论文题目: 淀粉转化生产葡萄糖的工艺优化研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 发酵工程
作者: 杨玉岭
导师: 毛忠贵
关键词: 葡萄糖,淀粉,液化,糖化
文献来源: 江南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 作为国家战略物资,糖以其与国计民生的紧密关系在国民经济中占有极其重要的地位。目前,我国每年就有1千万吨淀粉被用于转化为葡萄糖、发酵用糖或酒精生产用糖。由于生产设备的设计制造中存在的不合理性,或制糖工艺的落后以及生产用原、辅材料的技术水平等原因,我国由淀粉转化为葡萄糖的工业化水平尚较低。与淀粉工业发达的美国相比尚有较大差距。基于目前的现状,本论文对制糖工艺中液化、糖化中的关键设备和主要工艺位点的参数对制糖结果的影响的研究,得出了适合中国条件的,对目前工业化淀粉转化生产葡萄糖水平有较大提高的优化工艺。本文对淀粉转化生产葡萄糖的液化工艺条件进行了研究。确定淀粉液化工艺条件为:淀粉乳浓度应从传统的28-32% (w/w )提高到34-35% ( w/w )以降低能源和水的消耗;液化pH值应控制在5.6±0.2范围内;液化时间决定了液化反应进行的程度,可以根据设备能力通过不同的液化酶添加量进行调解,在通常的酶添加量( 0.060-0.072 KNU/克干基淀粉)条件下,100-120分钟是液化反应的理想时间;以碘试颜色棕红色作为液化终点的标志,液化反应到达终点后应以流加稀酸的方式迅速灭酶、终止反应;喷射蒸煮器是制糖工业中非常重要的关键设备,选用技术水平高的喷射蒸煮器会带来稳定而又理想的制糖结果。本文还对淀粉转化生产葡萄糖中的糖化工艺条件进行了研究。确定淀粉糖化工艺条件为:使用复合了普鲁兰酶的复合糖化酶,发酵用糖生产中在条件许可情况下也应该用复合糖化酶或选择副反应程度低的单一糖化酶;糖化时间根据设备能力进行调节,尤其应使其适应使用的糖化酶的特性;建议以酒精目测法作为糖化终点的判断方法,如能同时辅以菲林试剂定糖法检测还原糖共同确定糖化终点,则可以得到相当准确的糖化终点判断。最后,本文根据上述研究制定出适合国内目前条件下的经过优化的制糖工艺,并使用此工艺进行了制糖生产,取得了糖化质量和收得率同时上升的优异结果。经过优化的工业化淀粉转化生产葡萄糖工艺路线及参数条件为:淀粉乳→调浆→喷射→高温维持→闪蒸、冷却→层流液化→终止液化→糖化→pH调节、升温灭酶→降温、过滤。工艺参数如下:淀粉乳调浆至19.1至19.7波美(34 -35% W/W),pH:5.6±0.2;高温淀粉酶:选用低pH值液化的高温淀粉酶,酶加量:0.054–0.072 KNU/克干基淀粉;喷射温度:105–108oC;高温维持:3 -5分钟,闪蒸冷却后层流液化:100 -120分钟、维持95 -100 oC;液化终止:碘试棕红色后糖化罐流加1%稀硫酸;糖化pH : 4.1–4.3 ,温度:60–63 oC ,时间:32 -36小时;糖化酶选用到达糖化终点时间较长但复合反应程度低的糖化酶,酶加量0.475–0.570 AGU/克干基淀粉;糖化终点控制:使用酒精目测法与菲林试剂定糖法检测还原糖相结合判定糖化终点;糖化灭酶:升温至85oC,维持30分钟;降温、过滤:将pH值调节至4.8,降温至70oC后开始过滤.。当然今后我国制糖工业技术进步的方向应该是设备制造与酶制剂发展及在此基础上提高制糖淀粉乳浓度。
论文目录:
摘要
Abatract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 工业化淀粉转化技术的历史沿革
1.2.1 研究及初步应用阶段
1.2.2 发展阶段
1.2.3 成熟阶段
1.3 研究内容
第二章 淀粉转化生产葡萄糖中液化工艺条件的研究
2.1 材料与方法
2.1.1 设备
2.1.2 仪器
2.1.3 实验方法
2.2 工艺路线
2.3 工艺条件
2.4 结果与讨论
2.4.1 淀粉料浆的浓度对制糖结果的影响
2.4.2 液化pH 值对糖化结果的影响
2.4.3 喷射蒸煮器的设计和选用对糖化结果的影响
2.4.4 液化反应的时间及终止方式对糖化结果的影响
2.5 本章小结
第三章 淀粉转化生产葡萄糖中糖化工艺条件的研究
3.1 材料与方法
3.1.1 设备
3.1.2 仪器
3.1.3 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 糖化反应时间对糖化结果的影响
3.2.2 酶制剂的类型与终点确定对糖化结果的影响
3.2.3 糖化终点的确定对糖化结果的影响
3.3 本章小结
第四章 适合国内情况的、对国内工业化淀粉转化生产葡萄糖水平有效提高的制糖工艺的推荐
第五章 结果与讨论
致谢
参考文献
附录
发布时间: 2006-07-20
参考文献
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