Получение кристаллической глюкозы с помощью ферментов

Ферментативный гидролиз крахмала подразделяется на две стадии - разжижение крахмала и осахаривание.

Разжижение крахмала можно осуществлять кислотным и ферментативным способом.

Кислотное разжижение производится с помощью соляной кислоты, которую добавляют в крахмальную суспензию из расчета 0,15 - 0,20 % хлористого водорода к массе сухого крахмала до установления рН 2,0 - 2,2 и обрабатывают при избыточном давлении 0,3 Мпа в течение 2-3 минуты. Кислый гидролизат тотчас нейтрализуют раствором кальцинированной соли до рН, являющимся оптимальным для действия глюкоамилазного фермента при последующем осахаривании разжиженного крахмала.

Содержание редуцирующих веществ в разжиженном продукте не должно превышать 15 - 20 %, температура не ниже 60 гр. Цельсия во избежание ретроградации крахмала.

При ферментативном разжижении в предварительно подогретую до 55 гр. Цельсия крахмальную суспензию после доведения рН до 6,0 - 6,5 добавляют ферментный препарат амилосубтилин Г10Х в количестве 0,02 % по массе сухого крахмала. Смесь подают в аппарат для разжижения и выдерживают 1,5 - 2 часа при температуре 85 гр Цельсия и интенсивном перемешивании. Для обеспечения полноты клейстеризации крахмала продукт далее обрабатывают при избыточном давлении 0,2 Мпа в течение 3 -5 минут и после охлаждения в испарителе до 85 гр Цельсия добавляют 0,05 % амилосубтилина Г10Х и выдерживают при указанной температуре в течение 30 минут.

Для осахаривания разжиженного крахмала обычно рекомендуется применять глюкоамилазные ферментативные препараты.

Разжиженный крахмал охлаждают до 60 гр Цельсия, с помощью кислоты устанавливают необходимый рН, после чего продукт подают в осахаривающую емкость, куда одновременно добавляют предварительно растворенный в небольшом количестве воды (1:10) глюкоамилазный препарат из расчета 0,15 - 20 % к массе сухого крахмала. Глюкоамилазная активность препарата 1000 ед/г.

Процесс осахаривания осуществляется при постоянной температуре, непрерывным перемешиванием (n = 40 об/мин) в течение 60 - 72 часов. Процесс контролируется по содержанию редуцирующих веществ. Для этого отбирают пробу гидролизата, нагревают до кипения с целью инактивации фермента, фильтруют и в фильтрате определяют РВ методом Лейна - Эйнона. Осахаривание считается законченным, когда доброкачественность гидролизата становится равной 94 -95 % при кислотно-ферментативном гидролизе и 97-98 % при двойном ферментативном гидролизе.

После осахаривания гидролизат подогревают в теплообменнике до 90 гр Цельсия с целью инактивации фермента и сепарируют для отделения жиро-белковой грязи, которая выводится из производства и реализуется как ценный корм. Далее следует очистка ферментных гидролизатов адсорбентами для удаления красящих веществ, уваривание сиропов, кристаллизация, центрифугование утфелей и сушка кристаллов глюкозы.

Особенности предлагаемой схемы состоят в следующем.

Очистке адсорбентами можно подвергать лишь жидкие сиропы и далее уваривать и далее уваривать их сразу до концентрации 70 -72 % СВ и направлять на кристаллизацию.

Продолжительность кристаллизации глюкозы в линии первого продукта составляет 48 часов при исходной доброкачественности 97 -98 % и 72 ч. при доброкачественности 94 - 95 %.

Линия второго продукта значительно упрощается, так как отпадает необходимость в гидролизе зеленой патоки, нейтрализации и выпаривании жидких сиропов.

Продолжительность кристаллизации глюкозы второго продукта 72 - 100 часов в зависимости от исходной доброкачественности. По качеству кристаллы глюкозы второго продукта после промывки дистиллированной водой при центрифуговании не отличаются от кристаллов, полученных в линии первого продукта, поэтому их направляют в сушилку вместе с глюкозой первого продукта. Лишь в случае каких либо отклонений предусматривается возврат желтого сахара в основную линию в виде клеровки.

Полученная ферментативным способом кристаллическая глюкоза имеет лучшее качество по сравнению с глюкозой по ГОСТ 975 - 74.

Доброкачественность гидрола колеблется в пределах 80 - 85 %. Этот продукт имеет чисто сладкий вкус и может быть использован в микробиологической промышленности для приготовления питательных сред взамен кристаллической глюкозы. В случае дополнительной очистки адсорбентами его можго будет использовать в пищевой промышленности.

Дата добавления: 2014-01-11