本發(fā)明屬于葡萄糖，具體涉及一種葡萄糖的制備方法。

背景技術(shù)：

1、葡萄糖，又稱玉米葡糖、玉米蜀黎糖，簡稱為葡糖，化學(xué)名稱是2,3,4,5,6-五羥基己醛，是自然界分布最廣且最為重要的一種糖；純凈的葡萄糖為無色晶體，有甜味但甜味不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，在水溶液中葡萄糖旋光性向右，因此又稱為“右旋糖”；

2、葡萄糖是生物體內(nèi)新陳代謝不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，它的氧化反應(yīng)放出的熱量是人類生命活動(dòng)所需能量的重要來源，在生物學(xué)領(lǐng)域具有重要地位；葡萄糖經(jīng)異構(gòu)酶處理后可制造果糖，已成為當(dāng)前制糖工業(yè)的重要產(chǎn)品；葡萄糖還可以在印染制革工業(yè)中作還原劑，在制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀工藝中常用葡萄糖作還原劑，工業(yè)上還大量用葡萄糖為原料合成維生素c。

3、葡萄糖的制備工藝包括酸解法、酸酶法和雙酶法；其中酸解法是用高濃度的酸溶液水解α-1,4-糖苷鍵，最終生成帶甜味的葡萄糖漿，但是酸解法存在糖轉(zhuǎn)化率差、易產(chǎn)生帶苦味的雜質(zhì)等缺陷，并且其還需要耐壓耐酸的設(shè)備，提高了成本；酸酶法是在高壓高酸條件下水解淀粉，然后使用酶糖化水解液，但是其仍然會(huì)產(chǎn)生帶苦味的雜糖，并且顏色較深；

4、雙酶法是先對(duì)淀粉進(jìn)行糊化，然后采用α-淀粉酶將糊化后的淀粉水解成短鏈的麥芽糊精和低聚糖，再利用糖化酶從非還原性的末端水解α-1,4-糖苷鍵產(chǎn)生葡萄糖，最終將糖化液中的糊精低聚糖完全轉(zhuǎn)化為葡萄糖；采用雙酶法制備葡萄糖，不需要耐壓、耐酸的設(shè)備，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，成為了大規(guī)模生產(chǎn)葡萄糖的制備工藝。

5、但是，在采用雙酶法制備葡萄糖的過程中，存在以下缺陷：

6、第一，液化液的de值較為重要，其直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量；de值較高，部分糖類會(huì)被進(jìn)一步分解為其他小分子化合物，并且糖化酶也不能充分作用，降低了產(chǎn)物的質(zhì)量；de值較低意味著淀粉水解程度不足，部分淀粉仍然保持較大的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致液化液的粘度大，不利于后續(xù)的糖化，而且其暴露出的非還原性末端的底物數(shù)量有限，糖化酶沒有足夠的底物可以發(fā)生作用，影響糖化效率，最終影響產(chǎn)物的收率；

7、第二，葡萄糖淀粉酶的穩(wěn)定性差，受環(huán)境影響較大，酶活性不穩(wěn)定，導(dǎo)致淀粉水解不完全，大分子糊精的存在讓結(jié)晶和離心分離變得非常困難甚至無法結(jié)晶，影響葡萄糖的純度；

8、第三，在從糖化液中分離提取葡萄糖時(shí)，通常是先采用板框過濾去除懸浮物以及殘留的淀粉等，然后采用大量的陰陽離子交換樹脂脫除糖化液中的鹽分等，最后結(jié)晶得到產(chǎn)品；但是該工藝產(chǎn)生較多的廢水，并且樹脂容易被破壞，產(chǎn)生的廢水多，耗能大，工作效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種葡萄糖的制備方法，合理的控制淀粉水解程度，糖化充分且完全，酶的活性高且穩(wěn)定，耗能少，葡萄糖收率和純度高。

2、針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

3、一種葡萄糖的制備方法，包括制備淀粉乳、液化、糖化、過濾以及后處理步驟，具體如下：

4、1.制備淀粉乳

5、將玉米淀粉加入至去離子水中進(jìn)行調(diào)漿，控制調(diào)漿后的漿液質(zhì)量濃度為16-20%，然后加入癸基葡糖苷，繼續(xù)攪拌均勻，加入9.6-10.3wt%鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至4.4-4.6，升高溫度至43-47℃，保溫?cái)嚢?.8-1.2h，得到淀粉乳；

