玉米淀粉糖生產工藝改進探討

蘇循花 王輝

摘 要：近年來，在健康生活理念的倡導下，人們越來越關注身體健康，不僅通過鍛煉來提高自身的免疫力，還通過攝入營養物質來改善身體機能。玉米淀粉的營養價值很高，長期攝入能夠提升人體免疫能力。在糖類加工行業，利用玉米淀粉制作玉面淀粉糖時，受到工藝的限制，其生產與加工難以取得巨大的經濟與社會價值。基于此，本文分析了玉米淀粉糖生產工藝的改進策略，以進一步帶動糖類加工工藝的進步，促進行業發展。

關鍵詞：玉米淀粉糖;生產工藝;改進

Abstract：In recent years， under the promotion of the concept of healthy life， people pay more and more attention to their own health， not only rely on their own physical exercise to improve their immunity， but also rely on the intake of nutrients to improve their body function. The nutritional value of corn starch is very high， and long-term intake can improve the immune function of human body. In the sugar processing industry， when corn starch is used to make jade surface starch sugar， it is restricted by the technology， which makes the production and processing of corn starch difficult to obtain huge economic and social value. Based on this， this paper analyzes the improvement strategy of corn starch sugar production technology， which can further promote the progress of sugar processing technology， promote the development of the industry.

Key words：Corn starch sugar; Production technology; Improve

中圖分類號：TS245.4

近年來，隨著對玉米淀粉的深入研究，人們逐步發現了玉米淀粉極高的營養價值，以及其在改善人體免疫力、提高身體機能方面的重要作用，這也對玉米淀粉糖生產規模的擴大、生產工藝的改進提出了一定的要求。很多糖類加工企業的玉米淀粉糖生產過程中，生產與加工工藝相對落后，這就要求企業在未來的發展過程中，利用先進的生產與加工工藝，改進生產工藝，生產出更符合市場需求的玉米淀粉產品。

1 玉米淀粉糖的生產工藝的基本概述

從我國玉米淀粉糖的生產與制造工藝來看，其加工工藝最早誕生于20世紀80年代，在當時的生產條件下，所采用的設備還是美國的蒸汽設備，生產工藝為雙酶法，開創了我國玉米淀粉糖生產的先河。

在20世紀90年代，隨著工藝的發展，逐步形成了一套相對完善、健全的玉米淀粉糖生產體系，相關學者與科研人員進行了設備與操作流程的改進，經由技術的改良，加酶次數調整為2次。在噴射液化之前進行一次加酶操作，在液化處理結束以后增加溫度，實現對管道的液化。在此過程中，需遵循上下排的原則，為保障良好的管道液化效果，必須要嚴格遵循相應的標準與要求，來對管道進行必要的調整，使得不同部分的液化程序能夠順利進行，為玉米淀粉制糖生產工藝的發展提供良好的前提條件。當上述操作符合相應的工作規范與標準后，方可進入第二次加酶環節，在加酶過程中，需將溫度控制在95～97 ℃，以保障液化效果，提升制糖效益[1]。通過對傳統工藝的改進，制糖工藝大大提升，且整體的資金投入量較小，生產空間相對有限，技術流程簡單。當前，隨著玉米淀粉糖需求的增加，再加上工藝的改進，糖類加工廠更是要加強在玉米淀粉糖生產工藝方面的創新。

2 玉米淀粉糖生產工藝

2.1 酸法制取葡萄糖

酸法制取葡萄糖主要的技術原理是淀粉的水解，在特定濃度的鹽酸下催化淀粉的水解，在水解作用下，一部分淀粉顆粒的結晶體結構會被破壞，水解成為單個的葡萄糖分子;另一部分葡萄糖受到熱、催化劑的影響，發生一定的化學、物理變化，形成其他的糖類，比如麥芽糖等。酸法制糖中制取的是淀粉糖漿，其成分極為復雜，以葡萄糖含量作為劃分標準，當其含量在20%以下時，淀粉糖漿屬于低轉化糖漿，而含量在40%左右時，為中轉化糖漿，一旦葡萄糖含量達到了60%，就為高轉化糖漿[2]。通常情況下，利用酸法制糖時，酸化糖的pH值往往在1.3～1.5。要使淀粉糖漿的轉化率提高，在制取過程中需減小糖化的pH值，使用的鹽酸量就越大，中和劑純堿的用量也較高，使制取成本大大增加，后續的處理工作繁多。

