生物制药工艺技术 淀粉水解糖的制备、微生物代谢产物发酵制药 淀粉水解糖的制备.ppt

任务3 淀粉水解糖的制备 许多工业微生物不能直接利用淀粉（如所有的氨基酸生产菌，大部分酵母），故发酵前必须将淀粉水解成糖。在工业生产上将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化，制得的水解糖液叫淀粉糖。 淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖 一、淀粉水解糖的制备方法 1、酸解法： 定义：以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。 优点：设备要求简单，水解时间短（20min），设备生产能力大。 缺点：高温高压下进行，设备要求耐腐蚀、耐高温、耐高压，副反应多，对原料要求严格，淀粉颗粒不宜过大，淀粉乳浓度不能过高。 2、酶解法：（双酶水解法） 定义：用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。一般分为两步 第一步是利用α－淀粉酶将淀粉液化转为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化。 第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程，称为糖化。也称双酶法。 DE值 是还原糖（以葡萄糖计）占糖浆干物质的百分比。国家标准中，DE值越高，葡萄糖浆的级别越高。 目前比较好的是玉米淀粉做的糖浆，但是价格贵，一般用木薯淀粉生产。 4 原料预处理（自学） 1. 发酵工厂在进行生产前，必须先将原料中混杂的小铁钉、杂草、泥快和石头等杂质除去，保证后续工序生产的正常和顺利进行。 2. 为保证后续工序生产的正常和顺利进行，还需对原料进行适当加工。 3. 为保证生产环境的清洁，必须采用适当的输送方式将原料从仓库运送至配料罐或反应器。 （一）原料除杂 1.筛选、风选 气流-筛式分离机：这类分离机主要用于谷物原料除杂用。凡是厚度和宽度或空气动力学性质(悬浮速度)与所用谷物不同的杂质，都可用气流-筛式分离机将其分离。 2 . 磁力除铁 包括永久性磁力除铁器和电磁除铁器两种方式。 (二)原料的粉碎 1.原料粉碎的目的 把原料进行粉碎后成为粉末原料，其目的是要增加原料受热面积，有利于淀粉颗粒的吸水膨涨、糊化，提高热处理效率，缩短热处理时间。另外，粉末状原料加水混合后容易流动输送。 对于一些带壳的原料，如高粱、大麦，在粉碎前，则要求先把皮壳破碎，除去皮壳后再粉碎。如果不把皮壳原料的外层去掉，有如下几个缺点： （1）皮壳本身毫无营养价值，在发酵过程中对微生物没有好处，皮壳在醪液中会引起阻碍液体的流动。 （2）皮壳在生产过程中，不发生变化，而大量皮壳汇集起来会占据一定的有效容积，无形中降低了设备的生产能力。 （3）醪液糖化后进行发酵时，皮壳会聚集在液面上，而引起较厚的醪盖，醪盖的形成会妨碍热量的逸散和CO2的放出，致使液体温度升高，细菌容易繁殖，特别是醋酸菌，出现这些现象，都会对发酵带来不利。 （4）皮壳会使蒸馏塔及冷却器等设备发生阻塞。皮壳渐多，需要停机清理，会给生产带来损失。 一般对于带皮壳的原料，处理过程要先行破碎，脱去皮壳。 (三)粉碎方法 原料粉碎的方法可分为干粉碎和湿粉碎两种。 （1）干粉碎 粗碎：原料过磅称重后，进入输送带，电磁除铁后进行粗碎。粗碎后的物料应能通过6~10mm的筛孔，然后再送去进行细粉碎。 常用设备：轴向滚筒式粗碎机 细碎：经过粗碎的原料进入细碎机，细碎后的原料颗粒一般应通过1.2~1.5mm的筛孔。也有采用1.8~2.0mm筛孔的。常用的细碎设备是锤式粉碎机 （2）湿粉碎 当采用湿粉碎时，将蒸煮所需的全部水量，和原料一起加入粉碎机中 这种方法可以加工水分较多的原料，原料粉末不会飞扬，减少原料的损失，省去处尘通风设备 但是湿粉碎所得到的粉碎原料，只能立即及时直接用于生产，不易贮藏，且耗电量较干粉碎多8--10%，同时锤式粉碎机容易产生堵塞现象。 (四)原料的输送 1. 机械的输送 为了使物料能起到混合搅拌和输送作用，固体输送主要是采用机械输送。发酵厂内固体输送大多采用皮带输送机，斗式提升机和螺旋混合器（也称绞龙）。如果在绞龙上加盖铁板，则在密闭系统内进行物料输送，对粉状物料而言，可以防止运转时粉尘的飞扬。 2. 气流输送 又称风送，或称气力输送。它是利用空气流动所产生的推动力在管道中输送的，其简单原理是，固体物料在垂直向上的气流中，受到向下拉的重力F1，和气流向上推的动力F2，如果F2大于F1，则气流向上推动，使物料由低位向高位运送。 例如甘薯干的块状原料，利用风动运送，有引风机把甘薯干运进料管，从低位向高位运送上去，而原料中的铁皮、石块等杂物，因比重较大，不能为气流所带走，而自动掉落在地上。 风送特别适于输送散粒状或块状的物料，是一种较好的输送方式。 第三章 工业发酵培养基 ? 2012 ZBVC Corporation 发酵制药 * ? 2012 ZBVC Corporation 发酵制药 * 《生物制药工艺技术》 * 项目2