专利名称：二次糖化法制备超高麦芽糖浆的方法
技术领域：
本发明涉及制糖工程技术领域，具体是一种二次糖化方法制备超高麦芽糖浆的方法。
背景技术：
麦芽糖是一种由两个葡萄糖分子经α-1，4糖苷键连接而成的二糖，与葡萄糖相比具有低热量、甜度低、吸潮性低、水溶液粘度低、热稳定性、焦化性低等特殊的理化特性，因而广泛应用于食品、医药等工业领域。在食品工业，麦芽糖不仅是甜味剂，而且是保鲜剂、保湿剂，麦芽糖的甜度是蔗糖的40%，且风味可口，可作为低甜度的蔗糖替代品。在医药及保健食品，由于麦芽糖的代谢不会影响到血液中葡萄糖的浓度，纯的麦芽糖用于静脉注射液时，血糖和胰岛素无明显变化，因此适合用于糖尿病人的治疗营养补充剂，是糖尿病人的营养剂和辅助治疗剂，麦芽糖浆能渗入胎儿机体，因此可用于危产期孕妇保胎。在麦芽糖生产发展历史过程中主要经历的产品有三种一是普通麦芽糖浆，麦芽糖含量在40 50%之间；二是高麦芽糖浆，麦芽糖含量在50 70%之间；三是超高麦芽糖浆，麦芽糖含量在70%以上。随着人们对麦芽糖的质量，特别是麦芽糖的含量的要求越来越高，以及现代酶工业的发展和应用，更使得超高麦芽糖浆成为目前主要的麦芽糖产品。国际上高质量的超高麦芽糖桨的要求是麦芽糖含量高，葡萄含量要低，特别是用于特殊行业的麦芽糖浆，如用于医药产品和麦芽糖醇的深加工，对麦芽糖的含量和葡萄糖的含量要求更高，要求葡萄糖含量越低越好。麦芽糖浆中葡萄糖很容易炭化变色影响到麦芽糖浆的品质和外观质量，也会影响到麦芽糖浆进一步生产高纯度麦芽糖产品及麦芽糖醇的生产的质量,从而会增加生产成本。目前高麦芽糖浆的生产工艺一般是先利用普通的α-淀粉酶将淀粉控制性不完全水解生成一定DE值的糊精，然后灭活淀α-粉酶后再利用一种或两种脱支酶与α-淀粉酶共同作用减少寡糖的含量来获得超高麦芽糖浆，其实质上就是利用多种酶来控制淀粉的水解，最大限度减少葡萄糖和和寡糖的生成，以最大限度提高淀粉水解糖浆中麦芽糖的含量。这种方法在实际生产中对设备要求高，需要对生产的反应条件进行严格控制，既要保证淀粉充分水解成极限糊精，又要避免过度水解生成过多的葡萄糖，才能获得较高的麦芽糖产量。此外α-淀粉酶液化后快速灭活对麦芽糖浆中麦芽糖的含量有很大的影响，对麦芽糖浆对生产工艺要求高的特点是制约麦芽糖生产质量和成本的关键技术，国内一般企业很难达到。超纯高麦芽糖生产的关键有几点①控制液化液的DE值；②多种酶协同作用；③α-淀粉酶液化后糖化后迅速灭酶，目的是为了避免过多的葡萄糖生成，使得一次糖化麦芽糖含量达到80%，为后续生产结晶或注射麦芽糖奠定良好基础。由于生产麦芽糖对酶的水解程度的控制有很高的要求，所以整个麦芽糖生产工艺的要求很高，淀粉的水解、糖化不充分会导致淀粉原料的浪费，水解、糖化过度会导致麦芽糖浆中的葡萄糖含量增多，从而影响了麦芽糖浆的质量。
研发更有效的麦芽糖生产工艺，对于提高麦芽糖浆的质量和降低生产成本具有很重要的意义。发明内容
本发明的目的是提供一种二次糖化制备超高麦芽糖浆的方法，巧妙利用了纳滤过滤技术结合二次糖化技术，能够生产麦芽糖含量达到90 %的麦芽糖糖浆。
本发明通过以下技术方案达到上述目的一种制备超高麦芽糖浆的方法，包括如下步骤
I、利用Ct _淀粉液化淀粉
将淀粉调配成30 %的淀粉水浆，按IOU/克淀粉添加α-淀粉酶进行液化淀粉，液化控制DE值在10 12%，然后用盐酸调节pH到5. 2 5. 5，立即升温到100°C，保温10分钟进行灭活α -淀粉酶活力,得到一种糊精，
2、糖化
在步骤I液化得到的糊精中，按O. 2mL/千克淀粉添加普鲁兰酶，于60°C、pH5. 2 5. 4条件下保温2小时， 然后再按250U/克淀粉添加β -淀粉酶，继续保温24小时，直到麦芽糖含量达到70%，得到一种糖浆，进行下一步过滤处理，
3、过滤处理及二次糖化
将步骤2获得的糖浆先用20nm不锈钢微滤膜预处理，除去糖浆中的非溶解性的杂质，使糖浆澄清、透明，预处理后的糖浆再进行纳滤处理，流出糖浆即为麦芽糖糖浆，而麦芽寡糖和糊精以及β -淀粉酶和普鲁兰酶都被截留下来，截留液于60°C条件下进行二次糖化反应，保温24个小时，再进行纳滤处理回收麦芽糖浆。
所述纳滤膜为截留分子质量为300-500的纳滤膜。
本发明具有的突出优点如下
I.与传统的一次糖化技术相比，先用纳滤技术先将麦芽糖浆滤出，避免了麦芽糖浆中麦芽糖被继续水解成葡萄糖，有利于提高麦芽糖浆中麦芽糖的含量。
2.经膜过滤截流下来的糖化液继续进行二次糖化，使一次糖化中没有糖化的糊精和低聚糖可以继续糖化，而且糖化液中β -淀粉酶和普鲁兰酶也被膜截流在糊精和麦芽低聚糖一起，所以不用加新酶就可以二次糖化。
