葡萄糖连续结晶的新工艺

2017-02-01长春帝豪食品发展有限公司

食品安全导刊 2017年33期

关键词：糖液甜度新工艺

□ 刘爽长春帝豪食品发展有限公司

葡萄糖连续结晶的新工艺

□ 刘爽长春帝豪食品发展有限公司

本文对葡萄糖连续结晶新工艺技术展开探究，提出了葡萄糖连续结晶工艺的设计方案，详细介绍工艺流程（主要包括液化、糖化、灭酶、除渣、脱色、离子交换、降温结晶），最后介绍了结晶葡萄糖的性能。

葡萄糖；连续结晶；工艺

葡萄糖在生物学领域具有重要地位，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，即生物的主要供能物质。植物可通过光合作用产生葡萄糖。在糖果制造业和医药领域有着广泛应用。结晶葡萄糖是结晶状态下存在的葡萄糖总称，相对液体葡萄糖、固体糖分而言。按照用途，分为工业级、口服级、注射级三种。按照分子结构，分为一水α-D、无水α-D、无水β-D六环葡萄糖。

1 葡萄糖连续结晶新工艺设计

1.1 设计依据

日产100 t口服结晶葡萄糖含水量≤9%，结晶口服葡萄糖收率≥98%。淀粉含量≥86%，喷射液化速度为30 m3/h。年工作日300 d，日工作时间20 h，结晶周期为56 h，结晶罐110 m3/只，每年生产8 000 t口服葡萄糖。材料选精制玉米淀粉，采用液化酶、复合糖化酶作为发酵酶。采用高压喷射液化技术系统。

1.2 工艺流程概述

工艺流程主要为：淀粉调浆→液化→糖化→除渣过滤→离子交换→浓缩→结晶→分离→气流干燥。首先将配料罐中粉浆调到Be17，利用碳酸钠溶液调节pH到5.0～7.0，检测合格加入耐高温α淀粉酶，搅拌均匀由泵打入喷射液化器，保温120 min，温度控制在95 ℃左右。再进行二次喷射，料液与蒸汽结合，温度上升到120～140℃，在高温中持续3 min，彻底杀除耐高温α淀粉酶，利用高温压差分散。真空冷却系统冷却降温，pH值调至4.2，加入糖化酶，保温糖化48 h，糖化终点后升温到80 ℃，灭酶。再将pH调到5.0，加入活性炭过滤脱色，控制时间为30 min，过滤后的糖液进入离子交换，去除糖液中灰分、蛋白质、有机酸、色素，蒸发浓缩至70%，换热（48℃）进入结晶器进行降温结晶，根据各层温度控制点控制降温，确保糖液不断饱和。葡萄糖分子在晶核上析出，结晶完全后达到平衡，经检测母液浓度达到要求后放料。

2 葡萄糖连续结晶新工艺介绍

①液化：用纯水在调浆罐中，将料液波美调到17°±0.2 Be，加入碳酸钠溶液调节pH，将调好的淀粉乳打到料罐内，做好液化准备。将淀粉乳泵入喷射器，在喷射器蒸汽作用下迅速液化，之后闪蒸到95 ℃，经过层流罐连续液化，控制DE在13%～17%。②糖化：降温与pH调节之后用食用盐酸调节到4.1，控制糖化温度在60 ℃左右，将复合型糖化酶加入液化液中，加量为0.40 kg/T·Ds。用料泵将液化液泵入200 m3糖化罐。糖化时间为60 h。糖化液DX值为95%～96%，液相色谱检测糖液中DX值≥95%。③灭酶：糖化终点之后，及时灭酶处理，避免葡萄糖复合生成龙胆二糖等杂糖，降低糖化液DX值，影响结晶葡萄糖收率。将糖化液加热到70～75 ℃达到灭酶目的。④除渣：对于糖液中一些不溶性杂质，应当利用过滤机分离，包括蛋白、脂肪、纤维等物质，得到洁净物料。⑤脱色：脱色的主要目的是为了利用活性炭的吸附能力降低料液色度与蛋白质、无机盐含量。经过滤的糖化液，在脱色罐中加入2.5‰活性炭，控制温度80 ℃，均匀搅拌，停留30 min，再送入过滤机将活性炭与糖液分离，澄清后送入离子交换。⑥蒸发：精制后的糖化液，色相＜1#，干物30%左右，在蒸发器中一效温度100～110 ℃，真空度＜-0.086 MPa。采用蒸汽与液化闪蒸废汽加热，蒸发后糖液干物为70%左右。⑦降温结晶：蒸发后液糖由泵打入结晶器中，容积为110 m3。与管线回流的糖膏液混合之后，进入结晶器进行降温，混合温度为45℃。物料在向下位移的过程中完成结晶过程，当物料位移到罐的底部即达到出料标准（底部出料温度24 ℃）。⑧分离：进行分离处理时，首先洗涤，将母液洗涤5 min，冲洗4次，洗涤糖液控制在20 s左右，脱水处理5 min。控制泵水压力为3.0 kg/cm2。糖液水分控制在14%以内。要求分离机内壁粘糖在5 mm以内，洗涤水内毒素在0.2 eu以内。分离之后的洗液与母液，主要用于之前工序的配料[1]。

3 结晶葡萄糖性能

①甜度：葡萄糖浓度决定其溶液的甜度，表现为浓度越高，则甜度越高。葡萄糖浓度与甜度关系程度大于蔗糖，微观层面甜度与分子结构、分子量、存在状态等相关。在浓度较低的情况下，蔗糖甜度大于葡萄糖。②发酵性：各种微生物都有相对应的不同酶系，大多数细菌都可以将糖类作为碳源，在分解糖类物质的特性表现上有所不同。酵母发酵葡萄糖，发酵过程中含量与转化量相关，通常以葡萄糖用来发酵生产食品。③溶解度：葡萄糖在常温状态下的溶解度相对较低，浓度在50%左右，如果浓度偏高，则葡萄糖析出结晶，且渗透压较低，无法抑制微生物的生长。