酶工程第13章蘭州大學(xué)酶工程在食品工業(yè)上的應(yīng)用-wenkub
2023-01-27 12:55:39 本頁(yè)面
【正文】 。 果葡糖漿的生產(chǎn) 1966年日本首先用游離的葡萄糖異構(gòu)酶工業(yè)化生產(chǎn)果葡糖漿， 1973年后，國(guó)內(nèi)外紛紛采用固定化葡萄糖異構(gòu)酶進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)。因此黑曲霉的糖化酶液需用酸性白土，陽(yáng)離子交換樹脂或在 pH3以下處理一定時(shí)間以去除 α －葡萄糖苷酶。薯類淀粉比谷物淀粉容易液化，谷物淀粉液化時(shí)，往往生成聚合度 30～ 40的不溶性團(tuán)粒，使糖的收率降低，成品葡萄糖 DE下降，而且妨礙糖液過濾，因此常采用在高溫下液化，使不溶性團(tuán)粒分解。（ 6）脫支酶： 水解 α 1,6糖苷鍵，切下支鏈淀粉的分支。它從淀粉分子的非 還 原端水解 α1,4糖苷鍵 ，依次切下一個(gè)個(gè)葡萄糖，也能水解 α1,6糖苷 鍵 和 α1,3糖苷 鍵 ，但速度慢得多。酶在食品工業(yè)最大的用途是淀粉加工，其次是乳品加工、果汁加工、烘烤食品以及啤酒制造等。我國(guó)酶制劑產(chǎn)品主要用于釀酒、淀粉制糖、洗滌劑、紡織、皮革、飼料等行業(yè)。 歐洲工業(yè)用酶產(chǎn)品市場(chǎng) （1993～ 2023年）年份 總收入（億美元）收入增長(zhǎng)率（ % ） 年份總收入（億美元）收入增長(zhǎng)率（ % ）1993 — 1999 1994 2023 1995 2023 1996 2023 1997 2023 1998 日本的酶制劑市場(chǎng)酶類型 1998年收入（億日元）1999年收入（億日元）診斷用酶 25 30限制性內(nèi)切酶 30 18生產(chǎn)抗生素用酶 200 310含酶洗滌劑 2023 2023酶解生產(chǎn)異構(gòu)化糖 300 300酶法生產(chǎn)甜味劑 15 20酶法生產(chǎn)食用油 50 150醫(yī)用傳感器用酶 250 250食品發(fā)酵用傳感器用酶 2 2造紙行業(yè)漂白用酶 0 30總 計(jì) 2587 3112酶制劑在各行業(yè)中所占的百分比我國(guó)的酶制劑工業(yè) 從 “六五 ”到 “十五 ”期間，我國(guó)酶制劑產(chǎn)品的產(chǎn)量以每年 20% 以上的速度增長(zhǎng)，生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品種類和應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴(kuò)大。但工業(yè)上大量制造和應(yīng)用的還只限于淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶、果膠酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶等十多種。 1985年，世界酶制劑的總產(chǎn)量約 75000噸，銷售金額約 6億美元。據(jù)中國(guó)發(fā)酵工業(yè)協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)有酶制劑生產(chǎn)企業(yè)約 200家，現(xiàn)有生產(chǎn)能力 40多萬噸。食品工業(yè)中酶的應(yīng)用范圍 食品加工過程中保持食品的色、香、味和結(jié)構(gòu)是很重要的問題。 一、淀粉加工1．用于淀粉加工的酶（ 1） α－淀粉酶： 從淀粉分子內(nèi)部水解 α1,4糖苷鍵，使淀粉溶液的粘度下降，碘反應(yīng)迅速消失，水解產(chǎn)物為寡聚糖、麥芽糖及少量葡萄糖。水解 產(chǎn) 物為 葡萄糖。2． 葡萄糖生產(chǎn) 利用酶水解淀粉生產(chǎn)葡萄糖是酶工業(yè)的一項(xiàng)重大成就，自 50年代末日本研究成功，次年日本的葡萄糖產(chǎn)量猛增 10倍，現(xiàn)在這個(gè)方法已在世界各地普遍采用。由于一般細(xì)菌的 α －淀粉酶最適溫度僅 70℃ ，在 80℃ 以上時(shí)很不穩(wěn)定，為了提高淀粉酶的耐熱性，常向淀粉乳中添加 Ca2＋ 和 NaCl，但若使用最適溫度在 90℃ 的地衣芽孢桿菌耐熱性 α －淀粉酶時(shí)，即使在 140℃ 噴射瞬間液化，也不需添加 Ca2＋ 。 3． 果葡糖漿 (高果糖漿 )生產(chǎn) 用葡萄糖異構(gòu)酶將葡萄糖的一部分轉(zhuǎn)化為果糖，葡萄糖和果糖的混合糖漿叫果葡糖漿。果葡糖漿生產(chǎn)所使用的葡萄糖，一般是由淀粉漿經(jīng) α淀粉酶液化，再經(jīng)糖化酶糖化得到的葡萄糖，要求 DE值大于 96。攝取果糖后血糖不易升高，故可適量用于糖尿病人；吃果糖還有滋潤(rùn)肌膚的作用。但當(dāng)溫度超過 70℃ 時(shí)葡萄糖異構(gòu)酶容易變性失活，所以異構(gòu)化反應(yīng)的溫度以 60～ 70℃ 為宜。由于 Ca2+、 Cu2+、 Ni2+及 O2抑制異構(gòu)酶，所以用固定化葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)果葡糖漿時(shí)，底物葡萄糖必須充分精制。生產(chǎn)方法是先用細(xì)菌 α －淀粉酶使淀粉乳液化，再加少量麥芽漿糖化。麥芽糖加氫還原可制成麥芽糖醇，其甜度為蔗糖的 90％，且發(fā)熱量低，可供糖尿病、高血壓、肥胖病人食用。環(huán)糊精分子呈中空筒狀，可以包接各種物質(zhì)，在食品工業(yè)上可作為食品添加劑用來乳化、穩(wěn)定發(fā)泡、保香脫苦等；在醫(yī)藥上用于改善藥品苦異味，防止氧化，作為緩釋劑、穩(wěn)定劑等；化工上用作農(nóng)藥緩釋劑、穩(wěn)定劑等。利用蜜二糖酶（ α－半乳糖苷酶）可將棉子糖分解成蔗糖和半乳糖，可提高蔗糖的產(chǎn)率，改善濃縮結(jié)晶的條件，節(jié)約燃料和輔料。將凝乳酶添加到牛乳中，使乳中的酪蛋白（乳中的主要蛋白，是一種含磷的蛋白質(zhì)）凝固，將凝固的酪蛋白與乳清分離后，添加適量食鹽，放在溫度 5～ 15℃的窖內(nèi)，進(jìn)行發(fā)酵， 2～ 3個(gè)月后成
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