[發明專利]一種高效分步液化高濃度玉米淀粉的方法

在審

• 申請號: 201510296585.0
• 申請日: 2015-06-02
• 公開（公告）號: CN104911234A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 張鳴鏑;趙駿倢;林松毅;劉靜波;黃延軍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋;王恩遠

技術領域

本發明屬于淀粉制糖加工技術領域，具體涉及一種高效分步液化高濃度玉米淀粉的方法。

背景技術

淀粉糖是我國食品工業的重要原料，是人們日常消費食糖的有益補充。我國玉米資源豐富，占世界第二位，玉米的增產為發展淀粉糖提供了物質基礎。然而我國的淀粉糖價格高于蔗糖，價格高的主要因素一方面是玉米價格因素，而更重要的是我國玉米深加工只停留在傳統簡單技術的生產基礎，只有采用高新技術才能進一步提高淀粉糖類產品的質量，大幅度降低成本，才能使我國的淀粉糖在國內外有發展的余地。所以為了降低淀粉糖的生產成本，最有效的途徑之一是提高淀粉的初始濃度，減少淀粉乳中的初始水分含量，使糖化液中固形物含量增加，所需蒸發水量減少。而高濃度玉米淀粉液化是生產淀粉糖至關重要的一步，直接關系產品的成本與品質。

利用可控酶解技術開發玉米淀粉糖類產品時，所面臨的最大技術問題即為玉米淀粉糊化的粘度很大、液化度過低、生產水耗大。玉米粉含有豐富的淀粉，就淀粉組成而言，它的直鏈淀粉較高。所以玉米淀粉多用于制藥或制作糊精葡萄糖等。現代制糖工業一般采用酶法制備淀粉糖，其采用的一般是耐高溫α-淀粉酶，其最適宜酶解溫度在90℃左右，在玉米淀粉升溫的過程中，玉米淀粉達到70℃以后會產生糊化現象，使溶液呈膏狀，粘度大，攪拌困難，因此當今制糖工業制糖濃度很低，產品形態以液態為主，其生產動力耗能多，水耗多，儲運困難，這些嚴重制約了我國制糖工業的發展。

本發明突破高濃度淀粉生物酶法液化的這個技術瓶頸，解決了初始濃度由25～35％，提高到50％以上，在加溫糊化過程中，由于濃度高淀粉糊粘度會非常大，很難攪拌與混合均勻，受熱不均勻導致部分淀粉老化，阻礙下一步糖化反應等諸多問題。本發明根據現有液化酶反應條件的基礎上，采取分步協同液化法，解決了直接用耐高溫α-淀粉酶液化高濃度玉米淀粉由于淀粉吸水膨脹在加熱糊化、液化過程中，淀粉糊的粘度會過大，很難攪拌與混合均勻，反應很困難，最終導致淀粉老化阻礙下一步糖化反應的進行。同時解決了僅用中溫α-淀粉酶液化高濃度玉米淀粉反應效率過低，大部分淀粉還沒有形成糊精、多糖等問題，嚴重影響下一步反應進行，影響產品的品質。采用兩種酶分步協同液化法液化高濃度玉米淀粉效果更佳，成本更低。液化底物不用進行前處理，降低了生產成本，為工廠產業化生產提供有力支撐。

本發明的技術優勢主要體現是以兩種液化酶酶分步液化為核心技術，通過單因素和響應面分析優化出最佳的反應條件，解決了高濃度淀粉生物酶法液化的這個技術瓶頸。

發明內容

本發明是提供一種高效分步液化高濃度玉米淀粉的方法，并優化該酶系的反應條件，最終解決了僅用生物酶法液化高濃度玉米淀粉問題。

本發明的技術方案如下：

一種高效分步液化高濃度玉米淀粉乳的方法，其特征在于，以市售的玉米淀粉調配制成初始質量濃度以干基計為40％～65％的高濃度玉米淀粉乳為反應底物，經過淀粉調漿、兩種液化酶分步液化酶系的酶解過程，獲得高濃度玉米淀粉乳液化液。

上述方法中，所述的調漿過程，是將常見市售的玉米淀粉用去離子水、純凈水、蒸餾水中任意一種稱量配制成質量分數為40％～65％的高濃度玉米淀粉乳，用渦流混合器或電動攪拌器使淀粉乳均勻、穩定，用鹽酸和氫氧化鈉調節淀粉乳的pH在5.0～6.0之間；

上述方法中，所述的第一次中溫淀粉酶液化過程，是向調漿均勻的淀粉乳中加入中溫α-淀粉酶以干基計：6～28U/g淀粉，濃度為0～0.2％無水氯化鈣，混合均勻后在液化溫度為65～75℃的條件下液化15～30min；

上述方法中，所述的第二次耐高溫淀粉酶液化過程，是將第一次中溫α-淀粉酶液化后的液化液再加入耐高溫α-淀粉酶以干基計：8-30U/g淀粉，混合均勻后在液化溫度為82～96℃的條件下液化14～25min，獲得高濃度玉米淀粉液化液，其DE值在10～28之間，可以作為下一步糖化工藝反應底物。

上述方法中，是利用中溫α-淀粉酶和耐高溫α-淀粉酶兩種酶作為液化酶，優化分步液化酶系的最佳反應條件，使其能高效液化高濃度玉米淀粉乳。

進一步，中溫α-淀粉酶的用量優選以干基計10-15u/g。耐高溫α-淀粉酶的用量優選以干基計8-14u/g。

具體實施方式

實施例1