6、所述癸基葡糖苷的質(zhì)量為玉米淀粉質(zhì)量的0.6-0.8%。

7、2.液化

8、向淀粉乳中加入耐高溫α-淀粉酶，耐高溫α-淀粉酶的加入量是0.30-0.34kg/t淀粉干基，淀粉乳通過液化噴射器進(jìn)行噴射液化，液化溫度為106-110℃，液化時(shí)間為40-44min，控制液化液的ph為5.4-5.6，de值為12-14%，經(jīng)離心分離，得到液化液。

9、3.糖化

10、將液化液的溫度控制為58-62℃，調(diào)節(jié)ph至4.5-4.7，加入功能糖化酶進(jìn)行糖化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為46.0-50.0h，de值≥98.0%，dx值≥96.5%，得到糖化液；

11、所述液化液與功能糖化酶的質(zhì)量比為1000:1.5-2.0；

12、所述功能糖化酶的制備方法，包括制備酶載體、載酶步驟；

13、所述制備酶載體步驟為，將硅藻土置于氫氧化鈉溶液中，升高溫度至58-62℃，保溫?cái)嚢?.8-3.2h，攪拌結(jié)束后，經(jīng)過濾洗滌干燥，投入至馬弗爐中煅燒，在215-225℃下煅燒0.8-1.2h，在357-363℃下煅燒3.0-3.4h，煅燒結(jié)束后，得到多孔硅藻土；將多孔硅藻土置于乙醇溶液中，加入kh550、kh602和三乙醇胺，升高溫度至61-65℃，保溫?cái)嚢?.8-4.2h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾洗滌干燥，制得氨基硅藻土；將氨基硅藻土置于乙腈中，然后加入乙二醇二縮水甘油醚，升高溫度至63-67℃，攪拌反應(yīng)5.8-6.2h，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行濾出、洗滌，得到初級(jí)載體；

14、所述硅藻土的粒徑為310-330nm；

15、所述硅藻土、氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為9.8-10.2:67-73；

16、所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為21-24%；

17、所述多孔硅藻土、乙醇溶液、kh550、kh602、三乙醇胺的質(zhì)量比為9.0-9.5:97-105:0.5-0.8:0.4-0.6:0.8-1.2；

18、所述乙醇溶液的質(zhì)量濃度為34-37%；

19、所述氨基硅藻土、乙腈、乙二醇二縮水甘油醚的質(zhì)量比為8.3-8.7:95-105:2.0-2.2；

20、所述載酶步驟為，將普魯蘭酶投入至去離子水中，加入吐溫80，攪拌均勻后加入初級(jí)載體，然后加入殼聚糖溶液繼續(xù)攪拌均勻，然后加入檸檬醛溶液，在32-35℃下攪拌反應(yīng)2.8-3.2h，攪拌反應(yīng)結(jié)束后，加入海藻酸鈉，繼續(xù)攪拌0.8-1.2h，過濾干燥，得到功能糖化酶；

21、所述普魯蘭酶、去離子水、吐溫80、初級(jí)載體、殼聚糖溶液、檸檬醛溶液、海藻酸鈉的質(zhì)量比為3.7-4.2:96-105:0.30-0.34:12.3-12.7:8.5-8.8:6.2-6.6:2.6-3.0；

22、所述殼聚糖溶液為殼聚糖的乙酸溶液，所述乙酸溶液的體積濃度為1.8-2.2%，所述殼聚糖溶液的質(zhì)量濃度為2.4-2.6%；

23、所述檸檬醛溶液的質(zhì)量濃度為2.1-2.5%。

24、4.過濾

25、將糖化液經(jīng)過0.5mm篩網(wǎng)過濾，收集糖化液初級(jí)濾液，然后加入除雜劑，在240-260rpm下攪拌9.0-12.0min，攪拌結(jié)束后，靜置1.4-1.6h，靜置結(jié)束后，經(jīng)過濾，收集糖化液二級(jí)濾液，將糖化液二級(jí)濾液升高溫度至38-42℃，通過納濾膜進(jìn)行納濾處理，控制進(jìn)料壓力為1.8-2.2mpa，截留量為270-300mw，得到糖化濾液；

