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澱粉的液化理論

發布時間:2014-01-15 15:09:40

澱粉的糊化 澱粉顆粒是具有結晶結構的,这種結晶結構對酶的催化作用抵抗力非常強。ɑ-澱粉酶幾乎不能水解澱粉顆粒。所以必須先使澱粉糊化,晶體結構被破壞,變成錯綜複雜的网狀結構,a-澱粉酶才能進入澱粉内部進行作用。事實證明,細菌ɑ-澱粉酶水鰓澱粉顆粒和水解糊化澱粉的速度比为1:20 000。澱粉顆粒由于受熱吸水膨脹,晶體結構消失,變成糊狀液體,这種現象稱为糊化。發生糊化現象的溫度稱为糊化溫度。 糊化過程可分成三個階段:預糊化- 澱粉顆粒吸收少量水分,體積膨脹少,澱粉乳黏度增加少,若冷卻,幹燥,所得澱粉顆粒的性質與原来無區别:糊化-澱粉顆粒突然膨脹很多,體積膨脹幾倍到幾十倍,吸收大量水分,澱粉乳黏度增加,并有一小部分澱粉溶于水中,澱粉乳變成澱粉糊;溶解,若繼續加熱,糊化澱粉溶解于水中。 澱粉的老化 在澱粉液化中特别要注意澱粉老化問題。澱粉老化就是分子間氫鍊已斷裂的糊化澱粉又重新排列形成新氫鍵的過程,也就是一個複結晶的過程。澱粉酶很難進入老化澱粉的結晶區,澱粉很難液化,更談不上進一步糖化。为此應采取一定的措施控制澱粉的老化。以下幾個因素對澱粉的老化有影響: ①堿性條件會抑制澱粉老化。
  ②澱粉糊濃度過高,易發生老化。
  ③快速升溫或快速降溫,澱粉不宜老化。
  ④在一般情況下DE值越小,越易老化。因此在液化時,DE值不宜太小。
  ⑤高溫條件下,澱粉不宜老化。一般溫度大于60℃,澱粉不宜老化,在2_4℃,極易老化。
  ⑥直鍊澱粉易老化,支鍊澱粉不易老化。小麥、玉米澱粉等含直鍊澱粉多的澱粉容易發生老化現象。
液化溫度 在進行液化時應該盡量采取相對高一些的溫度。因为:
  ①克服澱粉老化。
  ②蛋白質絮凝好。
  ③高溫可以提高酶的活力,加快水解速度。
  ④澱粉的徹底糊化必須在高溫下才能完成。
  ⑤澱粉隻有受熱达到其糊化溫度後才能使澱粉顆粒的結晶結構遭到徹底破壞,使澱粉酶易與底物結合。
  ⑥可以阻止小分子(如麥芽二糖、麥芽三糖等)前體物質的生成,有利于提高葡萄糖收率。減少不溶性微粒的産生。不溶性微粒是直鍊澱粉與脂肪酸形成的絡合物,呈螺旋結構,組織緊密,不能水解。它的存在不僅降低了糖化産率,而且造成過濾困難,濾液渾濁。
當溫度提高時,a-澱粉酶的活力損失也加快了。为解決这一問題,在T.业中一般加入鈣離子和提高底物濃度来提高酶在高溫下酌穩定性。由于不同来源的ɑ-澱粉酶對熱的穩定性不同,且對鈣離子的需求也不同。在液化中應根據酶的不同性質,控制溫度條件和添加鈣離子,保證酶活力最高、最穩定。 液化方法與選擇 酶液化的方法可分为間歇液化法、半連續液化法、噴射液化法。各方法又可按加酶方式不同、酶制劑耐溫性不同再進行細分。 本文參考《發酵工程原理與技術》一書。
常見問題    
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