發(fā)布時間:2014-01-15 15:09:40
淀粉的糊化
淀粉顆粒是具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)的，這種結(jié)晶結(jié)構(gòu)對酶的催化作用抵抗力非常強(qiáng)。ɑ-淀粉酶幾乎不能水解淀粉顆粒。所以必須先使淀粉糊化，晶體結(jié)構(gòu)被破壞，變成錯綜復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，a-淀粉酶才能進(jìn)入淀粉內(nèi)部進(jìn)行作用。事實證明，細(xì)菌ɑ-淀粉酶水鰓淀粉顆粒和水解糊化淀粉的速度比為1：20 000。淀粉顆粒由于受熱吸水膨脹，晶體結(jié)構(gòu)消失，變成糊狀液體，這種現(xiàn)象稱為糊化。發(fā)生糊化現(xiàn)象的溫度稱為糊化溫度。
糊化過程可分成三個階段：預(yù)糊化- 淀粉顆粒吸收少量水分，體積膨脹少，淀粉乳黏度增加少，若冷卻，干燥，所得淀粉顆粒的性質(zhì)與原來無區(qū)別：糊化-淀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，淀粉乳黏度增加，并有一小部分淀粉溶于水中，淀粉乳變成淀粉糊；溶解，若繼續(xù)加熱，糊化淀粉溶解于水中。
淀粉的老化
在淀粉液化中特別要注意淀粉老化問題。淀粉老化就是分子間氫鏈已斷裂的糊化淀粉又重新排列形成新氫鍵的過程，也就是一個復(fù)結(jié)晶的過程。淀粉酶很難進(jìn)入老化淀粉的結(jié)晶區(qū)，淀粉很難液化，更談不上進(jìn)一步糖化。為此應(yīng)采取一定的措施控制淀粉的老化。以下幾個因素對淀粉的老化有影響：
①堿性條件會抑制淀粉老化。
?、诘矸酆凉舛冗^高，易發(fā)生老化。
?、劭焖偕郎鼗蚩焖俳禍兀矸鄄灰死匣?。
?、茉谝话闱闆r下DE值越小，越易老化。因此在液化時，DE值不宜太小。
?、莞邷貤l件下，淀粉不宜老化。一般溫度大于60℃，淀粉不宜老化，在2_4℃，極易老化。
?、拗辨湹矸垡桌匣?，支鏈淀粉不易老化。小麥、玉米淀粉等含直鏈淀粉多的淀粉容易發(fā)生老化現(xiàn)象。
液化溫度
在進(jìn)行液化時應(yīng)該盡量采取相對高一些的溫度。因為：
①克服淀粉老化。
?、诘鞍踪|(zhì)絮凝好。
?、鄹邷乜梢蕴岣呙傅幕盍?，加快水解速度。
④淀粉的糊化必須在高溫下才能完成。
?、莸矸壑挥惺軣徇_(dá)到其糊化溫度后才能使淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭到破壞，使淀粉酶易與底物結(jié)合。
?、蘅梢宰柚剐》肿樱ㄈ琨溠慷?、麥芽三糖等）前體物質(zhì)的生成，有利于提高葡萄糖收率。減少不溶性微粒的產(chǎn)生。不溶性微粒是直鏈淀粉與脂肪酸形成的絡(luò)合物，呈螺旋結(jié)構(gòu)，組織緊密，不能水解。它的存在不僅降低了糖化產(chǎn)率，而且造成過濾困難，濾液渾濁。
當(dāng)溫度提高時，a-淀粉酶的活力損失也加快了。為解決這一問題，在T．業(yè)中一般加入鈣離子和提高底物濃度來提高酶在高溫下酌穩(wěn)定性。由于不同來源的ɑ-淀粉酶對熱的穩(wěn)定性不同，且對鈣離子的需求也不同。在液化中應(yīng)根據(jù)酶的不同性質(zhì)，控制溫度條件和添加鈣離子，保證酶活力最高、最穩(wěn)定。
液化方法與選擇
酶液化的方法可分為間歇液化法、半連續(xù)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(jìn)行細(xì)分。
本文參考《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》一書。
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