专利名称：酶预处理改善大米酶法制饴糖方法
技术领域：
本发明是酶预处理改善大米酶法制(饴)糖方法，属淀粉糖品制备技术。
由玉米、木薯、马铃薯、甘薯等淀粉经酶法、酸法等方法进行转化水解，可生产出麦芽糊精、饴糖、麦芽糖浆、果葡糖浆、葡萄糖浆、异麦芽低聚糖、结晶葡萄糖、啤酒用糖、发酵用糖等许多淀粉糖制品，被广泛地用作饮料、糖果、蜜饯、糕点、食品填充剂、医药等原辅材料。稻米是最重要的粮食作物之一，主要由淀粉(87～90％)、蛋白质(8～11％)和脂肪(1.0～1.5％)组成，在中国很早就被用于加工饴糖等传统食品。可是，经典的淀粉酸水解制糖方法对原料要求高，像大米中蛋白质含量高，蛋白质也被水解成小分子的多肽、氨基酸，以及产生一系列非糖的色素等杂质，对精制和产品质量有极其不利的影响，难以生产出高品质或合格的产品。如果以大米为原料分离提取出其中的淀粉，再用酸法水解工艺进行转化，生产成本很高，根本不能同玉米、木薯等常用淀粉竞争，因此，目前已没有大米制成淀粉再利用酶来制糖的工艺路线。酶法水解工艺利用(淀粉)酶对作用的底物有严格的专一性，可以从大米等较复杂的粮食原料中水解其中的淀粉，除去不需要的蛋白质等非糖杂质，以制取所需的淀粉糖品。酶法工艺具有作用条件温和，产品效率高，可生产更多品种的糖品等优点。因此，利用酶法水解工艺，大米已直接用作发酵、酿酒、淀粉糖等食品工业的原料，在中国南方地区有了较广泛的应用。目前大米生产淀粉糖浆的工艺中，其中淀粉液化是最重要的酶水解阶段，它通过α-淀粉酶的作用，将颗粒态米粉中的淀粉经(喷射)糊化和酶解成水溶性的糊精和低聚糖，液化液的糖组分将影响后面的酶糖化。另外液化要求液化液粘度低，蛋白质热变性、凝絮性好，尽量少或没有“不溶性淀粉颗粒”，用碘液检查无碘色反应，具有良好的流动性和过滤性。但是，大米淀粉颗粒小且结构紧固，粒径范围为2～10μm，平均粒径为4.0～6.0μm，糊化温度很高，较不易受热糊化。而且磨浆过60目筛后的米粉颗粒，主要由蛋白质体包裹着多个米淀粉颗粒所组成，大部分超过20～30μm，相当部分大于100μm，甚至超过150μm。因此，与常用的玉米、木薯淀粉相比，这种构造阻碍了对其中米淀粉颗粒的加热、糊化、分散和α-淀粉酶水解等作用，同时蛋白质脂肪含量高，蛋白质受热变性、凝絮较差，较易产生“不溶性淀粉颗粒”，影响液化液品质和原料利用率，液化粘度较大。因此，以大米为原料制取淀粉糖，要更加注意液化控制和操作，如采用降低粉浆浓度，适当增加磨浆过筛的目数等措施，以及采用二次液化工艺等等办法。但是，目前所采用的方法增加了能耗、淀粉酶用量和工艺流程，而且不能完全避免遇到上述的问题。
本发明的目的就是为了克服和解决现有大米酶法制(饴)糖技术中存在糊化温度高、不易受热糊化、大米蛋白质脂肪含量高、凝絮较差、易产生不溶性淀粉颗粒、液化品质低、原料利用率低、液化难度大，而采用二次液化工艺又存在能耗大、淀粉酶用量大、工艺复杂等缺点和问题，研究发明一种对米粉颗粒进行酶促预处理、改善其液化水解品质，使米粉颗粒易受热破裂、分散糊化、能耗较低、效率高、成本降低的酶预处理改善大米酶法制(饴)糖的方法。
本发明是通过下述技术方案来实现的本发明机理是根据米粉颗粒结构、大小和组分等特点，针对造成大米液化困难的内在因素等问题，研究出对米粉颗粒进行酶促预处理，以改善其液化水解品质的方法；酶预处理改善大米酶法制(饴)糖的方法的生产工艺流程方框图如
