酶在淀粉类食品生产中的应用（3学时）.ppt

第8章 酶在淀粉类食品生产中的应用（3学时） 主要内容： 8.1 酶在淀粉类食品生产中的应用 8.1 酶在淀粉类食品生产中的应用 淀粉类食品是指含大量淀粉或以淀粉为主要原料加工而成的食品，是世界上产量最大的一类食品。在淀粉类食品的加工中，多种酶被广泛地应用，主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶等。淀粉可以通过酶水解作用生成糊精、低聚糖、麦芽糊精和葡萄糖等产物，这些产物又可进一步转化为其他产物。 8.1.1 酶在制糖工业中的应用 利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就，由日本在20世纪50年代末研究成功，现己在全世界普遍采用。现在国内外葡萄糖的生产绝大多数是采用α-淀粉酶将淀粉液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖浆是用葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。 若将异构化反应完成后，混合糖液经过脱色、精制、浓缩等过程，得到固形物含量达71%左右的果葡糖浆，其中，含果糖42%左右，含葡萄糖52%左右，另有6%左右为低聚糖。若将异构化后的混合糖液中的果糖与葡萄糖分离，再将分离的葡萄糖进行异构化，如此反复进行，可使更多的葡萄糖转化为果糖，由此可生产出果糖含量达70%、90%甚至更高的果葡糖浆，称之为高果糖浆。高果糖浆与蔗糖相比具有甜度高，不易结晶，易发酵等特点，故倍受点心及冷饮加工业青睐。 葡萄糖异构酶生产果糖的技术可用于大规模生产果糖而取代蔗糖作为甜味剂。目前世界上淀粉糖的产量已达1000多万t，其中有一半是果葡糖浆。现在国内普遍使用耐高温α-淀粉酶生产葡萄糖，这种酶具有反应温度高（最适温度90～95℃）、作用力强、反应速度快的优点，克服了普通α-淀粉酶作用温度不高的缺点。耐高温α-淀粉酶不仅可于淀粉糖的制造，还广泛地用于啤酒，酒精，发酵业，制药，纺织，造纸等工业上。 以淀粉为原料，通过不同的淀粉酶分解淀粉，还可以生产出饴糖、麦芽糊精、麦芽糖浆（三糖、四糖）、高麦芽糖浆（麦芽糖达60%）、麦芽糖、麦芽糖醇和果糖等甜味剂。饴糖生产中所利用的酶，除了从添加的大麦芽中得到以外，也可以采用直接添加酶制剂的方法提供。添加的酶主要是α-淀粉酶和β-淀粉酶。 目前高麦芽糖浆的生产是采用β-淀粉酶和支链淀粉酶的共同作用，使淀粉更多地转化为麦芽糖。糖化时，将液化后得到的糊精液调至pH5～6，温度50℃左右，加入一定比例的支链淀粉酶和β-淀粉酶，作用10h左右，得到麦芽糖含量达80%～95%的糖化液。 糊精是淀粉的低级程度水解产物，广泛应用于食品增绸剂、填充剂和吸收剂等。糊精和麦芽糊精可用酸法和酶法生产，现在大多采用酶法水解的方法生产。环状糊精是由6～12个葡萄糖单位以α-1，4-葡萄糖苷键连接而成的环状结构的一类化合物，能吸附各种小分子物质，起到稳定、缓解、乳化、提高溶解度和分散度等作用，在食品工业中有广泛用途。 β-环状糊精的生产，一般采用嗜碱芽孢杆菌BGT。常用的生产菌株有N-227，NO.38-2等。采用嗜碱芽孢杆菌N-227菌BGT生产β-环状糊精时，可使用木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉及可溶性淀粉为原料，转化率可达35%～40%。 以淀粉为原料，通过酶转化法生产低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖，具有原料来源广、价格低、人口香甜、风味独特等优点。麦芽寡糖酶水解淀粉后，通过絮凝、脱色、离子交换、纯化制成3～8个葡萄糖分子组成新型淀粉糖，它不仅是一种科学的、合理的、具有功效的高能营养品，还具有易消化、低甜度、低渗透优点。转移葡萄糖苷酶是生产低聚异麦芽糖主要必须使用的酶制剂。 以淀粉为原料，经调乳、液化后，在液化液中添加真菌淀粉酶、葡萄糖苷转移酶进行糖化、转苷反应，经一定时间后，便产生以异麦糖、异麦芽三糖和潘糖为主要成分的糖液。以玉淀粉为原料，在糊化时加人耐热α-淀粉酶，采用脱支反应等手段改变淀粉原有的分子结构并重新晶，可以提高产品中抗性淀粉的含量。 目前，微生物糖苷水解酶在生产中应用较多，而且技术都比较成熟，如利用α-葡萄糖苷酶生产低聚异麦芽糖；利用节杆菌产生的β-呋喃果糖苷酶合成低聚乳果糖、低聚半乳果糖；利用α-半乳糖苷酶生产棉子糖和密二糖；利用橙皮苷酶和橙皮苷反应生产橙皮素-F-葡萄糖苷二氢查耳酮（一种对人体安全的甜味剂，甜度为蔗糖的70～100倍）。利用酶水解所获得的糖浆类产品非常多，在焙烤食品、甜点、饮料、肉类、冰淇淋、水果罐头、果酱、调味酱等食品中都使用着各种糖浆。 8.1.2 酶在焙烤食品中的应用 在焙烤食品中应用的酶制剂主要有淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂酶等，这些酶制剂的使用可以增大面包体积，改善面表皮色泽，改良面粉质量，延缓陈变，提高柔软度，延长保存期限。 8.1.2.1 淀粉酶 焙烤