第六章葡萄糖选编.pptVIP

第六章? 葡 萄 糖 工业上生产的结晶葡萄糖有含水α-葡萄糖、无水α-葡萄糖和无水β-葡萄糖3种。前1种的生产最为普遍，产量也最大，后两种的产量较小，α-葡萄糖现在很少生产。这3种产品在若干性质方面存在差别，简单地表示于表7-1。 含水α-葡萄糖含有一个分子水，理论含水量为9.1%，工业上生产一般干燥到含水量约 8.5%。 无水α-葡萄糖在25℃，空气相对湿度约 80% 以下稳定，但相对湿度在85%- 89%时，则向含水α-葡萄糖异构体转变，相对湿度在 90% 以上时，吸水量超过含水α-异构体。无水α-葡萄糖对水分最敏感，很少量水分存在(1% 以下) 即转变成α-异构体。 不同异构体的反应性质也存在差别。例如，葡萄糖氧化酶能氧化葡萄糖成葡萄糖酸，但对β-异构体的氧化速度大大快于α-异构体。β-异构体的氧化速度为100。α-异构体只有0.64。 工业上生产的葡萄糖产品除这3种外，还有“全糖”，为省掉结晶工序由酶法糖浆直接制成的产品。 酶法所得淀粉糖化液的纯度高，甜味纯正，能够喷雾干燥直接制成颗粒状全糖，也可凝固成块状，再粉碎成粉末状全糖。 这种产品的生产工艺简单，时间快，成本较低，虽然质量不及结晶葡萄糖，但适于多种食品工业和化学工业应用。 葡萄糖的生产因糖化方法不同在工艺和产品方面都存在差别。 酶法糖化所得淀粉糖化液的纯度高，除适于生产含水α-、无水α-、无水β-结晶葡萄糖以外，也适于生产全糖。 酸法糖化所得淀粉糖化液的纯度较低，只适于生产含水α-葡萄糖，需要重新溶解含水α-葡萄糖，用所得糖液经精制后生产无水α-或β-葡萄糖。 用酸法糖化液制得的全糖，因质量差，甜味不纯，不适于食品工业用。 酸法糖化产生复合糖类多，结晶后复合糖类存在于母液中，一般是再用酸水解一次，将复合糖类转变成葡萄糖，再结晶。 酶法糖化基本避免了复合反应，不需要再糖化。酶法糖化液结晶以后所剩母液的纯度仍高，甜味纯正，适于食品工业应用，但酸法母液的纯度差，甜味不正，只能当作废糖蜜处理。 酸法生产含水a-葡萄糖的工艺流程表示如 图 酶法葡萄糖生产工艺流程表示如下: 第一节 葡萄糖水溶液的平衡体系 在淀粉分子中，葡萄糖单位是呈α-构型存在，经酸催化水解，生成的葡萄糖是α-构型，但在水溶液中，向β-异构体转变，最后达到平衡。这两种异构体呈动态平衡状态存在。 应用酶法糖化工艺，使用葡萄糖酶催化水解，生成的葡萄糖是β-构型，在酶水解的过程中构型发生了转变，生成的β-葡萄糖在水溶液中向α-构型转变，最后这两种异构体达到动态平衡。无论采用酸法糖化或酶法糖化工艺，所得淀粉糖化液中的葡萄糖都是不同异构体的平衡体系，如投影结构式所表示: 在水溶液中，葡萄糖主要是以六环结构存在，但也有微量的开链异构体。 根据用极谱分析测定，在pH7.0,25℃, 0.25mol的葡萄糖溶液中，开链葡萄糖异构体的量只有0.024% (摩尔分数)。开链异构体的量虽少，但作用并不小，α-和β-异构体的相互转变都是经过它为中间体。 这 3种异构体是呈动态平衡状态存在，α-和件异构体的比例为36% 和64%。 这种平衡比例受浓度和温度的影响很小。 异构体转变的速度受温度、 H+离子及OH-离子浓度影响． 　温度上升则速度快，温度每上升10℃，速度增快2.5倍； 　在pH3-7之间转变速度低，在低于或高于这个 pH 范围，转变速度都很快。 在工业生产所得淀粉糖化液中，葡萄糖异构体间的转变都已达到这动态平衡。 α-葡萄糖异构体的 比旋光度为+122.2。，β-葡萄糖异构体的比旋光度为+18.7。随着异构体的转变，比旋光度也随着转变，这种现象称为“变旋光” 现象。 若溶解α-葡萄糖于水中，向β-异构体转变，比旋光度逐渐降低，达到平衡状态时，比旋光度为+52.5。，不再变化。 若溶解α－葡萄糖于水中，向α-异构体转变，比旋光度逐渐升高，达到平衡状态时，比旋光度达到相同的平衡值+52.5。 。 这个平衡比旋光度不属于α-或β-异构体，是两种异构体旋光的总和，如下面方程式所表示: 122.2 X 36/100 十 18.7 X 64/100 = 52.5 不同异构体具有不同的水溶解度，在25℃，含水α-、无水α-和无水β-葡萄糖分别为30%、62%和72%。 但是溶解结晶葡萄糖于水后，立即发生异构体的转变，影响溶解度。异构体转变达到动态平衡后，在25℃的溶解度为51%，这个溶解度不属于那个异构体，而是平衡体系的溶解度。因为在生产过程中，各工序的葡萄糖溶液中异构体的转变已经达到平衡状态，应当使用这个溶解度。 葡萄糖溶解度随异构体转变而变化的情况可由下列事实说明。 于25℃，溶解α-葡萄糖于水中，最初浓度为30%，由于向β-异构体转变，浓度增高，最后达到平衡状态的51%。 溶解β-