一种制糖的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制糖领域，具体地，涉及一种利用淀粉质原料的湿法制糖方法。
【背景技术】
[0002]玉米淀粉是广泛用于饲料、淀粉糖等玉米深加工行业的原料，我国是淀粉及淀粉糖生产大国，其中淀粉糖年产量逾600万吨，生产工艺大多采用玉米湿法制糖工艺。玉米湿法制糖工艺是指玉米颗粒用水浸泡后再进行打浆、液化、糖化和分离糖液与糖渣的工艺。其中分离糖液与糖渣步骤直接影响着糖液的纯净度、浓度以及生产成本。
[0003]传统的玉米湿法制糖工艺采用含有硅藻土的密闭过滤机分离糖液与糖渣，为了充分回收糖，需要对密闭过滤机中的硅藻土进行水洗，耗水量大，获得的糖液的透光率(低至78% )和DE值(95%左右)均不理想。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种能耗较小且获得的糖液的质量较高的制糖方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种制糖的方法，该方法包括由淀粉质原料制备淀粉浆液，再将淀粉浆液进行液化和糖化，其中，将糖化得到的糖化液进行硅藻土密闭过滤得到清液和残料，再将残料进行压滤，并将压滤获得的液相与所述清液混合。
[0006]通过上述技术方案，本发明无需对硅藻土进行水洗，能耗小，且获得的糖液的质量较高(透光率和DE值均较高)。
[0007]在本发明的优选实施方式中，通过调整液化工艺，能够实现干物质含量较高(32-40重量％ )的淀粉浆液的高效液化，在保证较佳的液化和糖化效果的前提下节省了制备淀粉浆液(调浆)过程中的用水量(对于年消耗13万吨淀粉质原料的生产线，每年至少节约4.5万吨)。
[0008]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0009]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0010]在本发明中，在未作相反说明的情况下，术语“DE值”是指还原糖(以葡萄糖计)占料液干物质的百分比。
[0011]本发明提供的制糖方法包括由淀粉质原料制备淀粉浆液，再将淀粉浆液进行液化和糖化，其特征在于，将糖化得到的糖化液进行硅藻土密闭过滤得到清液和残料，再将残料进行压滤，并将压滤获得的液相与所述清液混合。其中，压滤获得的液相与硅藻土密闭过滤得到的清液混合即得糖液。
[0012]根据本发明，所述硅藻土密闭过滤的条件可以为常规制糖工艺中采用的过滤条件，优选情况下，硅藻土密闭过滤的条件包括:温度为58-60°C，压力为0.2-0.5MPa。硅藻土密闭过滤可以借助常规用于制糖工艺的硅藻土密闭过滤机实现，硅藻土密闭过滤机可以为可逆式硅藻土过滤机(通常为板式)，也可以为可再生式硅藻土过滤机(通常为柱式)，例如，可以采用购自巨能机械(中国)有限公司的型号为NYB-60的硅藻土过滤机。
[0013]根据本发明，所述压滤的条件可以为常规的制糖工艺中采用的压滤条件，优选情况下，压滤的条件包括:压滤的温度为58-60°C，压滤的压力为0.3-0.7MPa。压滤可以借助常规用于制糖工艺的压滤机(如板框式压滤机)实现。
[0014]根据本发明，由淀粉质原料制备淀粉浆液的方法可以为本领域常规的各种方法，例如，可以将淀粉质原料粉碎(控制平均粒径为10-50μπι)后与水混合得到淀粉浆液。其中，对淀粉浆液的浓度没有特别的限制，优选地，所述淀粉浆液中干物质的含量为32-40重量％，更优选为35-40重量％。
[0015]更优选地，所述液化的条件包括:液化的温度为105_125°C (更优选为110-120°C )，液化的时间为2-2.5h (更优选为2.1-2.4h)。通过以上优选的液化条件能够更好地实现对较高浓度(32-40重量％)的淀粉浆液的酶解，从而在保证较佳的液化和糖化效果的前提下节省调浆过程中的用水量(对于年消耗13万吨淀粉质原料的生产线，每年至少节约4.5万吨)。
