始底物浓度可有效降低所需蒸发水量，进而减少能耗，同时还可以在现有设备基础上提高生产强度。另外，在一些发酵生产工艺中，需要添加40％以上的糖液，在传统工艺中，浓缩的过程大大提高了生产成本。为了降低蒸发浓缩成本，最可行的方法是提高淀粉乳浓度。然而，随着淀粉乳浓度的提高，会导致糖化反应速率和产物组分发生变化，因此，研究浓度对淀粉糖化反应的影响十分必要。关于高浓度淀粉的研究，在国外已经有所报道。宜瑞安国民淀粉公司在2000年研发出了一种单相(没有明显水相)的酶法工艺，该工艺中淀粉含量可以达到60％以上，但只有约60％的淀粉被转化，另外40％的淀粉仍以颗粒状态存在，因此只适合做胶黏剂等产品。国内在高浓度淀粉方面的研究并不多。蔡传康等以38％的淀粉乳为底物，在自控式水热器中利用耐高温α-淀粉酶可以有效的水解淀粉，得到糖浓度较高的产品。张礼星等向底物中同时添加了中温α-淀粉酶和耐高温α-淀粉酶，试验结果表明，在最佳工艺条件下其糖液浓度为469g/L，然而淀粉乳浓度仅为37％，初始淀粉乳浓度仍然有很大的提升空间。许宏贤等采取玉米生料无蒸煮工艺对31％玉米粉进行了浓醪发酵，对高浓度淀粉液化和糖化也有一定指导意义。美国研究人员以小麦淀粉为底物，首先在双螺杆挤压机中将淀粉与酶液混匀，然后在间歇式反应器中将混合物液化，虽然这种方法可以水解50％-70％的淀粉乳，但这种挤压膨化物在较高的固形物含量下会形成非常粘稠的糊状物，在进一步的加工中引起过滤困难等问题。VanderVeen等人在淀粉酶法液化中也采用过挤压法，当固形物含量由35％提高到65％时，设备生产强度相应增加17％，但反应过程中由于挤压导致酶活损失严重。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，提供的制备方法糖化效率高，速度快，解决了目前高浓度麦芽糊精糖化反应速率低下，设备要求高等问题，也解决了高浓度麦芽糊精易颗粒团聚阻碍反应的问题。为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，其特点是，其步骤如下：步骤1，将高浓度麦芽糊精水溶液中加入分散剂，恒温超声渗透20-35min，得到混合水溶液；步骤2，将混合水溶液加入耐压密封容器中，密封加热1-3h，恒温2-4h，然后快速泄压至常压，得到粉碎化麦芽糊精水溶液；步骤3，将粉碎化的麦芽糊精水溶液放到反应釜中，调节pH为4.5，加入普鲁兰酶进行梯度超声反应4-5h，恒温恒压静置10-12h，得到一级反应液；步骤4，将淀粉葡萄糖苷酶加入至一级糖化液中，调节pH为4.5，超声搅拌均匀后进行超声反应10-14h，静置反应2-4h，得到前驱糖化液；步骤5，将前驱糖化液进行灭菌反应30-60min，得到高浓度糖化液。作为优选，所述步骤1中高浓度麦芽糊精水溶液的固形物含量为55-70％。作为优选，所述步骤1中的分散剂采用食品级聚乙烯吡咯烷酮，所述分散剂的加入量为1-3mg/L。作为优选，所述步骤1中的恒温超声反应的温度为50-70℃，超声频率为1.5-3.5kHz。作为优选，所述步骤2中的密封加热反应为120-150℃，所述压力为10-20MPa，所述恒温温度为140℃，所述快速泄压的速度为5-8MPa/min。作为优选，所述步骤3中的普鲁兰酶的加入量是40-50U/g，所述普鲁兰酶的梯度超声反应采用水浴恒温超声反应，超声反应的温度为55-65℃，所述梯度超声反应的频率变化如下表：超声频率超声时间100-150MHz5-10min50-60MHz20-30min300-500kHz60-70min100-120kHz120-130min20-40kHz剩余时间作为改进，所述梯度超声反应采用间隔超声反应，间隔程序如下：作为优选，所述步骤3中的恒温恒压静置的温度为60-65℃，压力为0.3-0.5MPa。