本发明涉及一种大米制备淀粉糖浆的生产工艺，属于大米深加工领域。
背景技术：
淀粉糖广泛应用于饮料、糖果、糕点、啤酒等食品中，使用方便，受到广大食品加工企业的青睐。淀粉糖在我国历史悠久，在公元500多年的《齐民要术》中便有记载，而且详细地描述了用大米制糖的方法。淀粉糖种类按成分组成来分大致可分为葡萄糖、麦芽糖、果糖、麦芽糊精、低聚糖、糖醇、复合糖（醇）等。
目前，淀粉糖的制造工艺大多是先进行糖化再进行糖渣分离，糖化过程中蛋白质、脂肪等杂质自身发生反应或与糖类结合而产生更多的副产物，并与糖类竞争酶的作用位点，降低淀粉糖的生成量。另外，由于传统工艺制造的糖液含有大量蛋白质、脂肪等杂质，必须使用硅藻土或珍珠岩等助滤剂和活性炭才能够将糖液脱色并顺利过滤，含有助滤剂或活性炭的糖糟无法再次利用，只能作为固体废料排放，对环境造成不利影响。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种大米制备淀粉糖浆的生产工艺。
本发明所采取的技术方案是：
一种大米制备淀粉糖浆的生产工艺，包括以下步骤：
1)粉碎、调浆：对大米进行除杂、清洗、碾磨，加54～57℃的水，调节pH值，得到浓度为25～28°Bé，pH值为5.6～6.0的大米浆液；
2)液化：在大米浆液中加入α-淀粉酶，搅拌均匀，在98～105℃下进行一级喷射液化，闪蒸后保温30～50min，再在125～130℃下进行二级喷射液化，得到液化液；
4)提取大米蛋白氮源：将步骤3）的糖渣加入65～75℃的热水，搅拌均匀，压滤，将得到的糖糟清洗后转移至收集罐，调温至55～65℃，调节pH值至7.5～8.5，加入碱性脂肪酶，水解20～40h，然后调节pH值至5.0～6.5或至蛋白质等电点，升温至90～95℃，搅拌均匀，过滤，得到大米糖糟蛋白，在大米糖糟蛋白中加55～60℃水，搅拌均匀，调节pH值至2.0～5.0，加入蛋白酶A，搅拌充分反应，调节pH值至9.0～10.5，加入蛋白酶B，搅拌充分反应，过滤，浓缩，得到大米蛋白氮源；
5)糖化：调节步骤3）的清液的pH值至4.2～5.6，调温至56～66℃，加入糖化酶，充分反应，得到糖化液；
6)无固废过滤：调节糖化液的温度至75～85℃，进行陶瓷膜微滤，分别得到清液和含渣浓缩液，对含渣浓缩液进行离心，离心得到的上清液再次进行陶瓷膜微滤，合并陶瓷膜微滤得到的清夜，离心得到的糖糟进行步骤4）的提取糖糟蛋白操作；
7)混床精制、浓缩：将步骤6）的清液引入MVR蒸发器，进行预浓缩，再进行混床精制、浓缩，得到淀粉糖浆。
步骤2）和步骤3）所述α-淀粉酶的用量为大米质量的0.01%～0.04%。
步骤3）所述清液中固形物的质量百分含量为35～40%。
步骤4）所述碱性脂肪酶的用量为糖糟质量的0.001%～0.1%。
步骤4）所述蛋白酶A为真菌酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的至少一种，蛋白酶A的用量为大米糖糟蛋白质量的0.1%～1.0%。
步骤4）所述蛋白酶B为胰蛋白酶、糜蛋白酶中的至少一种，蛋白酶B的用量为大米糖糟蛋白质量的0.1%～1.0%。
步骤4）所述大米蛋白氮源中α-氨基态氮的重量百分比为13.5%～15.0%。
步骤5）所述糖化酶为大麦β-淀粉酶、真菌淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、普鲁兰酶、脂肪酶中的至少一种。
步骤5）所述糖化酶的用量为步骤3）中清夜的折干质量的0.001%～0.07%。