26、所述糖化液初級(jí)濾液與除雜劑的質(zhì)量比為100:0.32-0.36；

27、所述除雜劑的制備方法為，將活性炭置于硝酸溶液中，升高溫度至66-70℃，保溫?cái)嚢?.8-5.2h，保溫?cái)嚢杞Y(jié)束后，濾出后洗滌，投入至去離子水中，加入催化劑，在室溫下攪拌催化28-32min，然后加入十二胺和谷氨酸，常溫下攪拌反應(yīng)3.2-3.7h，經(jīng)過濾洗滌后，投入至殼聚糖溶液中，34-36℃下攪拌38-42min，經(jīng)過濾洗滌干燥，得到除雜劑；

28、所述活性炭的粒徑為10-14μm；

29、所述硝酸溶液的質(zhì)量濃度為73-77%；

30、所述催化劑為1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與n-羥基琥珀酰亞胺的混合物，所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與n-羥基琥珀酰亞胺2.2-2.6:1.5-1.8；

31、所述殼聚糖溶液是殼聚糖與5.0wt%乙酸溶液的混合物，所述殼聚糖與5.0wt%乙酸溶液的質(zhì)量比為1:12.2-12.5；

32、所述活性炭、硝酸溶液、去離子水、催化劑、十二胺、谷氨酸和殼聚糖溶液的質(zhì)量比為9.0-9.4:82-88:490-510:4.0-4.2:3.6-4.0:2.1-2.3:46-53。

33、5.后處理

34、將糖化濾液加熱濃縮至原體積的50%，經(jīng)結(jié)晶、干燥，得到葡萄糖產(chǎn)品。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得了以下有益效果：

36、1.本發(fā)明采用玉米淀粉制備葡萄糖，在液化步驟中控制合適的de值，保證了淀粉的充分水解，又不會(huì)導(dǎo)致水解過度，從而可以使得糖化反應(yīng)的充分進(jìn)行，在糖化步驟中，采用載體對(duì)酶進(jìn)行固化，具體是采用氨基對(duì)硅藻土進(jìn)行改性，然后采用環(huán)氧基對(duì)硅藻土表面的氨基進(jìn)行反應(yīng)，再對(duì)酶進(jìn)行吸附，加入殼聚糖溶液，引入醛基進(jìn)行交聯(lián)，形成穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，有效的避免了酶的流失，保證了酶的活性，提高了功能化酶的穩(wěn)定性，從而可以實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用，促進(jìn)了糖化反應(yīng)的進(jìn)行，在去除雜質(zhì)時(shí)，利用蛋白質(zhì)具有較大的體積和結(jié)構(gòu)，其表面含有極性基團(tuán)，葡萄糖表面電荷和極性基團(tuán)較少的特性，以活性炭作為多孔吸附材料，其可以有效脫除糖化液中的色素，對(duì)活性炭進(jìn)行特定的處理，然后引入氨基進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，其十二胺的長鏈烷基基團(tuán)與蛋白質(zhì)的疏水性基團(tuán)進(jìn)行較好的結(jié)合，有效的排斥葡萄糖等小分子物質(zhì)，并且酰胺基團(tuán)、殼聚糖可以增強(qiáng)與蛋白質(zhì)的相互作用力，提高吸附穩(wěn)定性，最終可以實(shí)現(xiàn)有效吸附糖化液中的蛋白質(zhì)，而對(duì)葡萄糖等分子有排斥作用，從而有效的去除糖化液的雜質(zhì)，經(jīng)過濃縮結(jié)晶干燥等步驟，獲得了優(yōu)質(zhì)的葡萄糖產(chǎn)品，其收率和純度高，功能糖化酶的穩(wěn)定性好，且制備方法耗能較少。

37、2.采用本發(fā)明的方法制備葡萄糖產(chǎn)品，葡萄糖含量為99.56-99.68%，收率為90.18-90.25%；

38、2.在本發(fā)明的糖化步驟結(jié)束后，對(duì)功能糖化酶進(jìn)行回收套用，回收方法是將糖化液進(jìn)行離心過濾，采用去離子水洗滌，在60℃下進(jìn)行干燥，得到再生功能糖化酶；回收套用次數(shù)為20次，且在每次糖化步驟結(jié)束后都進(jìn)行回收處理，在第20次套用時(shí)，測試葡萄糖產(chǎn)品的含量為96.17-97.09%，收率為87.56-88.44%。