本發(fā)明涉及一種大米制備淀粉糖漿的生產工藝，屬于大米深加工領域。
背景技術：
淀粉糖廣泛應用于飲料、糖果、糕點、啤酒等食品中，使用方便，受到廣大食品加工企業(yè)的青睞。淀粉糖在我國歷史悠久，在公元500多年的《齊民要術》中便有記載，而且詳細地描述了用大米制糖的方法。淀粉糖種類按成分組成來分大致可分為葡萄糖、麥芽糖、果糖、麥芽糊精、低聚糖、糖醇、復合糖（醇）等。
目前，淀粉糖的制造工藝大多是先進行糖化再進行糖渣分離，糖化過程中蛋白質、脂肪等雜質自身發(fā)生反應或與糖類結合而產生更多的副產物，并與糖類競爭酶的作用位點，降低淀粉糖的生成量。另外，由于傳統(tǒng)工藝制造的糖液含有大量蛋白質、脂肪等雜質，必須使用硅藻土或珍珠巖等助濾劑和活性炭才能夠將糖液脫色并順利過濾，含有助濾劑或活性炭的糖糟無法再次利用，只能作為固體廢料排放，對環(huán)境造成不利影響。
稻谷是我國南方最重要的糧食作物，我國的稻谷產量居世界首位。大米具有良好的氨基酸組成配比，含有機體所需的必需氨基酸，品質優(yōu)于小麥蛋白和玉米蛋白，且具有低過敏性和高營養(yǎng)價值，是制備淀粉糖的理想原料之一，具有巨大的應用前景。以大米為原料生產淀粉糖和大米蛋白多采用傳統(tǒng)工藝，浸泡時間長、投入設備多、轉化率較低，且受環(huán)境因素影響較大，致使大米粉碎粒度不均勻，從而影響產品品質。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種大米制備淀粉糖漿的生產工藝。
本發(fā)明所采取的技術方案是：
一種大米制備淀粉糖漿的生產工藝，包括以下步驟：
1)粉碎、調漿：對大米進行除雜、清洗、碾磨，加54～57℃的水，調節(jié)pH值，得到濃度為25～28°Bé，pH值為5.6～6.0的大米漿液；
2)液化：在大米漿液中加入α-淀粉酶，攪拌均勻，在98～105℃下進行一級噴射液化，閃蒸后保溫30～50min，再在125～130℃下進行二級噴射液化，得到液化液；
3)層流柱保溫、固液分離：液化液閃蒸降溫降壓后流加α-淀粉酶，再進入多級層流柱，在95～100℃下控制層流時間為60～90min，再進入固液分層罐，在85～95℃下加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至5.8～6.4，靜置5～10min，再加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.6～5.6，靜置5～10min，將清液從固液分離罐底部放出，糖渣被罐內孔板截留；
4)提取大米蛋白氮源：將步驟3）的糖渣加入65～75℃的熱水，攪拌均勻，壓濾，將得到的糖糟清洗后轉移至收集罐，調溫至55～65℃，調節(jié)pH值至7.5～8.5，加入堿性脂肪酶，水解20～40h，然后調節(jié)pH值至5.0～6.5或至蛋白質等電點，升溫至90～95℃，攪拌均勻，過濾，得到大米糖糟蛋白，在大米糖糟蛋白中加55～60℃水，攪拌均勻，調節(jié)pH值至2.0～5.0，加入蛋白酶A，攪拌充分反應，調節(jié)pH 值至9.0～10.5，加入蛋白酶B，攪拌充分反應，過濾，濃縮，得到大米蛋白氮源；
5)糖化：調節(jié)步驟3）的清液的pH值至4.2～5.6，調溫至56～66℃，加入糖化酶，充分反應，得到糖化液；
6)無固廢過濾：調節(jié)糖化液的溫度至75～85℃，進行陶瓷膜微濾，分別得到清液和含渣濃縮液，對含渣濃縮液進行離心，離心得到的上清液再次進行陶瓷膜微濾，合并陶瓷膜微濾得到的清夜，離心得到的糖糟進行步驟4）的提取糖糟蛋白操作；
7)混床精制、濃縮：將步驟6）的清液引入MVR蒸發(fā)器，進行預濃縮，再進行混床精制、濃縮，得到淀粉糖漿。
步驟2）和步驟3）所述α-淀粉酶的用量為大米質量的0.01%～0.04%。
步驟3）所述清液中固形物的質量百分含量為35～40%。
步驟4）所述堿性脂肪酶的用量為糖糟質量的0.001%～0.1%。
步驟4）所述蛋白酶A為真菌酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的至少一種，蛋白酶A的用量為大米糖糟蛋白質量的0.1%～1.0%。