步骤6）所述陶瓷膜微滤的过滤压差为0.1MPa～0.5MPa，浓缩比为5～50。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制取的大米蛋白氮源既可与各种淀粉糖浆进行复配，生产不同发酵特性的含氮淀粉糖浆，亦可将大米蛋白氮源用于发酵产品或大米蛋白粉等健康食品的生产，提高了大米加工产品的附加值；
（2）调浆浓度为25～28°Bé，最大限度提高了大米浆液的固形物含量，节约水和蒸汽，且能减少后续干燥的成本和能耗，以年产10万吨大米淀粉糖浆为例，可节约用水135～202吨/天，节约用汽26～39吨/天；
（4）采用二级连续喷射液化和多级层流柱保温工艺，可使米粉的液化效果更彻底、充分，且在固液分层罐中采用两阶段调节pH技术，实现糖渣与液化清液的有效分离，提高了清液的得率；
（5）本发明在液化后提取糖糟，有利于最大程度提取大米糖糟蛋白，同时最大程度减少糖糟中蛋白质、脂肪、灰分等对糖化等后续工艺的影响，提高了转化效率，减小了过滤压力；
（6）糖化液经过陶瓷膜微滤系统纯化后，含渣浓缩液用陶瓷膜微滤系统再一次回收糖质，糖糟则进一步提取大米蛋白，提高了大米淀粉糖浆的收率及副产品的综合利用率；
（7）本发明的大米淀粉糖浆中的重金属含量低，镉＜2μg/Kg、砷＜2μg/Kg、铅＜8μg/Kg，远低于传统的大米淀粉糖浆产品；
（8）本发明的大米蛋白氮源中α-氨基态氮的含量为13.5～15.0wt.%，纯度远高于同类产品。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
优选的，步骤2）和步骤3）所述α-淀粉酶的用量为大米质量的0.01%～0.04%。
优选的，步骤2）和步骤3）所述α-淀粉酶为LiquozymeSupra2.2X、LiquozymeSupra中的一种。
优选的，步骤3）所述清液中固形物的质量百分含量为35～40%。
优选的，步骤3）所述多级层流柱为串联的6～8个高径比为8～10的液化柱，物料下进上出。
优选的，步骤3）所述固液分层罐的高径比为3～5，内部设置有搅拌装置和多层孔径0.8～1.2mm的孔板，孔板的孔径由上而下递减。
优选的，步骤4）所述碱性脂肪酶的用量为糖糟质量的0.001%～0.1%。
优选的，步骤4）所述蛋白酶A为真菌酸性蛋白酶、胃蛋白酶中的至少一种，蛋白酶A的用量为大米糖糟蛋白质量的0.1%～1.0%。
优选的，步骤4）所述蛋白酶B为胰蛋白酶、糜蛋白酶中的至少一种，蛋白酶B的用量为大米糖糟蛋白质量的0.1%～1.0%。
优选的，步骤4）所述大米蛋白氮源中α-氨基态氮的重量百分比为13.5%～15.0%。
优选的，步骤4）所述压滤在隔膜压榨压滤机中进行。
优选的，步骤5）所述糖化酶为大麦β-淀粉酶、真菌淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、普鲁兰酶、脂肪酶中的至少一种。
优选的，步骤5）所述糖化酶的用量为步骤3）中清夜的折干质量的0.001%～0.07%。
优选的，步骤6）所述陶瓷膜微滤的过滤压差为0.1MPa～0.5MPa，浓缩比为5～50。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明，本发明的工艺流程图如图1所示。
实施例1：
