高温双酶法液化与糖化工艺综述

【摘 要】本文主要讲述了玉米发酵法生产酒精工艺中的高温蒸煮液化与糖化工艺，研究了在各种不同的温度、酸碱度等条件下，对淀粉液化糖化效率的影响。

【关键词】淀粉酶；糖化酸；液化；糖化；温度；PH；底物浓度

酒精已被作为再生能源广泛应用到各个领域。我国的酒精生产工艺主要是淀粉质原料的发酵，淀粉的液化糖化在发酵法生产酒精中占有很重要的地位，它直接决定了淀粉的利用率及淀粉质原料的成本，以下以玉米味原料探讨淀粉的液化糖化工艺。

一、液化糖化工艺中拌料浓度与温度

1、料浆的浓度

料浆浓度的高低直接会影响到发酵成熟醪所含酒精的多少，发酵醪越稀，生产每吨酒精排放的废糟就越多，处理酒糟的设备，投资就越大，醪液越浓，对酒精的处理投资就越小，但对酒母的生长是不利的，当前大多数厂的粉水比为1：3～4，少数厂已降到1：2.6左右，采用高温双酶法液化糖化工艺料水比可以降到1：2.0（我们厂在实际操作中控制在1：1.8～2.0，这样才最有利于液化，达到最好经济效益）。

2、料浆温度

由于拌料用水一般多为后序工段生产过程中产生的废热水，废热水的温度过高会对使浓度高的料浆粘度增加并出现结团的现象，造成拌料不匀和输送困难。对于高浓度料浆，温度不宜超过60℃。

二、淀粉酶及液化条件和液化方法

1、a―淀粉酶水解淀粉可得到葡萄糖和麦芽糖

a―淀粉酶能水解淀粉及产物分子中的a―1，4葡萄糖键）生成产物的还原糖末端。（不能水解纤维素中的β-1.4，糖苷键酶的主体异构特异性表明，酶与底物的结合，至少存在三个结合点）

2、淀粉液化的方法有升温液化、高温液化及喷射液化

（1）升温液化法 将原料浆调整到一定浓度，调整PH6.0～7.0，加入CaO或CaCL2至一定浓度，投入适量的淀粉酶，在剧烈搅拌下，由60℃加热到85℃～93℃，并保持30～60min，达到所需的液化程度后，升温到100℃，灭菌10min。

（2）高温液化法 将原料浆调整好PH值和Ca2+浓度，加入需要量的液化醇，用汞打给喷淋头引入装有90℃热水的液化桶，淀粉受热糊化，液化即刻进行，90℃保温40min，即可达到所需要的液化程度。

（3）喷射液化法

利用喷射器将将蒸汽直接射入淀粉乳薄层，使淀粉颗粒膨胀，使之在短时间内达到要求的温度，即可达到淀粉的糊化、液化过程。我们在实际生产中最早采用蒸汽喷射水利用加热器在混合搅拌后直接用水利加热器在混合搅拌后直接向水利加热器使淀粉迅速糊化、液化。

3、酸碱度、温度、淀粉浓度、钙含量对耐高温淀粉胺的影响

（1）酸碱度的影响，耐高温淀粉胺的使用范围量4.0～9.0，一般在温度107。C的情况下能阻止副产物产生，增加了葡萄糖的产量，我们在实际生产中采用持续加注硫酸来调节PH值，不仅能达到生产要求，还能在生产中取出杂菌的污染。

（2）温度的影响，耐高温淀粉酶在95。C时，能发挥至少长达两小时的最高酶解作用。

（3）粉浓度的影响，因形物的含量在30%-45%内，基本上对耐高温淀粉酶没有不良影响，一般淀粉原料的固形物含量约在33%。

（4）钙含量的影响，耐高温-淀粉酶只要有70mg/L的钙质，在118。C、PH5.8的情况下就能有效发挥作用。

三、糖化酶的作用及适用条件

糖化酶作用主要作用机别是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解糖苷键，切下一个个葡萄糖单元、生产葡萄糖，为了使糖化酶更好发挥作用，我们在实际生产中设置了缓冲罐、层流罐，以增加液化时间提液化效果。

1、酸碱度的影响，在60%时，高转化率糖化酶适用PH范围为4.2-4.6，以PH4.3最好。

2、温度的影响，在PH4.3时，高转化率的糖化酶有效温度范围为58。C-62。C，最适合温度为60。C，我们实际控制在58。C。

3、底物浓度的影响，实验研究证实，高转化率糖化酶在最适温270PH条件下，底物浓度为24%-31%，将产生96%以上的葡萄糖。

参考文献：

[1]孙子平，酒精工业，第一卷第二期.

[2]章在昌，吴佩琼，酒精工业，北京.中国轻工业出版社，1989.

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[4]中国酿酒协会。酒精，2001-2002（1-3）.

[5]谢林.特级酒精生产技术及酒精的应用.合肥安徽科技技术出版社，2003.