Liquéfaction du sucre d'amidon

La Chine est l'un des principaux producteurs et consommateurs d'amidon au monde, et le sucre d'amidon constitue un produit important issu de la transformation approfondie de l'amidon. Grâce à la réforme et à l'ouverture ainsi qu'à l'amélioration du niveau de vie de la population, l'industrie de l'amidon chinoise a connu un développement rapide, marqué par une innovation technologique continue, une expansion de l'échelle industrielle et une diversification des types de produits. L'amidon et le sucre d'amidon sont des composants essentiels des technologies actuelles du sucre, et leurs applications sont extrêmement étendues.

Commençons par la liquéfaction de l'amidon !

Comme son nom l'indique, la liquéfaction de l'amidon implique tout d'abord l'amidon brut, qui est produit à partir de céréales, de pommes de terre, de légumineuses et de diverses plantes, sans traitement chimique, ainsi que l'amidon modifié, qui a été soumis à un certain procédé afin d'en modifier les propriétés physiques ou chimiques initiales. L'amidon brut est un type d'amidon obtenu sans aucun traitement chimique ni altération de ses propriétés physiques et chimiques intrinsèques. L'amidon brut peut être classé en quatre catégories : amidon céréalier, amidon de pomme de terre, amidon de légumineuses et autres types d'amidon. L'amidon brut peut être utilisé sous forme de diverses bouillies, d'additifs, d'agents de mise en taille, de charges, d'adhésifs, etc. Il peut également servir de matière première pour la production de divers amidons modifiés, de sucres issus de l'amidon et de dérivés de l'amidon. Notre entreprise utilise principalement l'amidon de maïs.

Bien entendu, l'amidon seul est loin d'être suffisant, et des enzymes doivent être ajoutées comme catalyseurs. L'alpha-amylase est une enzyme de liquéfaction couramment utilisée qui hydrolyse les liaisons glycosidiques α-1,4 de l'amidon et de ses produits d'hydrolyse, provoquant la rupture moléculaire et réduisant la viscosité. L'alpha-amylase appartient à la classe des endonucléases, et l'hydrolyse commence à l'intérieur de la molécule. Elle ne peut pas hydrolyser les liaisons glycosidiques α-1,6 de l'amylopectine, mais peut poursuivre l'hydrolyse au-delà de ces liaisons. D'où provient donc l'alpha-amylase ? Les préparations d'alpha-amylase proviennent principalement de bactéries, notamment de Bacillus subtilis, et supportent des températures de liquéfaction de 85 à 90 ℃ ; un autre type d'alpha-amylase très thermostable est quant à lui issu de bactéries du genre Lichenibacillus, et supporte des températures de liquéfaction d'environ 110 ℃.

Quel type de procédé est la liquéfaction ? Notre entreprise utilise principalement la liquéfaction par jet, qui consiste à injecter directement de la vapeur dans la fine couche d’émulsion d’amidon afin de la gélatiniser et de la liquéfier. Tout d’abord, préchauffer l’émulsion d’amidon à 80–90 ℃ par injection de vapeur dans le pulvérisateur, puis injecter l’émulsion d’amidon à l’aide d’une pompe à déplacement. Ensuite, injecter de la vapeur dans la fine couche d’émulsion d’amidon, ce qui provoque la gélatinisation et la liquéfaction. La turbulence générée par le jet de vapeur chauffe rapidement et uniformément l’amidon, et la viscosité diminue rapidement. Ensuite, faire passer le mélange dans une colonne à écoulement laminaire pour maintenir la température et obtenir le degré de liquéfaction souhaité. Les avantages de ce procédé sont : un bon effet de liquéfaction, une bonne coagulation des impuretés protéiques, de bonnes propriétés de filtration de la solution de saccharification, un nombre réduit d’équipements et une adaptation idéale au fonctionnement continu.

