細(xì)微玉米粉的低溫同步液化糖化.pdf

1、本研究旨在采用細(xì)微化處理的手段，實現(xiàn)玉米粉的低溫同步液化糖化，并進一步將低溫同步液化糖化操作與酒精發(fā)酵操作偶合，探明細(xì)微玉米粉生料酒精發(fā)酵的可能性。首先，采用濕法球磨對玉米粉進行細(xì)微化處理，解明細(xì)微化處理對玉米粉的機械力化學(xué)效應(yīng)；其次，采用中溫α-淀粉酶和糖化酶對細(xì)微玉米粉進行分步液化糖化和同步液化糖化，討論溫度和pH對反應(yīng)速度、葡萄糖收率的影響；最后，將低溫同步液化糖化操作與酒精發(fā)酵操作偶合，進行細(xì)微玉米粉的生料發(fā)酵，討論發(fā)酵條件對淀

2、粉轉(zhuǎn)化率的影響。得到的結(jié)論如下：
　　 1.市售玉米粉經(jīng)過3h濕磨以后，中位徑從273.6μm減小到13.3μm，偏光十字和X-射線衍射譜晶峰消失，淀粉顆粒轉(zhuǎn)變成非晶態(tài)。濕磨對淀粉顆粒晶體結(jié)構(gòu)的破壞能力大于干磨。
　　 2.在30℃液化中，液化速度隨著濕磨時間的延長而增大，20min濕磨玉米粉的終了DE值為23％，1～5h濕磨玉米粉的終了DE值為30％。對30℃液化后的料液進行60℃糖化中，葡萄糖收率隨濕磨時間的延長而增

3、大，20min濕磨玉米粉的葡萄糖收率為46.8％，濕磨3小時可以使葡萄糖收率增加到83.7％。葡萄糖收率的增加與淀粉顆粒的非晶態(tài)化、糊化溫度的降低相一致。
　　 3.市售玉米粉在40～70℃的溫度范圍內(nèi)，細(xì)微玉米粉在30～70℃的液化溫度范圍內(nèi)，液化速率常數(shù)與溫度的關(guān)系可用Arrhenius方程式表示。細(xì)微粉碎使液化反應(yīng)活化能從市售玉米粉的4.63×104J·mol-1降低到2.15×104J·mol-1。
　　 4.在

4、細(xì)微玉米粉的同步液化糖化中，30℃條件下的葡萄糖收率為79.2％，當(dāng)溫度為60℃時，葡萄糖收率可達84.6％。在30～60℃溫度范圍內(nèi)，細(xì)微玉米粉同步液化糖化的反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系可用Arrhenius方程式表示，反應(yīng)活化能為3.77×104J·mol-1。市售玉米粉在30℃條件下不能液化。
　　 5.細(xì)微玉米粉的同步液化糖化中，料液pH對葡萄糖收率和反應(yīng)速率常數(shù)的影響均較大。料液的最佳pH為6.0。
　　 6.與傳

5、統(tǒng)的液化糖化工藝相比，低溫同步液化糖化工藝可節(jié)省能耗76.7％，降低成本201.2元/t-玉米粉。
　　 7.在細(xì)微玉米粉的生料發(fā)酵中，溫度、初始pH、料液濃度、酸性蛋白酶量和尿素添加量對發(fā)酵具有顯著影響。在溫度37℃、初始pH6、料液濃度20％、酸性蛋白酶用量14U/g-玉米粉、尿素添加量0.5％的條件下對細(xì)微玉米粉進行生料發(fā)酵40h，得到最高淀粉利用率84.8％。
　　 以上結(jié)果表明，細(xì)微化處理是實現(xiàn)玉米粉低溫同步液