i. Liquefação
A glicose amilase utilizada na sacarificação é um tipo de exoenzima que realiza a hidrólise das moléculas do substrato a partir da extremidade não redutora. Para aumentar a eficácia da amilase maltogênica e acelerar a reação de sacarificação, é necessário utilizar α-amilase para hidrolisar a glicose macromolecular em maltodextrina e açúcares compostos. No entanto, a estrutura cristalina das partículas de amido oferece forte resistência à ação da enzima.
(i). Gelatinização e envelhecimento
Se o leite com amido for aquecido a uma determinada temperatura, as partículas de amido começam a expandir e a polarização cruzada desaparece. Com o aumento da temperatura, as partículas de amido continuam a expandir-se, atingindo volumes várias vezes maiores que o original. À medida que as partículas se expandem, a estrutura cristalina desaparece, o volume aumenta, as partículas entram em contato umas com as outras e se transformam em um líquido gelatinoso. Mesmo sem mexer, o amido não se deposita mais; esse fenômeno é conhecido como gelatinização. O líquido pegajoso gerado é conhecido como pasta de amido, e a temperatura em que esse fenômeno ocorre é a temperatura de gelatinização.
(ii) Liquefação
A liquefação possui muitos métodos, sendo o mais ideal a liquefação por jato. Dependendo das condições de produção de cada fábrica, quando a pressão de vapor for superior a 0,8 MPa, escolhe-se o processo de liquefação por jato de vapor de alta pressão; quando a pressão de vapor for inferior a 0,5 MPa, escolhe-se a liquefação por jato de baixa pressão. O processo de liquefação por jato divide-se em processo enzimático simples e tecnologia enzimática dupla.
ii. Sacarificante
Após a liquefação, ajuste rapidamente o pH da solução para 4,2,5 e, simultaneamente, resfrie-a para 60 °C. Em seguida, adicione a enzima sacarificante e mantenha a temperatura em 60 °C. Agite continuamente para evitar uma sacarificação irregular. Após a reação, verifique com álcool anidro se não há maltodextrina e ajuste o pH para 4,8-5,0. Aqueça a solução a 80 °C e mantenha essa temperatura por 20 minutos. Filtre a solução e armazene o líquido filtrado em um recipiente adequado, mantendo-o acima de 60 °C para uso posterior.
iii. Filtragem
Após a sacarificação do amido, o DE (Elemento Detergente) pode chegar a 98% (variando conforme a configuração e as necessidades do cliente). No entanto, a hidrólise do amido também libera impurezas insolúveis, cinzas, gordura, proteína, entre outros. Além disso, o processo de hidrólise adiciona impurezas; a adição de ácido pode gerar sais inorgânicos; a adição de enzimas pode gerar proteínas; e a decomposição gera amilose e oligossacarídeos, e a reação secundária gera 5-HMF (5-hidroximetilfurfural), entre outros compostos coloridos. Esses compostos precisam ser refinados para melhorar a qualidade da glicose e, consequentemente, a qualidade do produto final. Portanto, após a sacarificação, é necessário realizar a filtração.
iv. Descoloração
A descoloração do líquido sacarificado pelo método enzimático normalmente consiste em ajustar o pH para cerca de 4,8. Como a enzima é uma proteína, o pH da solução fica próximo ao ponto isoelétrico da proteína, resultando na presença de muitas substâncias em suspensão. Muitas fábricas utilizam inicialmente um filtro de tambor, feito com pré-revestimento de diatomita, ou adicionam um filtro de carvão ativado usado para remover proteínas, gorduras e impurezas, antes de realizar a descoloração. A cor do líquido sacarificado pelo método enzimático é clara. Normalmente, realizamos duas etapas de descoloração com carvão ativado, seguidas de troca iônica (IX). Em alguns casos, não utilizamos carvão ativado para a descoloração, filtrando diretamente em um filtro de tambor e, posteriormente, realizando a troca iônica.
v. Troca iônica (IX)
Com os íons trocáveis nos grupos funcionais fixados em um esqueleto de rede tridimensional, a alteração da concentração iônica e de outras condições ambientais permite a troca reversível repetida com íons externos, possibilitando a separação, substituição, concentração e remoção de impurezas, além de atividades catalíticas químicas.
vi. Evaporação e concentração
Dependendo dos requisitos de processamento e da tecnologia, existem diferentes tipos de concentradores, como evaporação contínua ou em lote, evaporação única ou evaporação múltipla.
vii. Cristalização
A cristalização é o processo que transforma o líquido em sólido e separa os sólidos. É também o método mais importante para se obter pureza. A cristalização é o procedimento mais importante no processo de cristalização da glicose. Ela influencia diretamente a qualidade e o rendimento do produto.
Existem diferentes tipos de cristalização para o processo de produção de glicose. O processo é um tanto complexo, principalmente em relação à qualidade e ao rendimento do produto. A seguir, descrevemos o processo:
(i). Uma vez que o processo de cristalização
(ii). Processo de cristalização dupla
(iii). Linha de produção de glicose anidra
viii. Separação e secagem
A cristalização é o processo que transforma o líquido em sólido e separa os sólidos. É também o método mais importante para se obter pureza. A cristalização é o procedimento mais importante no processo de cristalização da glicose. Ela influencia diretamente a qualidade e o rendimento do produto.
Existem diferentes tipos de cristalização para o processo de produção de glicose. O processo é um tanto complexo, principalmente em relação à qualidade e ao rendimento do produto. A seguir, descrevemos o processo:
(i) Separação
A mistura após a cristalização contém partículas de cristal e líquido não cristalizado (geralmente chamado de líquido-mãe ou verde), sendo necessário separar as partículas de glicose cristalizada do líquido-mãe por meio de um separador centrífugo.
A mistura líquida é carregada e então girada pela força centrífuga; em seguida, os cristais são lançados da solução-mãe para a cesta e descarregados.
(ii). Secagem
As máquinas de secagem de glicose incluem secadores de tambor, secadores de fluxo de ar e secadores de leito fluidizado, etc. Algumas fábricas utilizam secadores por pulverização para secar a solução de glicose altamente concentrada diretamente até transformá-la em pó.
O secador de tambor é um tambor rotativo com camisa de vapor, que possui uma certa inclinação, permitindo a adição de glicose por um dos lados. O fluxo na câmara é lento, cerca de 5 rpm, como em um secador de tambor de 1000*5000 mm, com capacidade de aproximadamente 10 t/d.
O secador de ar é o equipamento mais comum para secagem de glicose, composto por aquecedor de ar, soprador, tubos de ar e ciclone, entre outros componentes. A glicose separada deve ser triturada primeiro e, em seguida, conduzida pelo fluxo de ar quente.
ix. Produção de maltodextrina
A maltodextrina divide-se em três classes principais:
MD100: Valor DE, %(m/m) inferior a 10
MD150: Valor DE, %(m/m) inferior a 15
MD200: Valor DE, %(m/m) inferior a 20
x. WIP (Lavagem no Local)
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