甘蔗糖业
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浅谈小麦淀粉制取淀粉糖工艺过程的优化

  摘要:目前,制糖业制取葡萄糖的主要原料是淀粉。淀粉是一种由葡萄糖以α- 1,4 糖苷键以及α- 1,6 糖苷键连接而成的高聚体,即淀粉是一种多聚糖,其完全水解后可以得到葡萄糖。小麦是淀粉产量极高的作物,制取小麦淀粉有着比其他作物产量高并且简易的优势。本文旨在浅谈小麦淀粉制取淀粉糖工艺过程的优化,这对我国的制糖业走向集约型有着一定的积极意义。

  关键词:小麦淀粉;淀粉糖;工艺;优化

  引言:

  目前,我国的淀粉糖制取技术与国际水平相比有着一定的差距。我国的淀粉糖制取有着高能耗,但是产量不够高,并且淀粉糖的品级、质量、纯度都不是很理想的劣势。近年来,我国的小麦产量极其丰富,与玉米产量相近,加上我国经济水平不断提升,小麦的消耗量有所下降,最近几年甚至库存严重。库存的增加,政府的补贴会使财政负担加重,因此,作为小麦产品的综合加工项目,开发小麦淀粉以及小麦淀粉的制糖意义重大。国际制取淀粉糖的原料主要是玉米淀粉,而针对我国的实际情况而言,小麦淀粉更加具有优势,小麦原料产地相对集中,主要是华北平原地区以及安徽等地,制糖厂地址可以选取在此地,首先在原料运输上就有着先天优势。因此,优化小麦淀粉制取淀粉糖工艺过程有着前瞻性和必要性。

  一、小麦淀粉制取工艺的优化

  由于小麦粉自身的结构特点,其制取淀粉的难度要比从玉米、薯类等作物种制取淀粉大一些。因为小麦粉的蛋白质含量较高,分离比较不容易,所以这是我们需要攻克的难题。小麦粉的淀粉与蛋白质之间的分离,是一次分离难以完成的,二次分离成为必要,并且会有许多杂质,纯度非常不容易控制,含有其他杂糖杂质的小麦淀粉,非常难以利用,也非常难以分离。因此我们应该提高小麦淀粉的制取工艺,才能得取纯度高的小麦淀粉,这样制取的淀粉糖才能在产量和质量上都有保证。

  小麦淀粉的制取,原料是普通小麦粉。制取面粉的过程中,淀粉成分并没有过度破损,这为下一步提供了很大的方便。生产淀粉用的面粉大多是采用传统的方式来进行碾磨的。纤维的含量也是面粉是否适合制取淀粉的依据。湿面筋有着面积大,延展性好的特点,所以我们可以充分利用这个优势来使淀粉制取更加方便。国内已经有学者对小麦淀粉的制取有着深入的研究,如袁超等所进行的关于小麦粉通过“直接破碎浸泡过的小麦籽粒来分离得到”的研究,其中提到“浸泡”过程中对小麦籽粒的破碎,能够使小麦粉吸收水分更加充分,从而使制取效率更高。

  小麦粉生产线的国产化也是我们需要面临的问题。我们还需要注意的是,小麦淀粉制取过程中,会有许多其他附带的产品,我们应该加以利用,例如可以利用面筋制造素食等等。

  二、小麦淀粉制取淀粉糖工艺的优化

  国际上使用的淀粉制糖原淀粉多为玉米淀粉,而小麦淀粉的使用并不是很普遍。小麦淀粉与玉米淀粉的制取工艺不同点很多,而小麦淀粉与玉米淀粉的特点也并不相同,因此,采用小麦淀粉制取淀粉糖需要有自己的工艺技术设备,其工艺流程也与玉米淀粉制取淀粉糖工艺有着较大差别。淀粉糖的种类很多,主要有葡萄糖、果糖等等,从健康角度考虑,淀粉糖非常契合现代人的绿色生活以及低糖食物的需要。小麦淀粉又因为其产地集中、产量较多的特点,更加适合投入到制糖之中。

  通常用小麦粉制取葡萄糖的工艺流程如下:

  淀粉调浆液化糖化膜过滤离子交换浓缩结晶干燥

  无水结晶葡萄糖

  杨志强等在其《膜分离技术生产淀粉糖工艺》中提到,“液化直接影响糖化的总糖收率……是涉及产品质量和得率的关键技术”,因此液化工艺应该成为我们提高技术水平的重要环节。

  膜过滤与通过传统过滤技术所得到的淀粉糖相比,质量明显更加出色。首先,其产品色值比传统方式过滤所得的产品低得多;并且通过膜过滤得到的淀粉糖要比传统方式所得的淀粉糖澄清度高,优势十分明显。此外,其结晶产品并晶、伪晶少,含杂质少,质量高,尤其是药用级糖生产使用膜过滤效果十分明显”。因此,我们应该大力在这一点上进行投资。

  此外,袁超等在《小麦淀粉分离方法研究》中所提出的方式,直接将小麦淀粉从小麦粉中分离,无疑更加节能,并且所得到的副产品可以物尽其用。

  从小麦淀粉中获取淀粉糖离不开各种分解酶,因此我们在酶的使用上应该充分考虑小麦淀粉的自身特点,从而选择性能匹配最优的分解酶,使得淀粉糖的产量和纯度得到最佳平衡点。如葡萄糖异构酶,最适宜的pH值在7.0-9.0之间,而小麦淀粉本身就是呈碱性,所以这个值很好控制,并且其反应的最佳温度在70摄氏度到80摄氏度之间,温度比较适中,不会存在太多的技术难度来进行温度控制,激活剂和稳定剂等反应时间能够更加容易控制。而酶的选择,我们不能在初期探索阶段就浅尝辄止,应该不断进行试验,使得找到最适合小麦淀粉制取淀粉糖的酶并应用到生产之中成为可能。

  三、结束语

  在现代人对健康饮食更加重视的今天,淀粉糖的需求必将逐渐增加,其有着蔗糖所替代不了的优势。而我国的淀粉糖制取水平在国际上与发达国家相比差距较大,所以,我们必须发展自己的制糖工艺,控制糖的进口量。结合我国自己的地理优势,小麦产量日益提高,并且我们的粮食消耗重点已经逐渐分散,人们的饮食结构已经全面优化,小麦作为新的制糖原料已经成为一个水到渠成的课题。国际制糖产业虽然水平高于我国,但还没有到竞争极其激烈的地步,我们必须在这一天到来之前,先探索出一条适合我国国情的制糖产业链。我国的小麦产地又非常集中,这对于运输原料非常方便,能够节省运输的时间以及汽车能耗所产生的费用。华北地区以及安徽作为小麦产地,此地的高等院校也非常多,如北京诸多高校,以及山东诸多高校,还有安徽省的中国科学院相关学科,皆可以为制糖产业提供源源不断的人才资源。希望政府能够对此产业给予关注与补贴,使小麦淀粉制取淀粉糖工艺加速本土化,提高产量与水平。

  参考文献:

  [1]林峰,刘丽霞。 关于淀粉糖过滤设备的比较[J].科学咨询导报。2007年第9期。

  [2] 张景楼,郑毅,宁彦东,拱云生,杨柳,王礼斌。 浅析我国淀粉糖的发展对食糖行业的影响[J].中国糖料。2009年第4期。

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