步驟4）所述蛋白酶B為胰蛋白酶、糜蛋白酶中的至少一種，蛋白酶B的用量為大米糖糟蛋白質量的0.1%～1.0%。
步驟4）所述大米蛋白氮源中α-氨基態(tài)氮的重量百分比為13.5%～15.0%。
步驟5）所述糖化酶為大麥β-淀粉酶、真菌淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、普魯蘭酶、脂肪酶中的至少一種。
步驟5）所述糖化酶的用量為步驟3）中清夜的折干質量的0.001%～0.07%。
步驟6）所述陶瓷膜微濾的過濾壓差為0.1MPa～0.5MPa，濃縮比為5～50。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明制取的大米蛋白氮源既可與各種淀粉糖漿進行復配，生產不同發(fā)酵特性的含氮淀粉糖漿，亦可將大米蛋白氮源用于發(fā)酵產品或大米蛋白粉等健康食品的生產，提高了大米加工產品的附加值；
（2）調漿濃度為25～28°Bé，最大限度提高了大米漿液的固形物含量，節(jié)約水和蒸汽，且能減少后續(xù)干燥的成本和能耗，以年產10萬噸大米淀粉糖漿為例，可節(jié)約用水135～202噸/天，節(jié)約用汽26～39噸/天；
（3）調漿水溫為54～57℃，并維持米粉乳溫度54～56℃，使大米淀粉顆粒充分潤脹，有利于噴射液化時大米淀粉內部結構的分解和酶制劑的水解，明顯縮短液化時間、減少不溶淀粉顆粒，提高米粉轉化率；
（4）采用二級連續(xù)噴射液化和多級層流柱保溫工藝，可使米粉的液化效果更徹底、充分，且在固液分層罐中采用兩階段調節(jié)pH技術，實現(xiàn)糖渣與液化清液的有效分離，提高了清液的得率；
（5）本發(fā)明在液化后提取糖糟，有利于最大程度提取大米糖糟蛋白，同時最大程度減少糖糟中蛋白質、脂肪、灰分等對糖化等后續(xù)工藝的影響，提高了轉化效率，減小了過濾壓力；
（6）糖化液經過陶瓷膜微濾系統(tǒng)純化后，含渣濃縮液用陶瓷膜微濾系統(tǒng)再一次回收糖質，糖糟則進一步提取大米蛋白，提高了大米淀粉糖漿的收率及副產品的綜合利用率；
（7）本發(fā)明的大米淀粉糖漿中的重金屬含量低，鎘＜2μg/Kg、砷＜2μg/Kg、鉛＜8μg/Kg，遠低于傳統(tǒng)的大米淀粉糖漿產品；
（8）本發(fā)明的大米蛋白氮源中α-氨基態(tài)氮的含量為13.5～15.0wt.%，純度遠高于同類產品。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的生產工藝流程圖。
具體實施方式
一種大米制備淀粉糖漿的生產工藝，包括以下步驟：
1)粉碎、調漿：對大米進行除雜、清洗、碾磨，加54～57℃的水，調節(jié)pH值，得到濃度為25～28°Bé，pH值為5.6～6.0的大米漿液；
2)液化：在大米漿液中加入α-淀粉酶，攪拌均勻，在98～105℃下進行一級噴射液化，閃蒸后保溫30～50min，再在125～130℃下進行二級噴射液化，得到液化液；
3)層流柱保溫、固液分離：液化液閃蒸降溫降壓后流加α-淀粉酶，再進入多級層流柱，在95～100℃下控制層流時間為60～90min，再進入固液分層罐，在85～95℃下加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至5.8～6.4，靜置5～10min，再加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.6～5.6，靜置5～10min，將清液從固液分離罐底部放出，糖渣被罐內孔板截留；
4)提取大米蛋白氮源：將步驟3）的糖渣加入65～75℃的熱水，攪拌均勻，壓濾，將得到的糖糟清洗后轉移至收集罐，調溫至55～65℃，調節(jié)pH值至7.5～8.5，加入堿性脂肪酶，水解20～40h，然后調節(jié)pH值至5.0～6.5或至蛋白質等電點，升溫至90～95℃，攪拌均勻，過濾，得到大米糖糟蛋白，在大米糖糟蛋白中加55～60℃水，攪拌均勻，調節(jié)pH值至2.0～5.0，加入蛋白酶A，攪拌充分反應，調節(jié)pH 值至9.0～10.5，加入蛋白酶B，攪拌充分反應，過濾，濃縮，得到大米蛋白氮源；
