Разжижение — это процесс, при котором структура крахмала разрушается, постепенно разлагается и растворяется под действием ферментов при высоких температурах. В этом процессе крахмал постепенно переходит из нерастворимой, твердой и стабильной кристаллической структуры в растворимое, дисперсное, аморфное жидкое состояние. 

Для функционирования ферментов им сначала необходимо разрушить твердую гранулярную структуру крахмала, чтобы проникнуть в его структуру и гидролизовать его. Однако иногда процесс разжижения может протекать в обратном направлении, то есть крахмал возвращается из растворимого состояния в нерастворимое агрегированное или кристаллическое состояние. Этот процесс называется ретроградацией крахмала или старением крахмала. 

Деградация крахмала является проявлением низкой эффективности разжижения. Деградировавший и состарившийся крахмал становится нерастворимым и трудно гидролизуется сахарифицирующими ферментами, что напрямую влияет на выход крахмальных сахаров и приводит к снижению уровня производства. 

Сжиженный крахмал с показателем DE более 10–12% даст отрицательный результат декстрин-йодной пробы, что означает отсутствие ретроградированного крахмала. В противном случае это указывает на положительную реакцию сжиженного крахмала и на наличие ретроградированного крахмала. 

В промышленном производстве йодная проба является быстрым, простым и интуитивно понятным методом проверки результатов разжижения, и в настоящее время она широко используется на заводах.

Ретроградация крахмала — сложный процесс, на который влияют многие факторы, такие как концентрация крахмала, температура реакции и время реакции. 

Ретроградация крахмала в сжиженных жидкостях существенно влияет на скорость превращения крахмала и скорость фильтрации. Предотвратить образование ретроградированного крахмала можно несколькими способами:

1. Концентрация крахмала

Концентрация крахмала напрямую связана с эффектом разжижения. Более низкая концентрация крахмала приводит к меньшей вязкости разжиженного крахмала, лучшей теплопередаче, более высокой активности воды, более легкому контакту ферментов с крахмалом, более легкому контролю разжижения и меньшему количеству ретроградированного крахмала. И наоборот, более высокая концентрация крахмала приводит к большей вязкости, меньшей активности воды, снижению эффективности теплопередачи и меньшему контакту ферментов с крахмалом для катализа гидролиза, что часто приводит к образованию нерастворимого крахмала. 

С экономической точки зрения, ICBC стремится увеличить концентрацию крахмала для энергосбережения и увеличения производства, но это необходимо контролировать в определенных пределах. Существует ограничение, которое заключается в проверке наличия явных признаков старения крахмала.

2. значение DE

Показатель разжижения (de) отражает степень гидролиза крахмала ферментами, то есть длину гидролизованных молекулярных цепей декстрина. 

Низкое значение DE при разжижении указывает на высокую степень полимеризации крахмала, а йодная проба обычно показывает синий или фиолетовый цвет, что свидетельствует о наличии нерастворимого крахмала. 

Как правило, для получения отрицательного результата йодного анализа степень разжижения (СР) должна превышать 10–12% йода. Поэтому значение СР не следует занижать.

3. Температура реакции

Высокие температуры могут разрушить кристаллическую структуру крахмала. Поэтому тщательное разрушение кристаллической структуры крахмальных гранул путем нагревания важно для предотвращения ретроградации крахмала. 

По мере постепенного повышения температуры кристаллическая структура крахмала постепенно разрушается, но даже при достижении температуры 95℃ нельзя гарантировать полное растворение всех крахмальных гранул. 

Это объясняется тем, что некоторые виды крахмала связаны с липосомами, и их структура очень стабильна, поэтому для их разрушения требуется высокая температура около 110°C в течение 5-8 минут. 

Для этого также необходима температура около 105℃, чтобы ферменты могли воздействовать на этот процесс. 

Следовательно, поддержание высокой температуры имеет решающее значение для предотвращения образования ретроградного крахмала.

4. Время реакции сжижения

Длительное время сжижения или медленное повышение/понижение температуры в процессе сжижения ускоряют старение сжиженного вещества. Поэтому время сжижения не должно быть слишком коротким или слишком длинным, и обычно его оптимальное значение составляет от 90 до 120 минут. 

Оборудование для сжижения газа должно иметь хороший изоляционный слой с отличной теплоизоляцией, чтобы предотвратить падение температуры из-за быстрого рассеивания тепла в процессе сжижения. 

Кроме того, начальный нагрев и последующее охлаждение в конце процесса сжижения должны быть быстрыми, и следует выбирать высокопроизводительные эжекторы и теплообменники.