图1所示。本方法是在浸泡大米或碎米、磨制粉浆过程中，通过蛋白酶、脂肪酶预处理米粉浆后，再加入α-淀粉酶、氯化钙或各种糖化酶进行液化、糖化，以及精制、浓缩得到饴糖类淀粉糖品；其工艺步骤为(1)大米经称量、吹尘和除铁后，并输送到洗米罐；(2)放水入洗米罐，使水浸泡过米表面层后，通入压缩空气，使米粒在水中翻滚和相互磨擦，洗下附于米粒的细糠等杂质，并从溢流口漂出悬浮物，当它基本漂净后，关闭进水和进气阀，放出洗米泔水，如此反复洗米2次，使米粒洗净；(3)用2～3％浓度的食用酸或食用碱液调节浸泡水的pH值为5.0～9.0，在温度20～55℃下，加入0.005～1.000％重量份的植物蛋白酶或细菌蛋白酶以及0.001～0.100％重量份的耐蛋白酶作用的脂肪酶，在浸米过程中先用这些酶进行初步的酶预处理作用；(4)浸米2.5～4.0小时后，使米粒吸足水分，米粒米心软化，然后用砂盘磨的湿磨法进行磨浆，控制粉浆细度为40～80目，pH值为5.0～9.0，在温度20～55℃下，搅拌酶解1～3小时；(5)用刮刀或其它型式的离心机脱除米粉乳浆的母液，回用于浸米(如要制备传统风味的金黄色泽的饴糖，可免此步骤直接调浆去液化以及增加1～5倍蛋白酶用量，使米中更多蛋白质水解成可溶性多肽、氨基酸，提高饴糖产品得率，又易发生美德拉反应，使饴糖产品更具风味)；(6)经蛋白酶、脂肪酶预处理过的米粉滤饼，用1.5～3.5％重量份的水调浆，在温度20～50℃温度下加入α-淀粉酶、氯化钙，调pH值为6.0～6.4，按原有液化、糖化、精制和浓缩等生产工艺生产出饴糖类淀粉糖品；其关键是在浸米、磨浆的同时，加入蛋白酶、脂肪酶对米粉颗粒进行预促处理，改变米粉颗粒的内在特性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果在酶预处理过程中，利用脂肪酶作用米粉中虽含量少，但对产生“不溶性淀粉颗粒”和精制影响很大的脂肪，使之分解成可溶性的亲水物质游离脂肪酸、二甘油酯、单甘油酯和甘油等产物，并用水洗除去，可加速米粉颗粒的吸水，加热时淀粉粒细胞膜易破裂，糊化温度降低，消除脂肪阻碍淀粉酶对淀粉的作用。同时，利用蛋白酶作用米粉颗粒中包裹米淀粉的蛋白质体，使之适度的分解，削弱米粉颗粒的结合强度，也降低米粉的蛋白质含量。米粉颗粒经过上述多种酶的协同预处理后，对其液化带来了如下的好处①米粉颗粒受热更易破裂、分散和糊化淀粉，淀粉也更易受到α-淀粉酶的水解作用，能较快地变成更小分子的水溶性的糖物质，液化过程体系粘度下降快，热作用和效率高；②蛋白质为高分子亲水性的胶体物质，是影响糖液过滤速度的主要原因之一。由于米粉中蛋白质经内切型蛋白酶的作用，使分子量变小，对降低粘度和提高过滤性有利；③由于去除了米粉中较大量的脂肪，淀粉又较快地水解成较小的糖分子，因此，由较大分子量的糊精、脂肪和蛋白质等成分组成的“不溶性淀粉颗粒”不易形成，不单提高了淀粉的转化率，而且液化液过滤性能好，滤液清透；④除上述优点外，由于减少所夹带杂质的影响，还可减少糖液泡沫，增加过滤通量和降低滤布洗涤强度，对后面的精制也有好处；⑤因此，还可适当提高粉浆的浓度(30～35％)进行液化而不影响操作，减少浓缩能耗，从而降低生产成本，只增加少量的设备，即可在原有生产线上实施；由于液化之前对米粉进行了改善其淀粉水解的酶法预处理，对液化带来了好处，液化及之后的流程和生产设备没有改变，可按原有的工艺参数和操作进行生产和控制(原有大米生产淀粉糖浆工艺流程方框图如图2所示)。因此，本发明容易在已有的生产线上进行技改和实施。
