本研究采用酶膜反应器对新型普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的复合糖化酶进行固定化研究,以期达到解决传统的双酶法生产淀粉糖工艺中存在的糖化反应耗时较长;酶的利用率低;不能循环生产等问题。通过改善淀粉糖的生产工艺,优化淀粉液化液的糖化条件,提高糖化酶的利用率,缩短生产周期,降低能耗,提高单位产能。试验以淀粉及淀粉液化液为研究对象,使用超滤膜小型试验机对复合糖化酶进行固定研究,对复合糖化酶的使用条件进行了选择,重点研究了糖化酶在超滤膜小型试验机中的操作条件以及对酶截留效果和酶活力的影响。为减轻超滤膜负担,对液化反应后的液化液进行絮凝处理的研究,为液化液直接通过膜反应器提供了理论依据。并对超滤膜的清洗方法及条件进行了筛选和研究。首先,对淀粉的糖化条件进行了优化试验。通过单因素试验,研究了复合糖化酶的添加量、复合糖化酶的作用时间、糖化温度、液化液pH值对淀粉液化液糖化反应过程的影响,确定出影响糖化反应过程的单因素,并试验得到适合糖化反应的最佳取值范围:糖化温度60℃,液化液pH值4.6,糖化时间随糖化酶用量的增加而缩短。当糖化酶用量增加为1.0 GAU/g干基淀粉时,即传统生产条件的5倍时,糖化过程可在18 h内完成,其糖化终止的DE值为98.26 %。将糖化时间由传统的48 h缩短至18 h,从而大大降低了生产能耗,缩短了生产周期,降低了生产成本。其次,对膜材料进行了初选,并确定了适宜的膜孔径,试验复合糖化酶在切割分子量为3 000的超滤膜小型试验机中的固定化效果,确定了操作压力、料液温度、料液pH在超滤膜截留和固定复合糖化酶中的影响。酶的固定化率几乎可达100 %。在膜组件允许的条件下,糖化反应液的膜通量随温度的提高而增大,随压力的提高而增加。膜通量稳定性可以保持24 h以上。虽然截留率及酶活保持率在连续操作中会随时间、温度、压力及pH的变化而产生波动,但是在选定的最佳条件下可以使复合糖化酶截留率保持在95 %以上,酶活保持率达98 %以上,进而保证了复合糖化酶的操作稳定性。使用截留的复合糖化酶进行重复利用,其使用次数可达8批次以上,且糖化酶活力并未明显降低。所以使用酶膜反应器可降低因增大用酶量而带来的酶的使用成本的增加。对玉米淀粉液化液的絮凝进行研究,通过单因素试验研究壳聚糖添加量、pH和温度对絮凝效果的影响,确定了适宜的絮凝条件,并通过Box-Behnken设计对上述单因素进行了进一步研究,使用响应面的方法对结果进行分析优化,得到最佳絮凝条件为:温度48.23℃,壳聚糖添加量0.25 mL/50 mL液化液,pH为6.88,由该模型得到的理论最优值98.86 %。由于淀粉液化后的杂质较多,因此若使不经絮凝处理的液化液直接进入膜反应器会给膜带来严重的负担,因此对淀粉液化液进行絮凝预处理的条件进行研究,可以为液化液直接进入膜反应器提供理论依据。通过对污染后的超滤膜进行清洗方法的筛选,试验证明通过纯水进行清洗,膜通量恢复可达50 %左右;进行酸洗试验证明,清洗时间需保证30 min以上。超滤膜的恢复通量可达到80 %左右;使用碱液浸泡30 min后再冲洗,效果较好,可恢复为原来的90 % ~ 98 %。