作为优选，所述步骤4中的淀粉葡萄糖苷酶的加入量为20-30U/g，所述超声搅拌的频率为3-6kHz，超声搅拌时间为10-20min，所述超声反应的频率为10-15kHz，所述静置温度为50-60℃。作为优选，所述步骤5中的灭菌反应的温度为120-150℃，灭菌压力为2-5MPa。本专利技术在高浓度麦芽糊精水溶液中加入分散剂，并在恒温超声渗透及加压反应后快速泄压，得到高浓度麦芽糊精的粉碎化；其次，将普鲁兰酶放入麦芽糊精水溶液中，调节pH，梯度超声反应后静置反应得到一级反应液；然后加入淀粉葡萄糖苷酶，调节pH，超声反应和静置反应得到前驱糖化液，最后灭菌反应后得到高浓度糖化液。步骤1通过超声的方式加快分散剂在水的溶解，形成水溶液，同时恒温超声的方式能够在保证高浓度麦芽糊精的流通效果的同时将分散剂分散至麦芽糊精内，达到渗透效果。步骤2在密闭的耐压容器中，密封加热的方式将高浓度麦芽糊精内的水转化为水汽，形成压力体系，从而将能量作用至麦芽糊精内，然后快速泄压，将麦芽糊精内层的能量瞬间释放形成爆破力，利用产生的冲击力实现麦芽糊精的粉碎化，同时将麦芽糊精团聚形成的结合处和裂隙处破本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，其特征在于：其步骤如下：步骤1，将高浓度麦芽糊精水溶液中加入分散剂，恒温超声渗透20‑35min，得到混合水溶液；步骤2，将混合水溶液加入耐压密封容器中，密封加热1‑3h，恒温2‑4h，然后快速泄压至常压，得到粉碎化麦芽糊精水溶液；步骤3，将粉碎化的麦芽糊精水溶液放到反应釜中，调节pH为4.5，加入普鲁兰酶进行梯度超声反应4‑5h，恒温恒压静置10‑12h，得到一级反应液；步骤4，将淀粉葡萄糖苷酶加入至一级糖化液中，调节pH为4.5，超声搅拌均匀后进行超声反应10‑14h，静置反应2‑4h，得到前驱糖化液；步骤5，将前驱糖化液进行灭菌反应30‑60min，得到高浓度糖化液。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，其特征在于：其步骤如下：步骤1，将高浓度麦芽糊精水溶液中加入分散剂，恒温超声渗透20-35min，得到混合水溶液；步骤2，将混合水溶液加入耐压密封容器中，密封加热1-3h，恒温2-4h，然后快速泄压至常压，得到粉碎化麦芽糊精水溶液；步骤3，将粉碎化的麦芽糊精水溶液放到反应釜中，调节pH为4.5，加入普鲁兰酶进行梯度超声反应4-5h，恒温恒压静置10-12h，得到一级反应液；步骤4，将淀粉葡萄糖苷酶加入至一级糖化液中，调节pH为4.5，超声搅拌均匀后进行超声反应10-14h，静置反应2-4h，得到前驱糖化液；步骤5，将前驱糖化液进行灭菌反应30-60min，得到高浓度糖化液。2.根据权利要求1所述的一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，其特征在于：所述步骤1中高浓度麦芽糊精水溶液的固形物含量为55-70％。3.根据权利要求1所述的一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，其特征在于：所述步骤1中的分散剂采用食品级聚乙烯吡咯烷酮，所述分散剂的加入量为1-3mg/L。4.根据权利要求1所述的一种高浓度麦芽糊精的糖化工艺，其特征在于：所述步骤1中的恒温超声反应的温度为50-70℃，超声频率为1.5-3.5kHz。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊峰，
申请(专利权)人：无锡甜丰食品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32