2.2 酸酶法制取麥芽糖

利用酸酶法制取麥芽糖，需首先利用酸法來進行淀粉的水解，使淀粉水解為葡萄糖，隨后，利用糖化酶來進行進一步水解，最終形成一定純度的麥芽糖溶液，最終經過精制處理形成液態或者粉末狀的麥芽糖。從麥芽糖的構成來看，其是由兩個碳環連接形成的，具有較強的還原性。傳統的麥芽糖生產中，主要是在煮熟的大米中添加一定的搗碎麥芽汁，經過糖化發酵以后，將制成的糖液淋出，經由一段時間的熬制以后，即可形成含量在40%左右的麥芽糖液體。這種傳統工藝下，存在大量的人力消耗，且麥芽糖的制取率較低，出現酸酶法以后，傳統工藝逐步被淘汰。

酶法生產中，需先利用淀粉酶對淀粉實施液化處理，隨后將液化后的淀粉用植物β-淀粉酶進行糖化，形成麥芽糖溶液，經由脫色精制與結晶處理以后，就形成了麥芽糖，屬于高麥芽糖漿。普通的麥芽糖生產中，由于缺乏脫色與精制處理，麥芽中的特殊香氣被保留下來，可以應用于食品加工領域。但是，這種生產過程并沒有對麥芽進行特殊凈化，導致麥芽內的雜質含量很高，抗熱性能極差，當處于高溫環境狀態時，會出現嚴重的焦糖化反應，產品顏色發生改變[3]。要獲得高純度麥芽糖漿，可以在β-淀粉酶糖化環節使用脫支酶，使得糖液中的支鏈淀粉能夠得到快速的水解，進而加速直接鏈淀粉的形成。

2.3 雙酶法生產全糖

淀粉經液化處理以后再進行糖化處理，不經過結晶與分離處理，直接對其實施凈化、濃縮與烘干處理所形成的產品就是全糖，如果生產工藝中包含烘干過程，其最終產物就是全糖粉，如果不包含烘干工序，其產物就是全糖漿。傳統的工藝條件技術水平有限，酸法生產的全糖的濃度相對較低，且雜質含量偏高，一般只能用于工業原料的發酵處理。隨著技術的進步，雙酶法逐步得到了有效應用，利用這種工藝所制取的全糖漿的DX值甚至可以高達97%，不需要經由結晶與提純處理就可以滿足食品加工使用需求，且利用這種工藝生產的全糖漿的甜度相對較小，與其他糖度較高的糖類相結合，可以在食品加工領域得到有效應用[4]。在利用雙酶法制取全糖的過程中，需利用淀粉酶乳化淀粉乳，隨后利用糖化酶將其糖化形成葡萄糖溶液，經由脫色等凈化處理后，經由結晶、切削與烘干，即可形成全糖。凈化以后的糖液也可以直接在噴霧蒸汽設備中烘干，以形成全糖粉。

結晶固化是雙酶法全糖制取的關鍵環節，對葡萄糖溶液的純度要求較高，如果其純度較低，溶液內可能會含有大量的雜質，而這些雜質的存在會影響葡萄糖在水溶液中的溶解度，使溶解度大大提高，在后續的降溫處理環節，難以達到相應的飽和要求，即使達到了飽和狀態，結晶也很難析出，要保障結晶固化處理的良好效果，必須要保障葡萄糖溶液DX值在60%以上。

3 生產工藝的改進

3.1 工藝指標的重新編定

玉米淀粉糖的生產加工過程包含諸多生產流程，為保障生產效果，需要相關人員對相關參數進行科學控制。在一些生產環節中，常常會由于操作人員的操作不規范導致生產實際與預期存在較大偏差，針對這種情況，在實際的生產過程中，專業人員就需要對生產過程進行嚴格的監督，準確記錄各個環節的數據與操作流程，對偏差較大的參數進行調整，保持生產過程的穩定性。

