[发明专利]一种利用高浓度淀粉乳连续生产淀粉糖化产物的方法

说明书

本发明提供了一种利用高浓度淀粉乳连续生产淀粉糖化产物的方法，该方法通过在预液化步骤中组合使用中温淀粉酶、高温淀粉酶、脂肪酶以及蛋白酶，并通过实施两步预液化步骤后再进行连续喷射液化，有效降低了加热糊化过程中淀粉的粘度，从而能够利用喷射液化对高浓度的淀粉乳进行较好的液化处理。另外，该方法通过在糖化步骤中使用了高效的去除葡萄糖转苷酶的复合糖化酶作为酶制剂，有效抑制了糖化阶段复合反应的发生，保证了淀粉糖化产物中葡萄糖得率，从而实现了淀粉糖化产物的生产过程中的能耗降低、粘度控制和葡萄糖得率这三者的平衡。

技术领域

本发明属于淀粉制糖加工技术领域，具体涉及一种利用高浓度淀粉乳连续生产淀粉糖化产物的方法。

背景技术

淀粉糖是以淀粉为原料，采用酶法水解制糖工艺或酸法制糖工艺反应得到的糖品的总称。淀粉糖是我国食品工业的重要原料，是人们日常消费食糖的有益补充，因此提高淀粉糖类产品的质量，降低生产成本显得尤为重要。近年来，酶法水解制糖工艺逐渐代替了酸法制糖工艺。一般来说，酶法水解制糖工艺一般分为液化和糖化两个阶段：首先使用专一性强的淀粉酶将淀粉乳进行液化，得到含有糊精和/或低聚糖的淀粉液化产物(液化液)，随后利用糖化酶将所得到的淀粉液化产物进一步糖化为含有葡萄糖的淀粉糖化产物(糖化液)，即淀粉糖。酶法反应条件温和，副反应少，转化效率高。然而酶解反应时间较长，且由于酶是蛋白质，易造成过滤困难。

目前酶法水解制糖工艺中的液化阶段最常采用的淀粉液化工艺为喷射液化技术。喷射液化技术一般包含预液化处理阶段和液化处理阶段。预处理阶段一般将淀粉加水调浆成淀粉乳，调节pH后加入淀粉酶的保护剂和激活剂，最后加入耐高温α-淀粉酶。在液化处理阶段，将搅拌均匀的淀粉乳打入喷射液化器，使得喷射出的淀粉乳与高温蒸汽直接接触。为满足耐高温α-淀粉酶的活性和喷射液化要求，通常将蒸汽的温度控制在90-120℃之间，并将其压强控制在0.9-1.2MPa之间。喷射液化技术利用高温蒸汽对淀粉乳迅速加热，能够在短时间内限制淀粉粘度增加。然而，在上述温度下，淀粉糊化现象仍十分严重，粘度对工艺的限制仍然十分明显，因此通常也难以将淀粉乳的初始浓度提高到35％以上。另一方面，当采用间接加热时，淀粉受热时间过长，导致液化液粘度过高，使得泵送和之后的加工十分复杂。

在酶法水解制糖工艺中，淀粉乳的初始浓度升高会导致以下两方面的技术问题：1)在液化阶段，加热糊化过程中高浓度淀粉的粘度会急剧升高，使得液化控制变得困难，为设备运行及液化液质量都带来不利影响；2)在糖化阶段，底物浓度升高会造成葡萄糖发生复合反应，生成大量二糖和三糖，从而降低葡萄糖得率。为了避免上述这些技术问题，目前工业上通常将淀粉乳初始浓度控制在31-33％这一较低的范围内。

然而，在淀粉糖生产的后期糖液蒸发工艺中，需要将糖化液浓度浓缩(例如浓缩至45％)，较低的淀粉乳初始浓度范围又无法克服淀粉制糖后期糖液蒸发所带来的高能耗和高水耗等问题。因此，在淀粉糖生产工艺中还需要适度提高淀粉初始浓度来降低能耗、提高产能，并降本增效。

因此，目前亟需一种改进的生产淀粉糖化产物的方法，该方法能够实现淀粉糖化产物的生产过程中的能耗降低、粘度控制和葡萄糖得率这三者的平衡。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改进的生产淀粉糖化产物的方法，该方法在提高淀粉初始浓度的同时，能够有效控制液化阶段的加热糊化过程中淀粉的粘度。另外，该方法还能够有效抑制糖化阶段复合反应的发生，保证淀粉糖化产物中葡萄糖得率，从而在淀粉糖化产物的生产过程中实现了能耗降低、粘度控制和葡萄糖得率这三者的平衡。具体而言，本发明的上述目的是通过如下方面实现的：

本发明的第一方面在于提供一种利用高浓度淀粉乳生产淀粉糖化产物的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

(1)预液化步骤：向pH为5.0-6.0、干基质量分数为38wt％-55wt％的淀粉乳中加入中温α-淀粉酶、耐高温α-淀粉酶、脂肪酶和中性蛋白酶，混合后在45-60℃、优选55-60℃下保温0.5～1.5h，得到第一淀粉乳；