Avec l'innovation technologique continue et l'expansion de la capacité de production dans l'industrie de l'amidon, se fier uniquement aux technologies et aux équipements existants est loin d'être suffisant. Nous devons constamment innover et nous placer à la pointe du secteur afin de renforcer et de développer davantage l'entreprise.

Ingénierie avancée : Analyse du procédé de liquéfaction par jet

Pour maximiser l’efficacité de ces catalyseurs biologiques, Huanfa Biology s’appuie sur une méthode mécanique avancée appelée liquéfaction par jet à haute vitesse. Cette configuration sophistiquée injecte directement de la vapeur thermique à haute pression dans une couche mince et fortement contrôlée d’émulsion d’amidon de maïs en mouvement, afin d’obtenir simultanément la gélatinisation et la liquéfaction de l’amidon en sucres.

Le processus industriel méticuleux, étape par étape, mis en œuvre par Huanfa Biology suit une séquence thermodynamique stricte :

Phase de préchauffage : L’émulsion brute d’amidon de maïs est d’abord ajustée à une densité comprise entre 18 et 22 °Baumé, puis préchauffée à une température précise allant de 80 °C à 90 °C à l’aide d’un dispositif automatisé d’injection de vapeur intégré à un pulvérisateur à jet spécialisé.

Injection sous pression : Une pompe volumétrique robuste alimente en continu l’émulsion d’amidon de maïs conditionnée dans la chambre de mélange centrale, sous pression constante.

Pic thermique à haute turbulence : De la vapeur sous pression est directement injectée dans la fine couche d’émulsion d’amidon de maïs en écoulement. La turbulence mécanique intense générée par ce jet de vapeur à haute pression chauffe instantanément et uniformément chaque micro-couche de l’amidon.

Effondrement de la viscosité : En raison de la répartition thermique localisée parfaitement uniforme, les granules d’amidon natif gonflent et éclatent simultanément, provoquant une chute brutale de la viscosité mécanique du fluide en quelques secondes seulement.

Stabilisation de l’écoulement laminaire : Le mélange très fluide pénètre dans une colonne verticale d’écoulement laminaire précisément isolée, où il est maintenu dans des paramètres thermiques stricts afin de mener à terme la réaction ciblée de liquéfaction de l’amidon en sucres jusqu’à l’atteinte exacte de la valeur souhaitée d’équivalent en dextrose (DE).

Les avantages opérationnels liés à l’utilisation de cette architecture spécialisée de liquéfaction par jet sont considérables pour un fabricant biologique B2B. Premièrement, elle assure un profil de liquéfaction remarquablement uniforme, éliminant totalement la formation de cœurs d’amidon non hydrolysés ou de sous-produits brûlés et caramélisés. Deuxièmement, le flash thermique rapide induit une excellente coagulation des impuretés protéiques natives, ce qui améliore de façon spectaculaire les propriétés de filtration en aval de la solution finale de saccharification. Enfin, ce système rationalisé réduit au minimum l’empreinte au sol des équipements requis en usine et est parfaitement optimisé pour une industrialisation automatisée et continue.

Conclusion : Favoriser l’innovation future dans la transformation approfondie de l’amidon

Alors que la concurrence mondiale s’intensifie et que les capacités de transformation s’étendent dans le secteur international des biotechnologies, s’appuyer exclusivement sur des équipements obsolètes ou des paradigmes de traitement figés n’est plus une voie viable pour l’avenir. Les évolutions du marché exigent une innovation technologique continue et ambitieuse, ainsi qu’une ingénierie de production souple. En optimisant la liquéfaction de l’amidon, Huanfa Biology établit une base opérationnelle solide qui garantit une croissance industrielle durable et une qualité supérieure des produits finis. En occupant fermement une position de pointe dans le domaine de la technologie moderne du sucre, Huanfa Biology renforce continuellement sa part de marché, offrant à ses partenaires commerciaux du monde entier des solutions de sucres issus de l’amidon qui sont facilement accessibles, hautement durables et parfaitement transformées.