5)糖化：調節(jié)步驟3）的清液的pH值至4.2～5.6，調溫至56～66℃，加入糖化酶，充分反應，得到糖化液；
6)無固廢過濾：調節(jié)糖化液的溫度至75～85℃，進行陶瓷膜微濾，分別得到清液和含渣濃縮液，對含渣濃縮液進行離心，離心得到的上清液再次進行陶瓷膜微濾，合并陶瓷膜微濾得到的清夜，離心得到的糖糟進行步驟4）的提取糖糟蛋白操作；
7)混床精制、濃縮：將步驟6）的清液引入MVR蒸發(fā)器，進行預濃縮，再進行混床精制、濃縮，得到淀粉糖漿。
優(yōu)選的，步驟2）和步驟3）所述α-淀粉酶的用量為大米質量的0.01%～0.04%。
優(yōu)選的，步驟2）和步驟3）所述α-淀粉酶為Liquozyme Supra 2.2X、Liquozyme Supra中的一種。
優(yōu)選的，步驟3）所述清液中固形物的質量百分含量為35～40%。
優(yōu)選的，步驟3）所述多級層流柱為串聯(lián)的6～8個高徑比為8～10的液化柱，物料下進上出。
優(yōu)選的，步驟3）所述固液分層罐的高徑比為3～5，內部設置有攪拌裝置和多層孔徑0.8～1.2mm的孔板，孔板的孔徑由上而下遞減。
優(yōu)選的，步驟4）所述堿性脂肪酶的用量為糖糟質量的0.001%～0.1%。
優(yōu)選的，步驟4）所述蛋白酶A為真菌酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的至少一種，蛋白酶A的用量為大米糖糟蛋白質量的0.1%～1.0%。
優(yōu)選的，步驟4）所述蛋白酶B為胰蛋白酶、糜蛋白酶中的至少一種，蛋白酶B的用量為大米糖糟蛋白質量的0.1%～1.0%。
優(yōu)選的，步驟4）所述大米蛋白氮源中α-氨基態(tài)氮的重量百分比為13.5%～15.0%。
優(yōu)選的，步驟4）所述壓濾在隔膜壓榨壓濾機中進行。
優(yōu)選的，步驟5）所述糖化酶為大麥β-淀粉酶、真菌淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、普魯蘭酶、脂肪酶中的至少一種。
優(yōu)選的，步驟5）所述糖化酶的用量為步驟3）中清夜的折干質量的0.001%～0.07%。
優(yōu)選的，步驟6）所述陶瓷膜微濾的過濾壓差為0.1MPa～0.5MPa，濃縮比為5～50。
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明，本發(fā)明的工藝流程圖如圖1所示。
實施例1：
1）粉碎、調漿：稱取100質量份的大米，去除可見雜質后輸送到洗米罐，加水浸泡，通入壓縮空氣，使米粒翻滾、磨擦，漂洗米粒表面的雜質，漂凈后放出米泔水，再重復一次，將米粒洗凈，然后經輥式粉碎均質機碾磨成漿，加入54～55℃水，調節(jié)pH值，得到濃度為25～26°Bé，pH值為5.6～5.7的大米漿液；
2）液化：在大米漿液中加入占大米質量0.03%的Liquozyme Supra 2.2X α-淀粉酶，攪拌均勻，在100～102℃下進行一級噴射液化，閃蒸后保溫30min，然后在125～126℃下進行二級噴射液化，得到液化液；
3）層流柱保溫、固液分離：液化液閃蒸降溫降壓后流加占大米質量0.03%的Liquozyme Supra 2.2X α-淀粉酶，再進入多級層流柱，在100℃下控制層流時間為80min，再進入固液分離罐，在90～92℃下邊攪拌邊加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至6.2～6.4，停止攪拌，靜置8min，再邊攪拌邊加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.6～4.8，停止攪拌，靜置8min，將清液從固液分離罐底部放出并導入糖化罐，糖渣被罐內孔板截留；