3.2 液化自控系統的建立

玉米淀粉糖的生產工藝中，液化是最為重要的環節，在液化時，加酶、加酸量都會影響其效果，因此，為保障加酶加酸量的準確性，可以結合現有的生產系統結構，在系統內添加液化自控系統，尤其是要添加自動加酶加酸智能化裝置，實現對生產加工過程的精準控制[5]。在流量計上安裝智能芯片，能夠在生產過程中根據所收集到的物料流速信息，對添加量進行更為精準的控制，這種自動化控制能夠將誤差控制在合理范圍內，使輸送流量的計量更為精確。

3.3 承壓時間控制

液化是對淀粉分子的碳鏈結構進行拆分，利用淀粉酶在高溫狀態下將其切割成十幾個碳環，經此環節，能夠使糖化酶形成絡合物的工序更為簡單。細而高的層流罐使液化后的物料更具均勻性，避免液化物料不均勻所引發的各種問題。承壓罐可保持物料在進入層流罐之前所承受的壓力的均勻性與穩定性，在進入層流罐以后，物料的流速保持在相對穩定的狀態，已達到預期的混合效果。在生產過程中，對承壓時間的控制極為重要，需結合承壓罐容積、流量與物料滯留時間等來確定最佳的承壓時間，在一些生產系統中還可以通過增加一個承壓罐，來延長承壓罐內糖液的停留時間，也可以通過降低流速實現對承壓時間的控制[6]。

3.4 二次加酶工藝

二次加酶主要是在噴射與閃蒸降溫處理結束以后進行，主要是利用計量泵在層流之前添加一定的淀粉酶來實現工藝的改進。這種二次加酶處理有效避免了酶制劑在噴射高溫狀態下活性的降低，經由閃蒸處理的淀粉分子在充分膨脹以后，能夠充分發揮淀粉酶的作用，使淀粉乳液化效果更為理想，實現對淀粉酶用量的科學控制。

3.5 糖化罐上安裝相關調節和報警裝置

玉米淀粉糖的生產過程中，如果糖化罐體積非常大，將存在物料pH值調節困難、加酶難以保持均勻性問題，存在糖化不均勻現象。比如，局部糖化不徹底、過度糖化現象。為了改善這一情況，可以在生產系統中增加計量泵，在糖化之前添加一定量的鹽酸調節物料pH，并全面監測整個生產加工過程。在系統內設置酸度偏差報警裝置，pH值超過了相應限值時，該報警裝置會立即發出警報。此外，為保障糖化效果，還需要對物料溫度加以控制，比如，可以在罐體添加保溫系統或者溫度調控裝置。

4 結語

近年來，玉米淀粉糖在食品加工領域有著廣泛的應用。由于此種糖類物質功能特殊，傳統的生產工藝相對落后，在未來的發展過程中要加強工藝改進，保障生產加工效果。

參考文獻：

[1]趙晶毅.玉米淀粉糖生產新工藝的研究[J].商品與質量，2015（21）：7.

[2]劉星宇.玉米淀粉制糖生產工藝與設備改進分析[J].科學與財富，2015，7（12）：608.

[3]田 梅.試析玉米淀粉制糖生產工藝與設備改進[J].中國化工貿易，2017，9（9）：87.

[4]劉安妮，丁子元，曹 雪，等.復合酶系高濃度玉米淀粉乳液化工藝的研究[J].當代化工，2019，48（5）：1036-1038，1064.

[5]王 博.玉米淀粉糖生產工藝改進研究[J].黑龍江科技信息，2016（23）：106.

[6]王立丹，朱曉敏，洪昌業，等.玉米淀粉糖的特性測定及其在饅頭中的應用[J].中國糧油學報，2018，33（9）：50-55.

作者簡介：蘇循花（1987—），女，本科，質量工程師;研究方向為質量檢驗。