[0016]本发明中，控制淀粉浆液中干物质的含量与液化条件在上述优选范围内能够进一步提高生产效率。所述淀粉浆液的PH值可以为5.6-5.8。
[0017]根据本发明，可以采用常规的方式进行液化，例如，将淀粉浆液进行液化的方式可以为:将淀粉浆液和淀粉酶的混合物与蒸汽接触，使得混合物的温度升至105-125°C。其中，可以利用水热器进行混合物与蒸汽的接触。为了使淀粉质原料更充分地液化，将淀粉浆液进行液化的方式可以为:将淀粉浆液和淀粉酶的混合物与蒸汽接触，使得混合物的温度升至105-125°C，然后将混合物闪蒸至95-98°C，并维持2_2.5h。闪蒸指高压的饱和水进入相对低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。闪蒸的压力可以为-0.06MPa至-0.09MPa。
[0018]根据本发明，液化所用淀粉酶的量可以为本领域的常规选择，优选情况下，相对于每吨淀粉浆液中的干物质，液化所用淀粉酶的量为400-450g，更优选为420-450g。
[0019]其中，液化所用淀粉酶可以为本领域常规采用的淀粉酶，如α-淀粉酶、β_淀粉酶和异淀粉酶；也可以为耐高温淀粉酶。优选情况下，使用耐高温淀粉酶即耐高温α -淀粉酶，耐高温α -淀粉酶具有极好的耐热性，是采用地衣芽孢杆菌经深层培养，提取等工序精制而成，能随机水解淀粉、糖原及其降解物内部的Ct -1, 4葡萄糖苷键使得胶状淀粉溶液的粘度迅速下降，产生可溶性糊精和寡聚糖，过度的水解可产生少量葡萄糖和麦芽糖。上述各种淀粉酶均可以通过商购获得。
[0020]本发明中，对于将淀粉浆液进行液化的方式没有特别的要求，可以采用本领域常用的各种方式，例如，往淀粉浆液中加入氢氧化钙调节PH为5.6-5.8，再按料液干物质量加入Ct-淀粉酶，搅拌均匀后用泵打入液化喷射器，加酶后的淀粉浆液与蒸汽的质量比可以为1:0.125-0.15。其中，液化后得到的液化液的DE值维持在特别有利于糖化的12-16%范围内。
[0021]根据本发明，为了使淀粉质原料尽可能地转化为单糖，所述方法还优选包括将液化后得到的液化液进行糖化。
[0022]其中，对所述糖化的条件没有特别的限制，所述糖化的温度优选为60_70°C。所述糖化的PH值优选为4.2-4.4。所述糖化的时间优选为36-48h。糖化所用糖化酶的用量可以是本领域常规的糖化酶用量，优选地，相对于每吨淀粉浆液中的干物质，糖化所用糖化酶的量为550-650g。
[0023]其中，糖化酶又称淀粉a -1, 4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非还原性末端，以葡萄糖为单位，依次作用于淀粉分子中的a-1，4-糖苷键，生成葡萄糖。糖化酶作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有a-1，6-糖苷键的寡糖；作用于直链淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。所述糖化酶可以通过商购获得。
[0024]对所述糖化的方式没有特别的要求，可以参照本领域的常规方式进行，例如，将所得液化液加入糖化罐中，加入糖化酶并搅拌，一般将DE值达到98-98.8%作为糖化终点。
[0025]本发明方法获得的糖液还可以依次经常规的脱色、离子交换、浓缩等步骤进行处理，从而获得糖浆制品。
[0026]根据本发明，所述淀粉质原料可以为本领域公知的各种可以用于酶解、发酵的含有淀粉的原料，例如，可以选自玉米、薯类、小麦和高粱中的一种或多种。
[0027]以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，使用的淀粉质原料为将玉米(水分含量为13重量％ )粉碎后得到的平均粒度为10微米的玉米原料；硅藻土密闭过滤使用的机器为硅藻土过滤机(型号为NYB-60，购自巨能机械(中国)有限公司);透光率的测定方法参照标准QB/T2319-1997，所用仪器为光