4）提取大米蛋白氮源：將步驟3）的糖渣加入70～72℃的熱水中，攪拌均勻，壓濾，收集糖糟，清洗后轉移至收集罐，調溫至56～58℃，調節(jié)pH值至7.5～7.6，加入相當于糖糟質量0.003%的堿性脂肪酶水解30h，然后調節(jié)pH值至6.3～6.4，升溫至90℃，攪拌20min，過濾得到大米糖糟蛋白，然后加入5倍體積58℃的水，調節(jié)pH值至2.5～2.8，加入糖糟蛋白0.3%重量的真菌酸性蛋白酶，攪拌反應10h后，調節(jié)pH值至9.0～9.1，加入相當于糖糟質量0.2%的胰蛋白酶，繼續(xù)攪拌反應10h，精濾，真空濃縮至濃度為77wt.%，得到食品級大米蛋白氮源，蛋白質含量為88.2wt.%，α-氨基態(tài)氮為13.9wt.%；
5）糖化：將步驟3）的清液（固形物含量為36～38wt.%）用4wt.%的稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.2～4.6，并添加相當于糖液折干質量0.06%的葡萄糖淀粉酶，66℃糖化得到DE值為98的糖化液；
6）無固廢過濾：將步驟5）的糖化液升溫至75℃，進入陶瓷膜微濾系統(tǒng)，過濾壓差為0.2MPa，濃縮比為50，得到清液和含渣濃縮液，含渣濃縮液經過高速離心機得到的清液回流進入陶瓷膜微濾系統(tǒng)，合并陶瓷膜微濾得到的清夜，離心得到的糖糟則進入步驟4）中的收集罐；
7）混床精制、濃縮：步驟6）得到的清液經過MVR蒸發(fā)器預濃縮至固形物含量為46wt.%，預濃縮液通過固定式葡萄糖異構柱進行異構轉化，再進行混床精制和濃縮，得到果葡糖漿。
經檢測，本實施例制備的果葡糖漿中重金屬含量如下：鎘＜2μg/Kg，砷為1.0μg/Kg，鉛為2μg/Kg。
實施例2：
1）粉碎、調漿：稱取100質量份的大米，去除可見雜質后輸送到洗米罐，加水浸泡，通入壓縮空氣，使米粒翻滾、磨擦，漂洗米粒表面的雜質，漂凈后放出米泔水，再重復一次，將米粒洗凈，然后經輥式粉碎均質機碾磨成漿，加入56～57℃水，調節(jié)pH值，得到濃度為27～28°Bé，pH值為5.8～5.9的大米漿液；
2）液化：在大米漿液中加入占大米質量0.04%的Liquozyme Supra α-淀粉酶，攪拌均勻，在104～105℃下進行一級噴射液化，閃蒸后保溫40min，然后在128～129℃下進行二級噴射液化，得到液化液；
3）層流柱保溫、固液分離：液化液閃蒸降溫降壓后流加占大米質量0.01%的Liquozyme Supra α-淀粉酶，再進入多級層流柱，在95℃下控制層流時間為90min，再進入固液分離罐，在87～88℃下邊攪拌邊加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至5.9～6.1，停止攪拌，靜置5min，再邊攪拌邊加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.9～5.2，停止攪拌，靜置5min，將清液從固液分離罐底部放出并導入糖化罐，糖渣被罐內孔板截留；
4）提取大米蛋白氮源：將步驟3）的糖渣加入67～68℃的熱水中，攪拌均勻，壓濾，收集糖糟，清洗后轉移至收集罐，調溫至60～62℃，調節(jié)pH值至7.9～8.0，加入相當于糖糟質量0.006%的堿性脂肪酶水解25h，然后調節(jié)pH值至6.0～6.1，升溫至92℃，攪拌18min，過濾得到大米糖糟蛋白，然后加入6倍體積60℃的水，調節(jié)pH值至4.9～5.0，加入糖糟蛋白0.5%重量的胃蛋白酶，攪拌反應10h后，調節(jié)pH值至10.0～10.1，加入相當于糖糟質量0.4%的糜蛋白酶，繼續(xù)攪拌反應12h，精濾，真空濃縮至濃度為80wt.%，得到食品級大米蛋白氮源，蛋白質含量為90.1wt.%，α-氨基態(tài)氮為14.3wt.%；
5）糖化：將步驟3）的清液（固形物含量為38～40wt.%）用5wt.%的稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至5.2～5.4，并添加相當于糖液折干質量0.01%的葡萄糖淀粉酶、相當于糖液折干質量0.005%的真菌淀粉酶、相當于糖液折干質量0.02%普魯蘭酶和相當于糖液折干質量0.002%的酸性脂肪酶，60℃協(xié)同糖化，糖化液DE值為60時升溫至83℃，保溫45min滅酶；