1）粉碎、调浆：称取100质量份的大米，去除可见杂质后输送到洗米罐，加水浸泡，通入压缩空气，使米粒翻滚、磨擦，漂洗米粒表面的杂质，漂净后放出米泔水，再重复一次，将米粒洗净，然后经辊式粉碎均质机碾磨成浆，加入54～55℃水，调节pH值，得到浓度为25～26°Bé，pH值为5.6～5.7的大米浆液；
2）液化：在大米浆液中加入占大米质量0.03%的LiquozymeSupra2.2Xα-淀粉酶，搅拌均匀，在100～102℃下进行一级喷射液化，闪蒸后保温30min，然后在125～126℃下进行二级喷射液化，得到液化液；
4）提取大米蛋白氮源：将步骤3）的糖渣加入70～72℃的热水中，搅拌均匀，压滤，收集糖糟，清洗后转移至收集罐，调温至56～58℃，调节pH值至7.5～7.6，加入相当于糖糟质量0.003%的碱性脂肪酶水解30h，然后调节pH值至6.3～6.4，升温至90℃，搅拌20min，过滤得到大米糖糟蛋白，然后加入5倍体积58℃的水，调节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，搅拌反应10h后，调节pH值至9.0～9.1，加入相当于糖糟质量0.2%的胰蛋白酶，继续搅拌反应10h，精滤，真空浓缩至浓度为77wt.%，得到食品级大米蛋白氮源，蛋白质含量为88.2wt.%，α-氨基态氮为13.9wt.%；
5）糖化：将步骤3）的清液（固形物含量为36～38wt.%）用4wt.%的稀盐酸溶液调节pH值至4.2～4.6，并添加相当于糖液折干质量0.06%的葡萄糖淀粉酶，66℃糖化得到DE值为98的糖化液；
6）无固废过滤：将步骤5）的糖化液升温至75℃，进入陶瓷膜微滤系统，过滤压差为0.2MPa，浓缩比为50，得到清液和含渣浓缩液，含渣浓缩液经过高速离心机得到的清液回流进入陶瓷膜微滤系统，合并陶瓷膜微滤得到的清夜，离心得到的糖糟则进入步骤4）中的收集罐；
7）混床精制、浓缩：步骤6）得到的清液经过MVR蒸发器预浓缩至固形物含量为46wt.%，预浓缩液通过固定式葡萄糖异构柱进行异构转化，再进行混床精制和浓缩，得到果葡糖浆。
经检测，本实施例制备的果葡糖浆中重金属含量如下：镉＜2μg/Kg，砷为1.0μg/Kg，铅为2μg/Kg。
实施例2：
1）粉碎、调浆：称取100质量份的大米，去除可见杂质后输送到洗米罐，加水浸泡，通入压缩空气，使米粒翻滚、磨擦，漂洗米粒表面的杂质，漂净后放出米泔水，再重复一次，将米粒洗净，然后经辊式粉碎均质机碾磨成浆，加入56～57℃水，调节pH值，得到浓度为27～28°Bé，pH值为5.8～5.9的大米浆液；
2）液化：在大米浆液中加入占大米质量0.04%的LiquozymeSupraα-淀粉酶，搅拌均匀，在104～105℃下进行一级喷射液化，闪蒸后保温40min，然后在128～129℃下进行二级喷射液化，得到液化液；
4）提取大米蛋白氮源：将步骤3）的糖渣加入67～68℃的热水中，搅拌均匀，压滤，收集糖糟，清洗后转移至收集罐，调温至60～62℃，调节pH值至7.9～8.0，加入相当于糖糟质量0.006%的碱性脂肪酶水解25h，然后调节pH值至6.0～6.1，升温至92℃，搅拌18min，过滤得到大米糖糟蛋白，然后加入6倍体积60℃的水，调节pH值至4.9～5.0，加入糖糟蛋白0.5%重量的胃蛋白酶，搅拌反应10h后，调节pH值至10.0～10.1，加入相当于糖糟质量0.4%的糜蛋白酶，继续搅拌反应12h，精滤，真空浓缩至浓度为80wt.%，得到食品级大米蛋白氮源，蛋白质含量为90.1wt.%，α-氨基态氮为14.3wt.%；
