低DE值麥芽糊精生產工藝的探討

摘? 要：DE值是葡萄糖值或葡萄糖當量，用來表示淀粉降解產物中還原糖的數量，是衡量淀粉被水解的程度。麥芽糊精是淀粉經酶法水解后產生的一種介于淀粉和淀粉糖之間，DE值≤20的沒有任何味道的營養性多糖。本文從原材料選擇及特性分析到小試和中試實驗數據的分析，確定了低DE值麥芽糊精生產的最優工藝方案;并對工業化試生產進行了研究與評價，提出改進措施。

關鍵詞：玉米淀粉;液化：低DE值;麥芽糊精

1.概述

1.1麥芽糊精是淀粉通過熱、酸或具有特異性的酶處理而產生一大類主要有D-葡萄糖、麥芽糖、麥芽二糖、三糖等一系列低聚糖和多糖組成的降解產物。由于降解過程中還原端基的增加，其降解程度可以用DE值表示（Dextrose? Equivalent，還原糖含量）。從理論上講，純淀粉的DE值接近于0，而葡萄糖的DE值為100;因此，隨DE值的升高其淀粉水解程度也逐漸增大。

1.2 不同DE值的麥芽糊精的性質

1.DE值是測定脫水α-D-葡萄糖單位，即還原端的數量，通常人們只能定表觀DE值。DE值反映了淀粉水解程度，隨著水解程度的增加，各組分向平均分子量減少的方向移動，而DE值升高。麥芽糊精的DE在4-6%時，其糖組分全部是四糖以上的較大分子。DE在9-12%時，其糖組分是低分子糖類的比例較小而高分子糖類較多，產品無甜味，不易受潮，難以褐變，粘性強。DE值在13-17%時，甜度較低，不易受潮，還原糖比例少，故難褐變，溶解性較好，粘度適當。DE值在18-20%時，有甜味，吸潮，還原糖含量比例適當，發生褐變反應，溶解性良好，粘度低。

2.玉米淀粉酶解生產低DE值麥芽糊精工藝的研究

2.1酶法生產麥芽糊精的機理

酶法生產工藝利用α-淀粉酶對淀粉的催化水解具有高度的專一性，即只能按照一定方式水解一定種類和一定部位的葡萄糖苷鍵。α-淀粉酶水解直鏈淀粉分子的方式可分成兩個階段。前階段反應速度很快，初始產物是以短鏈糊精為主，后階段水解速度很慢，可不規則的切斷淀粉分子內的α-1、4葡萄糖苷鍵，但水解位于分子末端的α-1、4鍵要比位于分子中間的α-1、4鍵困難。

α-淀粉酶水解支鏈淀粉的方式與直鏈淀粉相似。α-1、4鍵被水解的先后次序沒有一定，不能水解α-1、6鍵分支點，一不能水解緊靠分支點的α-1、4鍵，但可以水解含有3個或3個以上α-1、4鍵的寡糖，可得含有α-1、6鍵、聚合度為3-4的低聚糖和糊精。α-淀粉酶能夠越過α-1、6鍵繼續水解其他的α-1、4鍵，但α-1、6鍵的存在會降低其水解速度。這些原因就使的α-淀粉酶水解支鏈淀粉的速度較直鏈淀粉慢。α-淀粉酶水解支鏈淀粉，最初階段很快，初始產物大部分為分支的α-界限糊精和短支鏈糊精，繼續水解麥芽糊精分子越來越小，直到遇碘不變色。故酶的特異性與專一性使產物分子發布較均勻，聚合度高的分子數目很少，線性大分子的長度不足以產生老化現象，沒有混濁。

α-淀粉酶的水解速度因底物分子和分子大小而不同。直鏈淀粉的水解速度快于支鏈淀粉和糖原，水解較小分子的低聚糖的速度更快。

酶法生產副反應少，條件溫和，易于控制，更適合于低降解程度或需要進一步處理的淀粉液化產物的生產，因此生產低DE值麥芽糊精，更適合用酶法生產。

2.2反應時間與澄清度及DE值的關系

由數據可知，隨著時間的延長，得率及澄清度均迅速增加，隨后變化平緩，而且DE值不斷上升。

2.3加酶量對DE值的影響

淀粉濃度為30%、溶液PH6.5、噴射溫度105-107℃條件下觀察加酶量對噴射樣品DE值的影響。隨著加酶量的增加，噴射樣品DE值變化不大，說明在較短的噴射時間內，酶活力還不足以充分發揮，在酶制劑添加量為0.3L/T時DE值達到最高，殘留酶活較低

2.4保溫工藝優化

就保溫時間、溫度及酶用量對保溫工藝進行正交優化，以加酶量A（L/t淀粉）0.025、0.03、0.035，反應溫度B（℃）85、90、95，反應時間C60、90、120三個因素結果如下表

由數據可知，隨著加酶量的增加，產品DE值不斷增加;在較低溫度（85℃）下保溫時，DE值變化較快;隨著保溫時間的延長，DE值也逐漸變大。

低DE值麥芽糊精的生產并不是單純從DE值上考慮的，為了使產品性質更加符合使用要求，所選擇的生產工藝應該保證水解過程更加均勻。通常選擇適當加酶量，以略高的溫度（90℃以上）進行保溫，減緩DE值的變化，從而增加水解的均勻性和可控性。

2.5保溫時間的確定

根據低DE值麥芽糊精（DE值5左右）的生產要求，保溫時間選擇90min。

經過工藝優化，得出低DE值麥芽糊精的最佳工藝參數為：料液濃度30%、加酶量0.03L/t淀粉、PH6.5、90℃以上保溫90min，可達到DE值為5的料液，過濾液較為澄清，可滿足工業化生產。

作者簡介：曹文毅，男，出生年月1980年1月，漢，甘肅景泰，化工工藝工程師，研究方向：濕法玉米淀粉生產及淀粉糖生產。