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第五章 淀粉的水解工艺 一 教学要求及目标 基本要求： 1. 要求学生掌握淀粉的酸水解原理和酸水解工艺. 2. 要求学生掌握淀粉的酶水解原理和酶水解工艺. 3. 要求学生掌握淀粉酶的种类,特性和使用注意事项. 二 教学内容及学时分配(4学时) 1.淀粉水解糖的制备(10分钟), 淀粉酸水解原理(30分钟), 淀粉酸水解工艺(20分钟),复习第一章淀粉的结构和化学性质(20分钟). 2.淀粉酶的种类,来源和性质(40分钟), 淀粉酶的水解液化(25分钟),酶法糖化技术(15分钟),糖化液精制(15分钟) 三 教学重点,难点 重点： 淀粉水解原理 难点： 淀粉水解原理 四.教学方法 采用多媒体的教学方式进行教学 五.教学过程 第五章淀粉的水解工艺 复习第一章淀粉的结构和化学性质(20分钟). 第一节 淀粉水解糖的制备方法(10分钟) 利用淀粉作原料生产的糖品称淀粉糖.淀粉水解的方法有三种：酸解法;酸酶结合法;双酶法. 一.酸解法 酸解法实际上是淀粉分子和水分子在酸性和一定的温度,压力条件下反应,使淀粉分子中的糖苷键加水分解生成糖浆. DE值即葡萄糖值是指糖化液中还原糖的含量(即淀粉水解成葡萄糖的量)占干物质的百分比. 酸解法的特点： 1.适应于任何精制淀粉,工艺简单,水解时间短,生产效率高,糖化液过滤性能好. 2.必需在高温,高压和酸性条件下,易发生复合反应和分解反应.酸水解的副产物多. 二.酸酶结合法 酸酶结合法是指淀粉分子在酸性和一定的温度,压力条件下先水解反应,使淀粉初步转化,然后用淀粉酶转化,使淀粉和其它糖转化成葡萄糖. 酸酶结合法的特点： 1.具有酸水解法和酶解法的有点. 2.但是也要在高温,高压和酸性条件下进行. 3.只能用管道设备进行生产. 三.双酶法 采用酶液化和酶糖化的工艺称双酶化. 双酶法的特点： 1.糖化产物可控制,糖化产物品质大大改善,杂质少. 2.生产周期长,糖液易变质. 第二节 淀粉酸水解化原理(30分钟) 在淀粉酸水解糖化过程中有三种反应：水解反应,复合反应和分解反应. 一.淀粉的水解反应 (C6H10O5)n+nH2O n (C6H12O6) 影响淀粉的水解反应的因素：淀粉的结构;水解温度;酸度;淀粉的浓度. 1.反应机理 2.糖化液的组成 3.无机酸的选择 4.化学增重 二.淀粉的复合反应 淀粉的复合反应是指淀粉水解所生成的葡萄糖,在酸和热的催化影响下,部分葡萄糖又会通过糖苷键相结合,失去水分子生成二糖,三糖或其它低聚糖. 2C6H12O6 C12H22O6+H2O 1.复合糖的种类 2.影响复合反应的因素： 1.葡萄糖的浓度;2.酸的种类和浓度;3.温度和时间. 三.葡萄糖的分解反应 1.反应机理：葡萄糖脱水生成5-羟甲基糠醛, 5-羟甲基糠醛进一步分解成乙酰丙酸,甲酸或分子间脱水生成有色物质. 2.影响反应的因素：1.葡萄糖的浓度;2.酸的种类和浓度;3.温度和时间. 第二节 淀粉的水解工艺(20分钟) 一.酸水解淀粉糖精的种类 根据淀粉经酸水解程度分三类 1.低转化糖浆：DE值在20%以下,其水解方法用酸酶结合法和双酶法 2.中转化糖浆：DE值在38%~45%,又称标准糖浆,其糖分组成是葡萄糖23%,麦芽糖21%,三糖和四糖20%,湖精36%.其水解方法用酸水解法 3.高转化糖浆：DE值在60%~70%,其水解方法用酸酶结合法和双酶法 二.酸水解淀粉糖浆生产工艺流程 三.间断糖化(加压罐法) 1.糖化设备：加压糖化罐 2.淀粉乳和酸的加入方法 3.加压糖化操作 4.糖化终点的确定 5.淀粉酸水解工艺条件的选择 1)淀粉乳浓度 2)酸种类和浓度：用酸量为干淀粉的0.5%~0.8%,PH为1.5~1.8 3)糖化温度和时间 4)其它因素 四.连续糖化(管道法)又分直接加热和间接加热法 间歇式和连续式糖化方式的比较 项目 间歇式 连续式 设备投资 对淀粉质量要求 操作 糖化温度 糖化时间 蒸汽量 产品质量 糖化罐较贵 对淀粉质量没要求 简单 134~144 15~30 较多 糖化不均匀,易分解反应 加热器和