以上这些优势有利于提高麦芽糖浆生产工艺的稳定性和降低生产麦芽糖浆的生产成本。
图I.纳滤过滤结合二次糖化方法制备的麦芽糖浆HPLC分析图。
图2. —次糖化方法制备的麦芽糖浆HPLC分析图。
具体实施例方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明，下述实验和实例属于本发明的主要内容，有些对本领域专业人员来说属于常规的实验方法并未在本说明书中出现。
I.利用α _淀粉液化淀粉
将淀粉调配成30%的淀粉水浆，按IOU/克淀粉添加α-淀粉酶进行液化淀粉，液化控制DE值在10 12%，然后将利用盐酸调节pH到5. 2 5. 5，然后立即升温到100°C以上保温10分钟进行灭活α -淀粉酶活力，得到一种糊精。2.糖化
在步骤I液化得到的糊精中，按O. 2mL/千克淀粉添加普鲁兰酶，60°C，pH5. 2^5. 4条件下保温2小时，然后再按250U/克淀粉添加β -淀粉酶，继续保温24小时，直到麦芽糖含量达到70 %以上，得到一种糖浆，即可进行下一步过滤处理。3.用过滤处理及二次糖化将步骤2获得的糖浆先用20nm不锈钢微滤膜预处理，所述微滤膜为上海生产的微滤膜MF-L400-3，预处理目的是去除糖浆中的非溶解性的杂质，使糖浆澄清、透明，预处理的糖浆在进行纳滤处理，纳滤膜可以用美国GE纳滤复合膜，截留分子质量为300-500;也可以使用上海生产的截留分子量为500的纳滤膜NF-M104，流出糖浆即为麦芽糖糖浆，而麦芽寡糖和糊精以及β -淀粉酶和普鲁兰酶都被截留下来，因此可以不需要再加新的酶就可以进行二次糖化反应，截留液于60°C下二次糖化，保温24个小时，然后再进行纳滤处理回收剩余麦芽糖浆。利用高效液相色谱仪HPLC分析糖浆中麦芽糖和其它糖组分，分析条件为，色谱柱Alltima Amino 100A 5u柱(4. 6mmX250mm);检测器Alltech 2000ES型蒸发光散身寸检测器；流动相70%乙腈/30%H20 ;流速lmL/min，柱温35°C。采用纳滤过滤结合二次糖化方法得到麦芽糖浆HPLC分析结果见图1，结果表明二次糖化方法制备的麦芽糖浆总麦芽糖含量高，而且葡萄糖和麦芽糖三糖的含量都低于一次糖化方法制备的麦芽糖浆。一次糖化方法制备的麦芽糖浆的HPLC分析结果见图2。在100升的反应容器采用纳滤过滤结合二次糖化技术的和普通的一次糖化技术对比结果如表I。表I :两种糖化方法的比较
权利要求
1. 一种制备超高麦芽糖浆的方法，其特征在于，包括如下步骤I. I利用α-淀粉液化淀粉将淀粉调配成30%的淀粉水浆，按IOU/克淀粉添加α -淀粉酶进行液化淀粉，液化控制DE值在10 12%，然后用盐酸调节pH到5. 2 5. 5，立即升温至Ij 100°C，保温10分钟进行灭活α -淀粉酶活力，得到一种糊精，I. 2糖化在步骤I液化得到的糊精中，按O. 2mL/千克淀粉添加普鲁兰酶，于60°C、pH5. 2 5. 4 条件下保温2小时，然后再按250U/克淀粉添加β -淀粉酶，继续保温24小时，直到麦芽糖含量达到70%，得到一种糖浆，进行下一步过滤处理，1.3过滤处理及二次糖化将步骤2获得的糖浆先用20nm不锈钢微滤膜预处理，除去糖浆中的非溶解性的杂质， 使糖浆澄清、透明，预处理后的糖浆再进行纳滤处理，流出糖浆即为麦芽糖糖浆，而麦芽寡糖和糊精以及β -淀粉酶和普鲁兰酶都被截留下来，截留液于60°C条件下进行二次糖化反应，保温24个小时，再进行纳滤处理回收麦芽糖浆。
2.根据权利要求I所述的制备超高麦芽糖浆的方法，其特征在于所述纳滤膜为截留分子质量为300-500的纳滤膜。
全文摘要
一种二次糖化制备超高麦芽糖浆的方法，包括如下步骤利用α-淀粉液化淀粉，控制淀粉水解液DE值在10～12％，然后利用β-淀粉酶和普鲁兰酶在温度为60℃，pH5.2~5.4的条件下进行糖化，当麦芽糖含量达到70％时，用纳滤膜将部分麦芽糖浆滤出。经膜过滤截流下来的糖化液继续进行二次糖化，得到麦芽糖含量达到90％的麦芽糖糖浆，麦芽糖浆进一步用于生产高纯度的结晶麦芽糖、麦芽糖醇和海藻糖等产品。采用本发明不仅能够生产超高麦芽糖浆，而且淀粉的利用率达到97％。
文档编号C12P19/14GK102911984SQ20121041898
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月27日 优先权日2012年10月27日
发明者韦宇拓, 杜丽琴, 梁甲元 申请人:广西大学