麥芽糖醇是由麥芽糖經(jīng)氫化還原制成的雙糖醇。工業(yè)上其生產(chǎn)工藝可分為兩大部分,第一部分是將淀粉水解制成高麥芽糖漿,第二部分是將制得的高麥芽糖漿加氫還原制成麥芽糖醇。整個(gè)工藝流程如下:
淀粉一調(diào)漿(濃度10% ~20% ,pH6.0~6.4)一液化(100℃ ,DE10~12)一糖化(45~50℃ ,pH5.8~6.0)一壓濾一脫色(pH4.5~5.0,80℃ ,30rain,20~25轉(zhuǎn)/分)一壓濾一離子交換(流速700kg/h,40cI=左右)一真空濃縮(0.086~0.092Mpa,50~53~C)一高麥芽糖漿一備料(濃度12% ~15%)一調(diào)pH(7.5~8.0)一進(jìn)料反應(yīng)(溫度120~C~130~C,壓力8Mpa)一過濾脫色一離子
交換一蒸發(fā)濃縮一成品。
操作要點(diǎn):
高麥芽糖漿制備。
(1)調(diào)漿:先將一定量的水加入調(diào)漿罐中,開動(dòng)攪拌器,逐漸加入淀粉,將淀粉調(diào)成濃度為10%~ 20% 的淀粉乳,調(diào)粉時(shí)充分?jǐn)嚢瑁乐菇Y(jié)團(tuán)。待淀粉完全調(diào)勻后,加入0.1%左右的純堿,將pH調(diào)至6.0~6.4,為提高淀粉酶的活力,加入0.2% ~0.5%(對淀粉而言)的氯化鈣,攪拌均勻。
(2)液化:該工序?qū)μ岣啕溠刻堑漠a(chǎn)率很關(guān)鍵,應(yīng)嚴(yán)格操作。將調(diào)好的淀粉乳打入貯罐,d一淀粉酶的加入量按5U/g淀粉計(jì),IO0~C液化至DE值1O~12。同時(shí)立即升溫100℃以上,保持5min,進(jìn)行高溫滅酶。經(jīng)過高溫處理后的淀粉液化液,分散性好,不易發(fā)生凝沉,利于糖化操作。
(3)糖化:將液化冷卻至45~50℃ ,調(diào)節(jié)pH至5.8~6.0,加異淀粉酶20U/g淀粉和鮮麩皮,13一淀粉酶10U/g淀粉,糖化3O~40h,得到含80% ~95%麥芽糖,5% ~15%麥芽三糖的糖化液。
(4)壓濾:其作用是除去糖化液中的雜質(zhì),保證后面工序的順利進(jìn)行。用板框式壓濾機(jī)壓濾,以硅藻土或壓碎珍珠石為助濾劑,至得到澄清的濾液為止。
(5)脫色:按濾液干物質(zhì)的0.5~1.0%加入粉末活性炭,加入前先將活性炭與等量濾液混合,這樣易于活性炭的混合。脫色操作條件:pH4.5~5.0,80℃ ,30min,以20~25rpm的速度攪拌,然后以硅藻土為助濾劑(用量為0.3—0.5kg/m2),用板框式壓濾機(jī)壓濾。先用少量糖化液把硅藻土調(diào)勻,然后用泵打入加濾機(jī),壓力要求在0.1MPa以下,使硅藻土均勻地沉積在濾面上,開始濾出的濾液不清,將其回流到脫色罐,直至液澄清為止,關(guān)閉回流管,將濾液送至貯缸,過濾壓力應(yīng)控制在0.2~ 0.3MPa。
(6)離子交換:通過離子交換除去濾液中的金屬離子、離子型色素以及殘留的可溶性含氮物等雜質(zhì),可進(jìn)一步提高糖液的純度和熱穩(wěn)定性,使其無色透明。離子交換流程:糖化液一陽柱一陰柱一陽柱一陰柱。選用強(qiáng)酸性陽樹脂和強(qiáng)堿性陰樹脂,使用前離子樹脂經(jīng)浸泡膨脹后,分別裝入陰、陽柱中,再經(jīng)酸洗、堿洗、水選后即可使用,交換時(shí)控制流速約700kg/h,溫度為40℃左右。樹脂使周期的長短視糖漿中雜質(zhì)含量而定,雜質(zhì)量高則使用周期短。
(7)真空濃縮:真空度維持在0.086—0.092MPa,糖液溫度約為50~53℃,真空度不低于0.066MPa,蒸汽壓力控制在0.2~0.3MPa。濃縮至固形物含量40~60%,停汽放空,即可作為制備麥芽糖醇的原料。
注意事項(xiàng):液化時(shí)要特別注意DE值必須控制在最低范圍。及時(shí)滅酶處理,防止DE值過高影響麥芽糖的產(chǎn)率。
麥芽糖醇的制備。
將固形物含量為40% ~60%的無色純凈的高麥芽糖漿在堿性條件下,按淀粉投入量的8%加入鎳催化劑。在高壓釜中通入5~ 18MPa氫氣,在此條件下麥芽糖開始吸收H 進(jìn)行加氫反應(yīng)。氫化結(jié)束后,即得麥芽糖醇液。然后過濾除去糖液中的催化劑,再經(jīng)活性碳和離子交換處理(操作要求及步驟與前述操作相同),便可得到澄清的麥芽糖醇。最后經(jīng)真空濃縮、噴霧干燥等工序即可制成麥芽糖醇漿或粒狀產(chǎn)品。影響麥芽糖醇質(zhì)量的因素有:液化后的DE值;糖化后麥芽糖的含量,含量大于90%的高含量麥芽糖才能產(chǎn)出高含量的麥芽糖醇;氫化后麥芽糖醇的含量,氫化效果對后續(xù)的結(jié)晶有很大影響,提高氫化轉(zhuǎn)化率,降低殘?zhí)堑暮,將大大增加麥芽糖醇的結(jié)晶能力,通常氫化后應(yīng)保證麥芽糖醇含量大于85% 。#p#分頁標(biāo)題#e#
目前,市場上銷售的麥芽糖醇主要以固形物75%的麥芽糖醇糖漿為主,麥芽糖醇的含量普遍在50%左右,由于麥芽三糖醇之類的高級糖醇含量高,使麥芽糖醇溶液的黏度增大,抑制結(jié)晶的出現(xiàn),因此生產(chǎn)結(jié)晶麥芽糖醇就比較困難。要生產(chǎn)高純度的麥芽糖醇必須先生產(chǎn)高純度的麥芽糖,由于麥芽糖醇產(chǎn)品中對山梨醇含量有限制,因此在選擇糖化時(shí)要提高麥芽糖的含量,還要控制葡萄糖的生成,糖化酶的選擇十分重要。離交和反應(yīng)的控制對最終生成麥芽糖醇的含量影響較大,離交后物料pH偏低會(huì)使部分麥芽糖分解成葡萄糖,使反應(yīng)后產(chǎn)品山梨醇含量過高。反應(yīng)過程還要注意控制人料濃度、pH值、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度。由于麥芽糖醇熔點(diǎn)較高,可以選擇較高的干燥溫度,但由于麥芽糖醇黏度大,必須在瞬間干燥,因此可以采用全結(jié)晶工藝生產(chǎn)結(jié)晶麥芽糖醇,即以液體麥芽糖醇為原料在融化狀態(tài)下噴霧干燥來生產(chǎn)粉末狀固體產(chǎn)品。