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
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 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
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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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%
• 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，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