水解法制糖的操作方法

水解法是先用a-將淀粉水解成糊精和低聚糖，然后再用糖化酶將其進步水解成葡萄糖的方法。該工藝分為液化和糖化兩個步驟，故又稱雙酶法。

（）雙酶法制糖的特點

1.優點

不需要耐高溫高壓設備，不僅節省了設備投資，也改善了生產條件；淀粉水解副反應少，水解糖液純度高；淀粉乳濃度由酸解法的18%~20%提高到30%~40%；水解糖液色澤好，質量高。

2.缺點

酶法時間比酸法長，般需要48 h；酶對溫度和pH較敏感，因此操作條件比酸法要嚴：酶法需要設備比酸法多。

（二）雙酶法制糖的操作方法

1淀粉液化

（1）液化淀粉在a-的作用下，生成能溶于水的糊精和低聚糖的過程。

（2）液化的機理淀粉在a-的作用下，分子內部a-1，4糖苷鍵發生斷裂，使直鏈淀粉迅速水解生成6-7個葡萄糖單元的短鏈糊精、低聚糖、麥芽糖和葡萄糖。由于a-不能水解支鏈流粉的a-1，6糖苷鍵，所以，液化液中還有a-1，6糖苷鍵的寡糖。隨著酶解的進行，淀粉的相對分子質量變得越來越小，酶解液黏度不斷下降，流動性增加，終生成能溶于水的糊精和低聚糖。

（3）液化的條件淀粉乳濃度30%~40%，pH6.0~6.5，溫度85~100℃，a用量8-12U/g干淀粉或0.5 ~ 0.6L干淀粉（2x104UmL），Ca2+濃度為0.01molL，若水中Ca2+超過50mg/L，可不加CaCh

（4）液化的方法淀粉液化方法有間歇液化法、連續進出料液化法、噴射液化法等。

@間歌液化法操作要點：在調漿桶（池）內加入定量的水，開攪拌后投入淀粉，使淀粉乳濃度達到15 ~20"Bé，再用純堿液將淀粉乳調pH至62-6.5；加入所需的氯化鈣和a，攪勻后泵入密閉的液化鍋內；在鍋內加熱到88~ 90℃，保溫20 ~ 30min，以碘液檢查；合格后，升溫至100℃，保溫5min使酶失活，結束并送下道工序。

②連續進出料液化法操作要點：調好淀粉乳后，用純堿液調pH，并按規定量加氯化鈣和a-；將調好pH的淀粉乳經噴頭輸入液化鍋內，并始終控制液溫88-90℃，使淀粉受熱液化；經盤管加熱保溫約40 min左右；液化液由鍋底部連續流出，使淀粉乳達到要求。

③噴射液化法操作要點：調好淀粉乳后，用純堿液調pH并按規定量加氯化鈣和a；噴射液化，噴射液化器的規格可根據需要選定，般工作蒸汽的壓力為0.4MPa，淀粉乳供料泵壓力為02~0.4MPa，噴射溫度為100 ~ 105℃，層流罐維持95 ~ 100℃，液化時間1-2h，以碘反應呈棕紅色為止，液化液經120 ~ 140℃滅酶5~10min，經板式換熱器冷卻至70℃以下，送入糖化。

（5）液化程度的控制為有利于糖化酶與液化產物結合，液化程度控制在20~30個葡萄糖單位的底物分子為宜。淀粉液化程度不能太高，但要液化，而且比較致。若液化程度太高，液化分子較小，不利于絡合結構形成，影響糖化酶的催化效率，使糖化液的DE值低：如果液化程度太低，液化產物分子數量少，糖化酶與液化產物分子接觸機會少，糖化速度慢，且液化液易老化，影響糖化程度，導致糖化液黏度大，過濾難。所以在生產上般以DE值衡量液化程度.控制DE值在10-15較合適，以與碘液反應顯棕色為液化終點。

DE值為葡萄糖值。用來表示淀粉水解程度及糖化程度，指葡萄糖（包括所有測定的還原糖）占干物質的百分比。

（6）影響液化的因素

①淀粉的種類：不同淀粉的結構不同，應選擇不同的液化方式。

②溫度：酶在某溫度下能表現出大活性，這個溫度稱為酶的適溫度。每種酶都有其適溫度，超出適溫度范圍，溫度繼續升高，酶活力顯著下降，甚至失去催化能力；溫度繼續降低，酶活力下降，作用緩慢。所以在淀粉液化時，必須控制在適溫度范圍內。

③pH：pH對酶的催化作用有很大影響，過低或過高都會降低酶的活力，a在pH6.0~7.0時較為穩定，在pH5以下嚴重失活.適pH為6.2-6.4，因此，在淀粉液化時，必須控制在適pH范圍內。

④不溶性淀粉顆粒：不溶性淀粉顆粒是指液化液中含有的微量不溶性物質，它的存在不僅增加液化難度，而且使過濾困難，還降低糖化率。

③淀粉乳：淀粉乳對酶活力穩定性有提高作用。在淀粉乳濃度10%條件下，加熱80℃，1h后殘余活力約94%；若沒有淀粉乳，殘余活力約24%。濃度提高，穩定性提高。

⑥鈣離子：鈣離子濃度與酶活性關系很大，實驗上，加入不同量的氯化鈣，在70C下加熱1h，低濃度鈣離子對酶活力穩定性有很大提高作用，如果沒有鈣離子則酶的活力喪失。因此，在生產上利用加氯化鈣或硫酸鈣的方法來調節鈣離子濃度。般控制鈣離子濃度為0.01 molL.

2糖化

（1）糖化是指由糖化酶將淀粉的液化產物糊精和低聚糖進步水解成葡萄糖的過程。

（2）糖化的機理糖化酶是外切，對淀粉鏈的a-1，4糖苷鍵和a-1，6糖苷鍵都能起作用，能從淀粉分子非還原端依次水解a-1.4糖苷鍵和a-1，6糖苷鍵，終產物是葡萄糖，不過a-1，6糖苷鍵的水解速度僅為a-1，4糖苷鍵水解速度的1/10，所以水解過程所需時間很長。采用a-將淀粉先液化，再進行糖化的雙酶法水解工藝.就能大大縮短時間。

（3）糖化的工藝流程

（4）糖化的操作要點

①進料：將30%淀粉乳的液化液泵入開口桶內；@加糖化酶：糖化酶按每1g干淀粉加入80 ~ 120U或每噸干淀粉加1~1.5L（109U/mL）：

③糖化：在定pH和溫度下進行糖化，糖化劑的菌種來源不同，糖化的pH和溫度也不同；

@終點檢查：糖化時間30 ~48h，然后用檢查終點：滅酶：糖化結束，升溫至80~85℃，加熱20~30min，殺滅糖化酶；

⑥過濾：糖液先用純堿液調pH至4.6~4.8，不加或少加助濾劑，進行過濾。

（5）影響糖化的因素除溫度、pH、糖化劑、菌種來源外，還包括：

@糖化時間：般將葡萄糖值達到高峰的時間定為糖化時間。

②酶的用量：酶的用量決定于酶活力高低，酶活力高則用量少，液化液濃度高，加酶量要增多，但酶量過高，也會促進復合反應的發生，導致葡萄糖值降低。

③酶的純度：工業用酶制劑不可能含單酶，其他酶的存在有時會促進色素的產生，促使復合反應增加，使水解后的葡萄糖液純度下降。