6）無固廢過濾：將步驟5）的糖化液升溫至80℃，進入陶瓷膜微濾系統(tǒng)，過濾壓差為0.5MPa，濃縮比為40，得到清液和含渣濃縮液，含渣濃縮液經過高速離心機得到的清液回流進入陶瓷膜微濾系統(tǒng)，合并陶瓷膜微濾得到的清夜，離心得到的糖糟則進入步驟4）中的收集罐；
7）混床精制、濃縮：步驟6）得到的清液經過MVR蒸發(fā)器預濃縮至固形物含量為55wt.%，預濃縮液經過混床精制、濃縮，得到葡萄糖漿。
經檢測，本實施例制備的葡萄糖漿中重金屬含量如下：鎘＜2μg/Kg，砷為1.5μg/Kg，鉛為5μg/Kg，銅為7.5μg/Kg。
實施例3：
1）粉碎、調漿：稱取100質量份的大米，去除可見雜質后輸送到洗米罐，加水浸泡，通入壓縮空氣，使米粒翻滾、磨擦，漂洗米粒表面的雜質，漂凈后放出米泔水，再重復一次，將米粒洗凈，然后經輥式粉碎均質機碾磨成漿，加入55～56℃水，調節(jié)pH值，得到濃度為26～27°Bé，pH值為5.7～5.8的大米漿液；
2）液化：在大米漿液中加入占大米質量0.02%的Liquozyme Supra 2.2X α-淀粉酶，攪拌均勻，在99～100℃下進行一級噴射液化，閃蒸后保溫50min，然后在126～127℃下進行二級噴射液化，得到液化液；
3）層流柱保溫、固液分離：液化液閃蒸降溫降壓后流加占大米質量0.02%的Liquozyme Supra 2.2X α-淀粉酶，再進入多級層流柱，在98℃下控制層流時間為70min，再進入固液分離罐，在94～95℃下邊攪拌邊加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至5.8～5.9，停止攪拌，靜置10min，再邊攪拌邊加入稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至4.5～4.6，停止攪拌，靜置10min，將清液從固液分離罐底部放出并導入糖化罐，糖渣被罐內孔板截留；
4）提取大米蛋白氮源：將步驟3）的糖渣加入66～67℃的熱水中，攪拌均勻，壓濾，收集糖糟，清洗后轉移至收集罐，調溫至63～64℃，調節(jié)pH值至7.7～7.8，加入相當于糖糟質量0.009%的堿性脂肪酶水解20h，然后調節(jié)pH值至5.9～6.1，升溫至95℃，攪拌25min，過濾得到大米糖糟蛋白，然后加入7倍體積56℃的水，調節(jié)pH值至4.0～4.1，加入相當于糖糟質量0.2%的真菌酸性蛋白酶和相當于糖糟質量0.2%的胃蛋白酶，攪拌反應11h后，調節(jié)pH值至9.3～9.4，加入相當于糖糟質量0.1%的胰蛋白酶和相當于糖糟質量0.1%的糜蛋白酶，繼續(xù)攪拌反應11h，精濾，真空濃縮至濃度為85wt.%，得到食品級大米蛋白氮源，蛋白質含量為83.5wt.%，α-氨基態(tài)氮為14.8wt.%；
5）糖化：將步驟3）的清液（固形物含量為35～37wt.%）用5wt.%的稀鹽酸溶液調節(jié)pH值至5.2～5.4，并添加相當于糖液折干質量0.01%的大麥β-淀粉酶和相當于糖液折干質量0.002%的普魯蘭酶，在62℃協(xié)同糖化6h，再加入相當于糖液折干質量0.002%的葡萄糖淀粉酶，繼續(xù)糖化，糖化液DE值為53時升溫至84℃滅酶，保溫1h滅酶；
6）無固廢過濾：將步驟5）的糖化液升溫至85℃，進入陶瓷膜微濾系統(tǒng)，過濾壓差為0.4MPa，濃縮比為30，得到清液和含渣濃縮液，含渣濃縮液經過高速離心機得到的清液回流進入陶瓷膜微濾系統(tǒng)，合并陶瓷膜微濾得到的清夜，離心得到的糖糟則進入步驟4）中的收集罐；
7）混床精制、濃縮：步驟6）得到的清液經過MVR蒸發(fā)器預濃縮至固形物含量為50wt.%，預濃縮液經過混床精制、濃縮，得到麥芽糖漿。
經檢測，本實施例制備的麥芽糖漿中重金屬含量如下：鎘＜2μg/Kg，砷為1.7μg/Kg，鉛為6μg/Kg。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。