5）糖化：将步骤3）的清液（固形物含量为38～40wt.%）用5wt.%的稀盐酸溶液调节pH值至5.2～5.4，并添加相当于糖液折干质量0.01%的葡萄糖淀粉酶、相当于糖液折干质量0.005%的真菌淀粉酶、相当于糖液折干质量0.02%普鲁兰酶和相当于糖液折干质量0.002%的酸性脂肪酶，60℃协同糖化，糖化液DE值为60时升温至83℃，保温45min灭酶；
6）无固废过滤：将步骤5）的糖化液升温至80℃，进入陶瓷膜微滤系统，过滤压差为0.5MPa，浓缩比为40，得到清液和含渣浓缩液，含渣浓缩液经过高速离心机得到的清液回流进入陶瓷膜微滤系统，合并陶瓷膜微滤得到的清夜，离心得到的糖糟则进入步骤4）中的收集罐；
7）混床精制、浓缩：步骤6）得到的清液经过MVR蒸发器预浓缩至固形物含量为55wt.%，预浓缩液经过混床精制、浓缩，得到葡萄糖浆。
经检测，本实施例制备的葡萄糖浆中重金属含量如下：镉＜2μg/Kg，砷为1.5μg/Kg，铅为5μg/Kg，铜为7.5μg/Kg。
实施例3：
1）粉碎、调浆：称取100质量份的大米，去除可见杂质后输送到洗米罐，加水浸泡，通入压缩空气，使米粒翻滚、磨擦，漂洗米粒表面的杂质，漂净后放出米泔水，再重复一次，将米粒洗净，然后经辊式粉碎均质机碾磨成浆，加入55～56℃水，调节pH值，得到浓度为26～27°Bé，pH值为5.7～5.8的大米浆液；
2）液化：在大米浆液中加入占大米质量0.02%的LiquozymeSupra2.2Xα-淀粉酶，搅拌均匀，在99～100℃下进行一级喷射液化，闪蒸后保温50min，然后在126～127℃下进行二级喷射液化，得到液化液；
4）提取大米蛋白氮源：将步骤3）的糖渣加入66～67℃的热水中，搅拌均匀，压滤，收集糖糟，清洗后转移至收集罐，调温至63～64℃，调节pH值至7.7～7.8，加入相当于糖糟质量0.009%的碱性脂肪酶水解20h，然后调节pH值至5.9～6.1，升温至95℃，搅拌25min，过滤得到大米糖糟蛋白，然后加入7倍体积56℃的水，调节pH值至4.0～4.1，加入相当于糖糟质量0.2%的真菌酸性蛋白酶和相当于糖糟质量0.2%的胃蛋白酶，搅拌反应11h后，调节pH值至9.3～9.4，加入相当于糖糟质量0.1%的胰蛋白酶和相当于糖糟质量0.1%的糜蛋白酶，继续搅拌反应11h，精滤，真空浓缩至浓度为85wt.%，得到食品级大米蛋白氮源，蛋白质含量为83.5wt.%，α-氨基态氮为14.8wt.%；
5）糖化：将步骤3）的清液（固形物含量为35～37wt.%）用5wt.%的稀盐酸溶液调节pH值至5.2～5.4，并添加相当于糖液折干质量0.01%的大麦β-淀粉酶和相当于糖液折干质量0.002%的普鲁兰酶，在62℃协同糖化6h，再加入相当于糖液折干质量0.002%的葡萄糖淀粉酶，继续糖化，糖化液DE值为53时升温至84℃灭酶，保温1h灭酶；
6）无固废过滤：将步骤5）的糖化液升温至85℃，进入陶瓷膜微滤系统，过滤压差为0.4MPa，浓缩比为30，得到清液和含渣浓缩液，含渣浓缩液经过高速离心机得到的清液回流进入陶瓷膜微滤系统，合并陶瓷膜微滤得到的清夜，离心得到的糖糟则进入步骤4）中的收集罐；
7）混床精制、浓缩：步骤6）得到的清液经过MVR蒸发器预浓缩至固形物含量为50wt.%，预浓缩液经过混床精制、浓缩，得到麦芽糖浆。
经检测，本实施例制备的麦芽糖浆中重金属含量如下：镉＜2μg/Kg，砷为1.7μg/Kg，铅为6μg/Kg。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。