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酶工程-酶工程第十章 酶的应用
淀粉的液化
• 淀粉先加水配制成浓度为30-40%的淀粉浆,pH 值一般调至6.0~6.5,添加一定量的α-淀粉酶后, 在85~90℃的温度下保温45min左右,使淀粉液化 成糊精。液化反应一般以碘反应颜色正好消失时为 终点。
淀粉液的糖化
• 液化完成后,将液化淀粉液冷却至55-60℃, pH调至4.5~5.0,加入适量的糖化酶,保温 糖化48h左右,使糊精转变为葡萄糖。
解决氧化问题的根本方法是除氧。葡萄糖氧化酶 是 一 种 有 效 的 除 氧 保 鲜 剂 。 葡 萄 糖 氧 化 酶 (glucose oxidase,EC 1·1·3·4)是催化葡萄糖与氧反应生成葡萄 糖酸和双氧水的一种氧化还原酶。
C6H12O6 (葡萄糖) +O2(氧) 葡萄糖氧化酶 C6H12O7 (葡萄糖酸) +H2O2(双氧水)
第十章 酶的应用
酶 和 我 们 的 生 活
第一节 酶在食品领域的应用
一、酶在食品保鲜方面的应用(氧、微生物)
食品保鲜是食品加工、食品运输、食品保藏中的 重要课题。在食品工业生产的整个过程中,由于受到 微生物、氧气、温度、湿度、光线等因素的影响,会 发生一系列物理、化学和生物学的变化,使食品的色 泽、香气、味道、营养、卫生和组织结构等发生变化。
C6H12O6+O2 葡 萄 糖 氧 化 酶 C6H12O7 + H2O2
(葡萄糖) (氧)
(葡萄糖酸) (双氧水)
2H2O2 过氧化氢酶 2H2O + O2
3.食品灭菌保鲜
微生物的污染会引起食品的变质、腐败。防止微 生物的污染是食品保鲜的主要任务。杀灭微生物污染 的方法很多,诸如加热、添加防腐剂等,但这些方法 可能引起食品品质的改变,防腐剂的添加还可能对人 体健康带来某些不良的影响。如果采用溶菌酶进行食 品保鲜,则不但效果好,而且不存在食品安全问题。
以下是淀粉糖化生产葡萄糖的工艺流程:
DE 值 ( 葡 萄 糖 当 量 值 ) : 淀粉水解后,其中的还原 糖(以葡萄糖计算)占总 固 形 物 的 分 比 。 DE 值 可 衡量淀粉的被水解的程度。 国 家 标 准 中 , DE 值 越 高 , 葡萄糖浆的级别越高。
葡萄糖生产应注意的问题
所采用的α-淀粉酶和糖化酶都要求达到一定的 纯度。尤其是糖化酶中应不含或尽量少含葡萄糖苷转 移酶。因为葡萄糖苷转移酶会催化葡萄糖生成异麦芽 糖等杂质,会严重影响葡萄糖的收率。
酶法保鲜技术:是通过各种酶的处理,利用酶的 催化作用,防止或消除各种外界因素对食品产生的不 良影响,从而保持食品的优良品质和风味特色的技术。
1.食品除氧保鲜
氧气是影响食品质量的主要因素之一。氧的存 在容易引起花生、奶粉、冰淇淋、奶油、饼干、油 炸食品等富含油脂的食品发生氧化作用,引起油脂 酸败,产生不良的味道和气味,降低营养价值,甚 至产生有毒物质;氧化还会使去皮的马铃薯、苹果 等水果及果汁、果酱、果蔬制品变色;氧化也会使 肉类褐变。
溶 菌 酶 (lysozyme , EC3.2.1.17) 是 一 种 催 化 细 菌 细胞壁中的肽多糖水解的水解酶。专一地作用于肽多 糖分子中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之间 的β-1,4糖苷键,从而破坏细菌的细胞壁,使细菌 溶解死亡。
溶菌酶一般从蛋清中分离得到,可以杀灭存在于 食品中的细菌,以达到防腐保鲜的效果。在干酪、水 产品、清酒、鲜奶、奶粉、奶油、生面条等生产中广 泛应用。
去除葡萄糖苷转移酶的最简单的方法之一是将糖 化酶配成酶液后,加酸调节pH值至2.0~2.5,室温下 静置一段时间,可以选择性地破坏葡萄糖苷转移酶。
(2)、果葡糖浆的生产
• 果葡糖浆是由葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生 成部分果糖而得到的葡萄糖与果糖的混合糖浆。
• 应用于饮料中可以保持果汁饮料的原果香味。 • 糖尿病者,摄取果糖仍可进行正常的能量代谢,故
应用葡萄糖氧化酶进行食品保鲜时,食品应该 置于密闭容器中,将葡萄糖氧化酶和葡萄糖一起置 于这个密闭容器中。例如,将葡萄糖氧化酶和葡萄 糖混合在一起,包装于不透水但可以透气的保鲜薄 膜袋中,封闭后,置于装有需要保鲜食品的密闭容 器中,密闭容器中的氧气透过薄膜进入保鲜袋,与 葡萄糖反应,由此除去密闭容器中的氧,防止氧化 作用的发生,达到食品保鲜的目的。
不会引起血糖升高。
果葡糖浆的生产
淀粉 淀粉酶
液化液 糖化酶
糖化液 层析等精制
喷雾干燥 粉状葡萄糖
氢化还原 山梨醇
结晶 结晶葡萄糖
异构酶
果葡糖浆 混合
例如,变色、变味、软化、发黏、甚至酸败、 发臭等,为了尽可能地保持食品原有的优良品质和 风味特色,人们经过长期的研究和实践,掌握了一 系列行之有效的保鲜技术。常用的方法有冷冻、加 热、干燥、密封、腌制、烟熏、添加保鲜剂或防腐 剂等。这些方法各有特点,可以根据需要进行选择。
随着人们对食品各方面的要求越来越高和科学技 术的不断进步,一种崭新酶法保鲜技术越来越受到人 们的关注和欢迎。
二、酶在食品加工中的应用
1、在淀粉类食品生产方面的应用
(1)葡萄糖的生产 (2)果葡糖浆的生产 (3)啤酒糖浆的生产 (4)环状糊精的生产
淀粉类、 蛋白质类、 果蔬类、 烘烤食品、 啤酒工业
(1)、酶法生产葡萄糖
• 国内外萄萄糖的生产大都采用酶法。酶 法生产葡萄糖是以淀粉为原料,先经α-淀粉 酶液化成糊精,再用糖化酶催化生成葡萄糖。
2.蛋类制品脱糖保鲜
蛋类制品如蛋白粉、蛋白片、全蛋粉等,由于蛋白 中含有0.5%~0.6%葡萄糖,会与蛋白质反应生成小黑 点,并影响其溶解性,从而影响产品质量。(因为葡萄 糖中的醛基与蛋白质或氨基酸的氨基发生褐变反应)。
为了尽可能地保持蛋类制品的色泽和溶解性,必需 进行脱糖处理,将蛋白中含有的葡萄糖除去。以往多采 用接种乳酸菌的方法进行蛋白的脱糖,但是处理时间较 长,效果不大理想。应用葡萄糖氧化酶进行蛋白的脱糖 处理,是将适量的葡萄糖氧化酶加到蛋白液或全蛋液中, 采用适当的方法通进适量的氧气,通过葡萄糖氧化酶作 用,使所含的葡萄糖完全氧化,从而保持蛋品的色泽和 溶解性。