下面对说明书附图进一步说明如下；图1是酶预处理改善大米酶法制(饴)糖方法的生产工艺流程方框图；图2是原有大米生产淀粉糖浆的工艺流程方框图。
本发明的实施方式完全可在原有生产线上进行技术改造，可利用原有设备进行生产实施，在液化前对米粉进行改善其淀粉水解的酶法预处理，可按上面说明书所述的工艺步骤及工艺条件进行逐步操作，便能较好地实施本发明，发明人经过长时间研究试验，有很多成功的实施例，下面仅列举几个实施例表示于表1
表1
权利要求
1.一种酶预处理改善大米酶法制饴糖方法，其特征在于本方法是在浸泡大米或碎米、磨制粉浆过程中，通过蛋白酶、脂肪酶预处理米粉浆后，再加入α-淀粉酶、氯化钙或各种糖化酶进行液化、糖化，以及精制、浓缩得到饴糖类淀粉糖品；其工艺步骤为(1)大米经称量、吹尘和除铁后，并输送到洗米罐；(2)放水入洗米罐，使水浸泡过米表面层后，通入压缩空气，使米粒在水中翻滚和相互磨擦，洗下附于米粒的细糠等杂质，并从溢流口漂出悬浮物，当它基本漂净后，关闭进水和进气阀，放出洗米泔水，如此反复洗米2次，使米粒洗净；(3)用2～3％浓度的食用酸或食用碱液调节浸泡水的pH值为5.0～9.0，在温度20～55℃下，加入0.005～1.000％重量份的植物蛋白酶或细菌蛋白酶以及0.001～0.100％重量份的耐蛋白酶作用的脂肪酶，在浸米过程中先用这些酶进行初步的酶预处理作用；(4)浸米2.5～4.0小时后，使米粒吸足水分，米粒米心软化，然后用砂盘磨的湿磨法进行磨浆，控制粉浆细度为40～80目，pH值为5.0～9.0，在温度20～55℃下，搅拌酶解1～3小时；(5)用刮刀或其它型式的离心机脱除米粉乳浆的母液，回用于浸米；如要制备传统风味的金黄色泽的饴糖，可免此步骤直接去调浆液化以及增加1～5倍蛋白酶用量，使米中更多蛋白质水解成可溶性多肽、氨基酸，提高饴糖产品得率，又易发生美德拉反应，使饴糖产品更具风味；(6)经蛋白酶、脂肪酶预处理过的米粉滤饼，用1.5～3.5重量份的水调浆，在20～50℃温度下加入α-淀粉酶、氯化钙，调pH值为6.0～6.4，按原有液化、糖化、精制和浓缩等生产工艺生产出饴糖类淀粉糖品；其关键是在浸米、磨浆的同时，加入蛋白酶、脂肪酶对米粉颗粒进行预促处理，改变米粉颗粒的内在特性。
全文摘要
本发明是酶预处理改善大米酶法制(饴)糖方法,它是浸米及磨浆中,用酶预处理后,再加入α－淀粉酶、氯化钙或各种糖化酶进行液化、糖化,精制、浓缩制得淀粉糖品;其主要工艺步骤:(1)米称重、除杂质后,送洗米罐;(2)浸泡大米,通入压缩空气,让米滚动、摩擦、洗净;(3)调浸泡水pH值及温度,加入蛋白酶及脂肪酶;(4)浸米后磨浆,再调pH值及温度,搅拌酶解;(5)母液回用于浸米,并加大蛋白酶用量;(6)经酶预处理的米粉滤饼用水调浆,调pH值后,加入α－淀粉酶等,再按原有液化、糖化、精制、浓缩工艺生产糖品。本发明能耗低、效率高、成本降低、容易生产实施。
文档编号C12P19/00GK1358863SQ0112769
公开日2002年7月17日 申请日期2001年8月3日 优先权日2001年8月3日
发明者黄立新, 高群玉, 黄农荣, 姜欣, 黄天世, 陈恒煜 申请人:华南理工大学