玉米淀粉双酶法制取葡萄糖.doc

综合实验报告 题 目：玉米淀粉双酶法制取结晶葡萄糖的工艺研究 姓 名： 何雄飞 学 号： 080700104 学 院： 生物科学与工程学院 专 业： 生物工程 指导教师： 朱秋享 2010年11月29日-2010年12月28日 综合实验 淀粉是植物体中贮存的养分，贮存在种子和块茎中，各类植物中的淀粉含量都较高，大米中含淀粉62％～86％，麦子中含淀粉57％～75％，玉米中含淀粉65％～72％，马铃薯中则含淀粉超过90％。 葡萄糖在自然界中分布极广，游离状态的葡萄糖存在于植物果实中，动物中也有存在。葡萄糖是有机体能量的主要来源，是许多糖类化合物的组成部分，是多种有机醇和抗生素的糖质原料。本实验所制结晶葡萄糖是主要以玉米淀粉乳为原料，采用双酶法降解转化为葡萄糖后，经过活性炭脱色、过滤等净化处理后，再经过蒸发浓缩、降温冷却结晶、分离、烘干等工序精制而成的一种全结晶体状态的葡萄糖，在经济上有较为诱人的应用价值。 本实验在前人工作的基础上，有针对地对双酶法制取葡萄糖晶体这一工艺进行了研究，主要进行了液化条件的优化选择。 一、实验原理 酶液化和酶糖化工艺称为双酶法、双酶法生产葡萄糖工艺是以作用专一的酶制剂作为催化剂，反应条件温和，复合分解反应较少，因此采用双酶法生产葡萄糖，可以提高转化率及糖液浓度，改善糖液质量，是目前最为理想的制糖方法。 首先对淀粉进行调浆;用纯碱调pH值至6.0左右，再加入耐高温的α-淀粉酶，搅拌均匀。将调好后的淀粉浆进行糊化，其目的是打破淀粉分子的结晶结构，初步凝聚蛋白质。待到液化均匀一致，达到合格的液化液，即合理的DE值、外观透明、无白色沉淀、粘度低、蛋白质絮凝好，液化结束。将料液用酸将pH值调至4.5，加人糖化酶。经过一定糖化周期后，料液达到预期的DE值，此时可以进行料液脱色以及离子交换的纯化处理（本次实验由于时间限制以及安排不当，故未能进行离子交换）。最后，通过阶梯式降温的方法使晶体析出。 二、实验仪器 淀粉前处理 800mL烧杯一只、350mL烧杯三只、玻璃棒、500mL量筒、电子天平、药匙、胶头滴管、pH试纸 液化 温度计、水浴锅 糖化 pH试纸、水浴摇床 净化处理 布氏漏斗、纱布、滤纸、真空泵、水浴摇床、玻璃棒 浓缩结晶 水浴锅、阿贝折射仪、玻璃棒 DE测定 酸式滴定管、250mL（或200mL）三角瓶、沸石、5mL移液枪一只、1mL移液枪一致、电炉、镊子、50mL量筒、电子天平、阿贝折射仪、秒表 酶活测定 分光光度计、移液枪、试管、水浴锅、酸式滴定管、锥形瓶胶头滴管 三、实验试剂 玉米淀粉、碳酸钠溶液（调pH用）、盐酸溶液（调pH用）、氯化钙溶液、α-淀粉酶、糖化酶、活性炭、3，5-二硝基水杨酸、五水硫酸铜、四水合酒石酸钾纳、氢氧化钠、无水D-葡萄糖、亚甲基蓝、柠檬酸、柠檬酸钠、浓硫酸、碘、碘化钾 四、实验步骤 淀粉前处理 量取蒸馏水600mL，加入到事先称取好的200g淀粉中搅拌均匀，得到1：3淀粉浆液。平均分装到三只350mL烧杯中，用Na2CO3溶液以及HCl溶液调整pH至6.0左右，加入 CaCl2溶液2mL，混匀。 2、液化最优条件的正交实验 按步骤1继续配制淀粉浆液6瓶。将烧杯置于75℃的水浴锅中，持续搅拌至淀粉浆液粘稠成糊状。立即加入α-淀粉酶，搅拌均匀。分别置于55℃、65℃、75℃的水浴锅中，温度恒定不同的时间，期间持续搅拌。时间到后移入100℃水浴10分钟，以充分使酶灭活。冷却后测定其DE值（本实验采取的DE测定为费林滴定参考自“GB/T 22482.1-2008：淀粉水解产品 还原力和葡萄糖当量测定”，这里便不再赘述），以DE落在15-20内为佳。具体的实验条件控制如下： 表1：液化最优条件正交实验表 列号 试验号 温度/℃ 液化时间/min 酶用量/(g/50g淀粉) A B C 1 1（55） 1（20） 1（0.1） 2 1 2（30） 2（0.15） 3 1 3（40） 3（0.2） 4 2（65） 1 2 5 2 2 3 6 2 3 1 7 3（75） 1 3 8 3 2 1 9 3 3 2 糖化 研究出最佳液化条件之后，在最佳液化条件重新进行液化。灭活后料液冷却，调整pH为4.5，每个烧杯加入糖化酶1.20g。搅拌混匀之后分别置于60℃、65℃、70℃的水浴摇床中，震荡反应16h,取出，测