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小麦淀粉制糖问题剖解

Post on 2024-04-22

专用小麦粉分别为面包专用粉、 饼干专用粉、糕点专用粉、馒头专用粉、饺子专用粉、面条专用粉、淀粉用专用粉等。

通用小麦粉分为特制一等粉、特制二等粉、标准粉、普通粉。通用面粉所涉及的质量指标主要为加工精度指标和贮藏指标。

而小麦淀粉进一步加工制得主要为小麦淀粉和谷朊粉,谷朊粉的价值远高于小麦淀粉,小麦淀粉工业上常常进行水解制成葡萄糖,后续进入发酵或者食品使用。

小麦淀粉水解制糖采用连续喷射液化双酶法制糖工艺,生产过程表现出与玉米淀粉制糖的不同,大致表现在以下几个方面:
1、液化进料困难;
2、糖化时间长;
3、过滤困难,尽管参加了多种影响成分〔除粘酶.助滤酶.助滤剂〕,平均比玉米糖慢了3倍左右;
4、糖液透光过低,约为50%左右,主要表现为0D偏高,颜色发红发暗;
5、转化率低。

小麦淀粉和玉米淀粉相比,小麦淀粉原料为干法碾磨生产,缺少了亚硫酸浸泡这个关键环节造成破损淀粉多,提胚难。产物淀粉极易腐败等诸多不利因素,严重影响了制糖效果

从滤渣成分分析可知,影响过滤速度的主要因素为两大类物质:
一类为糊精类不溶性淀粉颗粒及老化的糊精,其中不溶性淀粉颗粒主要成分为脂肪.蛋白和淀粉。
另一类为蛋白类要提升过滤速度,就要尽量消除糊精类存在,并且使蛋白质尽量凝聚。

小麦淀粉可分为两种,一种为小圆球形,直径约为2-10nm,为B淀粉,另一种为大圆盘形,直径约为20-35um,为A淀粉。

在小麦加工过程中,由于机械碾磨作用,局部淀粉粒发生破损,且原料越硬破损越多。

从而造成在调面粉浆时,其主产品小麦淀粉中必然存在着大量的破损淀粉,且破损程度深浅不一。

完整的淀粉颗粒外表有一层细胞膜,它能保护淀粉免受外界物质,酶、水、酸的侵入,所以完整的淀粉颗粒不易被a-淀粉酶和β-淀粉酶作用。

而破损后却易被淀粉酶作用,破损程度越深越易作用,而产生棚精、麦芽糖、葡萄糖等,这样在液化初始阶段就会有大量麦芽糖小分子前体物质生成。

众所周知,淀粉液化是为糖化酶的使用创造条件,而糖化酶水解糊精及低聚糖等分子时,需要先与底物分子生成络合物,然后才发生作用,使葡萄糖单位逐个从糖苷键中裂解出来。

这就要求被作用的底物分子具有一定的大小范围才能有利于糖化酶生成这种络合物。

由于淀粉破损程度不同且数量巨大,在液化过程中就很难到达均匀,旱涝不均的现象严重存在。液化的结果是分子大小不一,差异较大,效果当然极差。

这样的液化液糖化终了时有糊精存在,蛋白质难以凝固,制得的糖液不仅过滤困难而且透光转化率偏低。相当量的蛋白质类,糊精类物质混入糖液里,导致泡沫增多,直至后道提取、精制困难。

小麦淀粉与玉米、高粱、薯类淀粉相比,淀粉糊老化程度最严重, 这必然是影响液化的另一因素。

淀粉的老化实际上是分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新氢键的过程,也就是一个复结晶过程。

在制糖过程中,淀粉酶很难进入老化淀粉的结晶区,淀粉也难液化。

小麦胚芽在小麦籽粒含量大约为3%,它自身含有30%的蛋白,30%的脂肪(占小麦籽粒中总脂肪的28. 5%且多为磷脂)及相当多的糖,它还含有占小麦总量60%以上的维生素B1 , 2%-25%的维生素B2,维生素B6及维生素E, 10%-25%的矿物质存在于胚芽中。

有数据表明,生产面粉时脱胚优劣直接关联着所产淀粉制糖的过滤速度, 二者相差在2倍以上。

介于生产的现状及小麦自身的结构,面粉加工过程中进行提胚操作后仅能提出总量的10%-15%,大量的胚芽混入面粉之中。继续深加工过程中必然会有局部脂肪及其他物质带入淀粉之中。

有文献表明,酶法液化所产生的不溶淀粉颗粒系支链淀粉(小麦淀粉中支链淀粉量占75%)与脂肪酸。

小麦的脂类主要由不饱和脂肪酸组成,淀粉存放过程中,局部脂肪会氧化和酶解而产生脂肪酸生成络合物,呈螺旋结构,组织紧密,在糖化过程中很难被溶解,也不能被糖化酶水解。

这种物质的存在会严重阻塞滤布孔隙而延缓过滤速度,在滤饼很薄时就不得不提前拆框,损失了相当量的糖分而影响了提取收率。

不过通过分析,酸法液化产生的不溶淀粉颗粒系链淀粉通过氢键结合,属于凝沉淀粉的结构,在糖化过程中几乎能全部被溶解。

酸液化法不受淀粉种类的影响,无论何种淀粉都能获得好的效果。张力田曾在淀粉糖一书中提及不同液化方法应用于不同淀粉的情况。他指出小麦淀粉最适合酸酶法液化,该法能有效的减少糖化过滤不溶物1%,过滤快,DE值高。

在生产过程中,我们通常把大颗粒淀粉称作A-淀粉,小颗粒淀粉称作B-淀粉。

B-淀粉往往与细小的蛋白质混粘在一起,比较难以分离且具有一定的粘糊性。大多数生产小麦淀粉厂家把它作为饲料配合物或者酒精发酵使用。

如果把B-淀粉与A-淀粉混在一起制糖,就会造成淀粉总体蛋白质偏高平均1.8%左右。在液化过程中,因破损淀粉的原因导致液化不均一,蛋白也难凝结在一起,悬浮于液面,造成过滤困难。这就导致了糖化难过滤以及收率低的现象。

另外还有一个影响过滤的因素,那就是戊聚糖、葡聚糖等非淀粉质多糖的存在,戊聚糖是一种非淀粉的胶状粘多糖,主要由阿拉伯糖、木糖组成,除含有戊聚糖外,还含有已糖、糖醛酸、酚酸和一些蛋白质等,它具有较高的吸水性、持水性及氧化交联形成胶凝的特性。

其在2%浓度下其溶液的黏度就到达很高,极难过滤。它在面粉中含量大约在3%左右,因分离机的局限性,一些戊聚糖不可防止地进入淀粉中,其中B-淀粉内会更多。