浅谈钙离子对淀粉液化糖化的影响

摘要：近年来，淀粉制糖在我国快速发展，尤其是利用酶制剂的液化、糖化法制糖法被多个工厂使用。由于使用液化、糖化水质不同钙离子的含量不同，以及部分厂家使用冷凝水、反渗透水或者离交甜水溶液淀粉，导致钙离子的含量不足。钙离子含量较低可以使酶活力全部丧失，酶制剂失活后会造成液化效果不好物料粘度大、过滤困难，或者造成酶制剂使用量增加等。钙离子过高会增加除去的成本，增加离子交换的酸碱耗。本文主要介绍了不同的钙离子对于液化、糖化的试验方法，以及简要介绍了麦芽糖生产中钙离子的最佳含量。

关键词：钙离子；液化；糖化；影响

中图分类号：O614文献标识码： A

一.试验目的：

钙离子含量不同对淀粉糖液化、糖化的影响，同时确认麦芽糖生产中钙离子的最佳含量。

二.试验方案：

把临清淀粉乳调整成淀粉乳18Be，测定钙离子浓度。分装淀粉乳分别添加氯化钙使钙离子含量调整：80mg/l、60mg/l、40mg/l、30mg/l左右，同时淀粉乳的液化、糖化试验，比对DE、麦芽糖等生长情况。

液化：淀粉乳18Be，PH=5.3,加耐高温α-淀粉酶0.55 kg/TS，在温度90℃糊化10分钟，温度=108℃的10分钟，98℃不段搅拌的情况下保温60min后液化完成，测定液化液DE值、PH，根据液化DE比对酶活力情况。

糖化：液化液冷却至60℃，加真菌酶0.25kg/TS，18h、24h后测定DE值，利用高效液相色谱测定糖化液糖组分情况：葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖、四糖及以上含量等指标，比对麦芽糖含量的高低，确认糖化酶的活力。

三.实验步骤：

1.液化：

1）取10L淀粉乳，测定PH=（5.74）、比重=（1.1757）、电导率=（506us/cm）、钙离子=（25.57mg/l）。取1.6L加冷凝水400ml，冷凝水PH=（8.80）、电导率=（43.4 us/cm），调整淀粉乳比重到18 Be（20℃）测定钙离子=（19.57mg/l）、电导率=（482）、PH=（5.88）。分别取1L加入到不同的平底烧瓶中，分别加入氯化钙（见下表）

2）分别加盐酸调制淀粉乳PH=5.3，根据干物含量分别加诺维信耐高温α-淀粉酶0.55kg/Ts（ 0.2008 ）g。以上样品分别电热加热套内温度90℃糊化10分钟灭菌锅内高温温度108℃的10分钟水浴98℃不段搅拌的情况下保温60min后液化完成，分别取样测定液化液DE值、PH。

2.糖化：

将以上烧瓶冷却至60℃，按每吨干基添加0.25kg杰能科真菌酶0.0965g，在水浴温度60℃水浴锅内培养 ，在培养18小时检测数值如下：

四．试验结论：

1.临清淀粉乳在统一条件下进行液化，液化结束的后iDE随着钙离子含量的不断增加，上升趋势非常的明显。（液化、糖化的PH由于临清本地的碳酸盐含量较高，在高温蒸煮的情况下，有一定上升趋势。）

2. 在糖化阶段DE随钙含量的增加DE增长明显；糖化液在色谱测定中麦芽糖含量随钙离子浓度增高呈上升趋势，钙离子含量从20~80mg/L，麦芽糖含量从44.62%升值53.03%。

3. 本次试验由于麦芽糖浆的麦芽糖含量要求在50%以上，考虑到钙离子较高在净化中必须除去建议钙离子含量在40~60mg/L。

结束语：

本次试验只是对淀粉糖工业中液化、糖化中钙离子添加量的一次探索及尝试。在实际工作中一些制糖行业由于节约能耗，会利用离交工段的甜水及冷凝水作为稀释淀粉和淀粉乳的水源，但在液化效果方面经常出现液化液浑浊，蛋白不易析出的情况，造成后道工序过滤、脱色等工艺难题。试验结束后尝试在临清德能金玉米制糖车间液化调浆罐中添加氯化钙以增加钙离子的浓度，在液化工段不仅液化液透亮，蛋白容易析出，且耐高温-a淀粉酶的添加量可以减少10-12%，收到良好的经济效果。

然而从部分酶制剂的说明书中钙离子的需求量仅仅为5毫克/升。但在一些文献中表明：将钙全部除去，酶活力完全消失，再加入足量的钙，其活力能够恢复。钙的需求量为每分子酶蛋白质4mol或者更多的钙，钙的存在对于酶活力的PH范围有增效作用。在生产中多次在液化中添加钙，都收到了良好的效果。