i. Сжижение
Глюкозоамилаза, используемая для осахаривания, является экзоферментом, осуществляющим гидролиз молекул субстрата с невосстанавливающего конца. Для повышения эффективности мальтогенной амилазы и ускорения реакции осахаривания необходимо использовать α-амилазу, которая гидролизует макромолекулу глюкозы до мальтодекстрина и сложных сахаров. Однако кристаллическая структура частиц крахмала обладает высокой устойчивостью к действию этого фермента.
(i). Желатинизация и старение
Если крахмальное молоко нагреть до определенной температуры, частицы крахмала начинают расширяться, поляризованные кресты исчезают. При повышении температуры частицы крахмала продолжают расширяться, увеличиваясь в несколько раз или даже в десятки раз по сравнению с первоначальным объемом. По мере расширения частиц кристаллическая структура исчезает, объем увеличивается, частицы соприкасаются друг с другом, превращаясь в желатинообразную жидкость. Даже если прекратить перемешивание, крахмал перестает осаждать, это явление известно как желатинизация. Образовавшаяся липкая жидкость известна как крахмальная паста, температура этого явления называется температурой желатинизации.
(ii) Сжижение
Существует множество методов сжижения, наиболее идеальным из которых является струйное сжижение. В зависимости от производственных условий различных заводов, при давлении пара > 0,8 МПа выбирается процесс сжижения с помощью высокотемпературной пароструйной обработки; при давлении пара > 0,5 МПа выбирается процесс сжижения с помощью низкотемпературной пароструйной обработки. Процессы сжижения с помощью пароструйной обработки делятся на однократный ферментативный процесс и двукратный ферментативный процесс.
ii. Сахарификация
После завершения процесса разжижения быстро отрегулируйте pH раствора до 4,2,5, одновременно охлаждая его до 60 °C, затем добавьте сахарифицирующий фермент и поддерживайте температуру 60 °C. Постоянно помешивайте, чтобы предотвратить неравномерное осахаривание. После реакции, проверив раствор безводным спиртом и убедившись в отсутствии мальтодекстрина, отрегулируйте pH до 4,8-5,0, нагрейте раствор до 80 °C, выдерживайте температуру в течение 20 минут, а затем отфильтруйте. Жидкость после фильтрации перелейте в резервуар для хранения и храните при температуре выше 60 °C для дальнейшего использования.
iii. Фильтрация
После осахаривания крахмала его диэлектрическая проницаемость может достигать 98% (варьируется в зависимости от конфигурации и требований заказчика), но гидролизованный крахмал также поглощает нерастворимые примеси, золу, жиры, белки и т. д. Кроме того, в процессе гидролиза добавляются некоторые примеси, если добавлять кислоту, это может привести к образованию неорганических солей, если добавлять ферменты, это может привести к образованию белков, в процессе разложения образуются амилоза и олигоза, в результате вторичной реакции образуется 5-гидроксиметилфурфурал (5-HMF) и другие цветные вещества и т. д., которые необходимо очищать, чтобы улучшить качество глюкозы и качество готовой продукции. Поэтому после осахаривания необходимо проводить фильтрацию.
iv. Обесцвечивание
Обычно обесцвечивание сахарифицированной жидкости ферментным методом заключается в регулировании pH до значения около 4,8. Фермент сам по себе является своего рода белком, pH раствора близок к изоэлектрической точке белка, в нем содержится много взвешенных веществ. Многие заводы сначала используют барабанный фильтр, изготовленный с предварительным покрытием из диатомита, или добавляют активированный уголь для удаления белков, жиров и примесей, а затем проводят обесцвечивание. Цвет сахарифицированной жидкости, полученной ферментным методом, светлый, поэтому обычно проводят двукратное обесцвечивание активированным углем, а затем выполняют ионообмен железа (IX). Иногда же для обесцвечивания не используют активированный уголь, а сразу проводят барабанный фильтр, а затем выполняют ионообмен железа.
v. Ионный обмен (IX)
Благодаря замещению ионов функциональными группами, закрепленными на трехмерном сетчатом каркасе, и изменению концентрации ионов и других условий окружающей среды, происходит обратимый обмен с внешними ионами, что позволяет осуществлять разделение, замещение, концентрирование ионов, удаление примесей и выполнять функции химического катализатора.
vi. Испарение и концентрация
В зависимости от требований к обработке и используемых технологий, существуют различные типы концентраторов, такие как непрерывное или периодическое испарение, однократное или многократное испарение.
vii. Кристаллизация
Кристаллизация — это процесс превращения жидкости в твердое вещество и отделения твердой фазы. Это также важнейший метод получения продуктов различной чистоты. Кристаллизация является важнейшей процедурой в процессе кристаллизации глюкозы. Она напрямую влияет на качество и выход продукта.
Существует несколько способов кристаллизации глюкозы. Этот процесс довольно сложен, в основном из-за проблем с качеством и выходом продукта. Ниже приведено его описание:
(i). После процесса кристаллизации
(ii). Процесс двойной кристаллизации
(iii). Линия по производству безводной глюкозы
viii. Разделение и сушка
Кристаллизация — это процесс превращения жидкости в твердое вещество и отделения твердой фазы. Это также важнейший метод получения продуктов различной чистоты. Кристаллизация является важнейшей процедурой в процессе кристаллизации глюкозы. Она напрямую влияет на качество и выход продукта.
Существует несколько способов кристаллизации глюкозы. Этот процесс довольно сложен, в основном из-за проблем с качеством и выходом продукта. Ниже приведено его описание:
(i) Разделение
После кристаллизации смесь содержит частицы кристаллов и некристаллизованную жидкость (обычно называемую маточным раствором или «зеленым раствором»), поэтому необходимо отделить частицы кристаллизованной глюкозы от маточного раствора с помощью центробежного сепаратора.
Жидкую смесь загружают, затем вращают под действием центробежной силы, после чего кристаллы выбрасываются из маточного раствора в корзину и выгружаются.
(ii). Сушка
К сушильным установкам для глюкозы относятся барабанные сушилки, воздухопоточные сушилки, сушилки с псевдоожиженным слоем и т. д., а некоторые заводы используют распылительные сушилки для сушки высококонцентрированного раствора глюкозы непосредственно до состояния порошка.
Барабанная сушилка представляет собой вращающийся барабан с паровой рубашкой, имеющий определенный наклон, подача глюкозы может осуществляться с одной стороны, медленный поток в барабане составляет около 5 об/мин, например, барабанная сушилка размером 1000*5000 мм, производительностью около 10 т/сутки.
Воздушная сушилка — наиболее распространенный тип сушилки для глюкозы, состоящий из нагревателя воздуха, вентилятора, воздуховодов, циклона и т. д. Отделенная глюкоза сначала должна быть подвергнута осаждению, а затем поднята потоком горячего воздуха.
ix. Производство мальтодекстрина
Мальтодекстрин делится на три основных класса:
MD100: значение DE, % (м/м) менее 10
MD150: значение DE, % (м/м) менее 15
MD200: значение DE, % (м/м) менее 20
x. В процессе работы (стирка на месте)
Запросить информацию сейчас
