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麦芽糖醇的生产工艺

淀粉网整理    2009/6/3 10:13:00    阅读次数:2382    

麦芽糖醇是由麦芽糖经氢化还原制成的双糖醇。工业上其生产工艺可分为两大部分,第一部分是将淀粉水解制成高麦芽糖浆,第二部分是将制得的高麦芽糖浆加氢还原制成麦芽糖醇。整个工艺流程如下:
    淀粉一调浆(浓度10% ~20% ,pH6.0~6.4)一液化(100℃ ,DE10~12)一糖化(45~50℃ ,pH5.8~6.0)一压滤一脱色(pH4.5~5.0,80℃ ,30rain,20~25转/分)一压滤一离子交换(流速700kg/h,40cI=左右)一真空浓缩(0. 086~0.092Mpa,50~53~C)一高麦芽糖浆一备料(浓度12% ~15%)一调pH(7.5~8.0)一进料反应(温度 120~C~130~C,压力8Mpa)一过滤脱色一离子
交换一蒸发浓缩一成品。
    操作要点:
    高麦芽糖浆制备.
    (1)调浆:先将一定量的水加入调浆罐中,开动搅拌器,逐渐加入淀粉,将淀粉调成浓度为10%~ 20% 的淀粉乳,调粉时充分搅拌,防止结团。待淀粉完全调匀后,加入0.1%左右的纯碱,将pH调至6.0~6.4,为提高淀粉酶的活力,加入0.2% ~0.5%(对淀粉而言)的氯化钙,搅拌均匀。
    (2)液化:该工序对提高麦芽糖的产率很关键,应严格操作。将调好的淀粉乳打入贮罐,d一淀粉酶的加入量按5U/g淀粉计,IO0~C液化至DE值 1O~12。同时立即升温100℃以上,保持5min,进行高温灭酶。经过高温处理后的淀粉液化液,分散性好,不易发生凝沉,利于糖化操作。
    (3)糖化:将液化冷却至45~50℃ ,调节pH至5.8~6.0,加异淀粉酶20U/g淀粉和鲜麸皮,13一淀粉酶10U/g淀粉,糖化3O~40h,得到含80% ~95%麦芽糖,5% ~15%麦芽三糖的糖化液。
    (4)压滤:其作用是除去糖化液中的杂质,保证后面工序的顺利进行。用板框式压滤机压滤,以硅藻土或压碎珍珠石为助滤剂,至得到澄清的滤液为止。
    (5)脱色:按滤液干物质的0.5~1.0%加入粉末活性炭,加入前先将活性炭与等量滤液混合,这样易于活性炭的混合。脱色操作条件:pH4.5~5. 0,80℃ ,30min,以20~25rpm的速度搅拌,然后以硅藻土为助滤剂(用量为0.3—0.5kg/m2),用板框式压滤机压滤.先用少量糖化液把硅藻土调匀,然后用泵打入加滤机,压力要求在0.1MPa以下,使硅藻土均匀地沉积在滤面上,开始滤出的滤液不清,将其回流到脱色罐,直至液澄清为止,关闭回流管,将滤液送至贮缸,过滤压力应控制在0.2~ 0.3MPa。
    (6)离子交换:通过离子交换除去滤液中的金属离子、离子型色素以及残留的可溶性含氮物等杂质,可进一步提高糖液的纯度和热稳定性,使其无色透明。离子交换流程:糖化液一阳柱一阴柱一阳柱一阴柱。选用强酸性阳树脂和强碱性阴树脂,使用前离子树脂经浸泡膨胀后,分别装入阴、阳柱中,再经酸洗、碱洗、水选后即可使用,交换时控制流速约700kg/h,温度为40℃左右。树脂使周期的长短视糖浆中杂质含量而定,杂质量高则使用周期短。
    (7)真空浓缩:真空度维持在0.086—0.092MPa,糖液温度约为50~53℃,真空度不低于0.066MPa,蒸汽压力控制在0.2~0.3MPa。浓缩至固形物含量40~60%,停汽放空,即可作为制备麦芽糖醇的原料。
    注意事项:液化时要特别注意DE值必须控制在最低范围。及时灭酶处理,防止DE值过高影响麦芽糖的产率。
    麦芽糖醇的制备.
    将固形物含量为40% ~60%的无色纯净的高麦芽糖浆在碱性条件下,按淀粉投入量的8%加入镍催化剂。在高压釜中通入5~ 18MPa氢气,在此条件下麦芽糖开始吸收H 进行加氢反应。氢化结束后,即得麦芽糖醇液。然后过滤除去糖液中的催化剂,再经活性碳和离子交换处理(操作要求及步骤与前述操作相同),便可得到澄清的麦芽糖醇。最后经真空浓缩、喷雾干燥等工序即可制成麦芽糖醇浆或粒状产品。影响麦芽糖醇质量的因素有:液化后的DE值;糖化后麦芽糖的含量,含量大于90%的高含量麦芽糖才能产出高含量的麦芽糖醇;氢化后麦芽糖醇的含量,氢化效果对后续的结晶有很大影响,提高氢化转化率,降低残糖的含量,将大大增加麦芽糖醇的结晶能力,通常氢化后应保证麦芽糖醇含量大于85% 。
    目前,市场上销售的麦芽糖醇主要以固形物75%的麦芽糖醇糖浆为主,麦芽糖醇的含量普遍在50%左右,由于麦芽三糖醇之类的高级糖醇含量高,使麦芽糖醇溶液的黏度增大,抑制结晶的出现,因此生产结晶麦芽糖醇就比较困难。要生产高纯度的麦芽糖醇必须先生产高纯度的麦芽糖,由于麦芽糖醇产品中对山梨醇含量有限制,因此在选择糖化时要提高麦芽糖的含量,还要控制葡萄糖的生成,糖化酶的选择十分重要。离交和反应的控制对最终生成麦芽糖醇的含量影响较大,离交后物料 pH偏低会使部分麦芽糖分解成葡萄糖,使反应后产品山梨醇含量过高。反应过程还要注意控制人料浓度、pH值、反应时间、反应温度。由于麦芽糖醇熔点较高,可以选择较高的干燥温度,但由于麦芽糖醇黏度大,必须在瞬间干燥,因此可以采用全结晶工艺生产结晶麦芽糖醇,即以液体麦芽糖醇为原料在融化状态下喷雾干燥来生产粉末状固体产品。