真菌酶和β-淀粉酶在麥芽糖漿生產中的應用

2010-03-26 00:56:02展現明王念祥閆鎖李龍偉

湖南農業科學 2010年15期

展現明，王念祥，閆鎖，李龍偉

（鄲城財鑫糖業有限責任公司，河南鄲城 477150）

近年來，由于蔗糖供應不足及淀粉糖生產技術的改進，促使淀粉糖快速發展。2010年全國淀粉糖產量大約在900萬t左右；國家糧油信息中心的統計也表明2010年全國淀粉糖產量將達到900萬t[1]。淀粉糖包含的種類很多，生產量最大的是DE值40～46和50～60的麥芽糖漿，即麥芽糖含量為40%～50%和50%～60%。由于麥芽糖漿一些突出的優點，如結晶性低、甜味溫和、粘度和吸潮性也較低，現已在食品和其它工業上得到廣泛應用。麥芽糖漿按其中麥芽糖含量分為3種，即麥芽糖含量小于50%為麥芽糖飴，50%以上為麥芽糖漿，70%以上為超高麥芽糖漿[2]。淀粉糖產能的過快增長，加之近幾年原料玉米價格的上漲，淀粉糖市場競爭越來越激烈。如何選用一個最適的加酶方案，成為淀粉糖企業降低生產成本的一個亮點。

麥芽糖漿工業化生產中常用的酶制劑主要有以下三種:（1）真菌酶。屬于內切淀粉酶，能分解α-1，4葡萄糖苷鍵，不能水解α-1，6鍵，但可繞過繼續水解。水解產物除麥芽糖外，還有部分葡萄糖、麥芽三糖和α-極限糊精，主要應用在麥芽糖漿生產。（2）β-淀粉酶。屬于外切酶，從非還原性末端水解糊精的α-1，4鍵產生麥芽糖，大麥β—淀粉酶添加量對麥芽糖產率有很大影響；無α-淀粉酶活力，不能水解或繞過α-1，6鍵，也不能水解麥芽三糖[3]，主要應用在麥芽糖和超高麥芽糖漿的生產。（3）普魯蘭酶。一種脫支酶，催化支鏈淀粉和糊精中的α-1，6-D-葡糖鍵產生包含α-1，4鍵的線性低聚糖。普魯蘭酶通常與糖化酶或β-淀粉酶共同使用來生產結晶葡萄糖和高麥芽糖漿。筆者從市場和生產實際考慮，研究了幾種酶在生產中的應用對糖漿組分的影響，以期為制糖企業生產不同的產品提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

淀粉液化液（財鑫糖業公司提供）；真菌酶Fungamyl 800 L（NOVO，丹麥）；大麥β-淀粉酶OPTIMALT BBA（杰能科，無錫）；普魯蘭酶Promozyme D2（NOVO，丹麥）。

1.2 儀器設備

PHS-3C型精密酸度計，JA1003N-電子分析天平，DZKW-4雙列四孔恒溫水浴鍋，抽濾瓶，真空泵，高壓液相色譜分析儀（美國）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計取酶法液化的淀粉乳液，降溫至60℃，pH值調整為5.0～5.5，加入適量的酶放入恒溫水浴鍋中進行糖化，糖化結束滅酶，取樣用高效液相色譜檢測糖漿組分。試驗對比分析了麥芽糖生產中常見幾種酶的使用與糖漿組分的關系，并考察了酶的協同對糖漿組分的影響。流程如下:淀粉液化液→調pH、加酶→糖化→脫色→離交→檢測糖漿組分。

1.3.2 糖漿組分測定高壓液相色譜法；糖柱:Aminex HPX-87C，流動相:去離子水，柱溫:85℃，流量0.5 mL/min，示差折光檢測。

1.3.3 糖漿DE值的測定費林試劑法，參照GB/T20883-2007。

1.3.4 真菌酶和β-淀粉酶不同用量對糖漿組分的影響液化DE值的高低直接影響糖化麥芽糖含量[4]，考慮到生產實際，液化液的DE值控制在10～15。試驗取DE值11.2的淀粉液化液，分別按0.3、0.6、0.9、3.0 g/kg·d的加酶量，糖化36 h終止、滅酶，取樣檢測糖漿組分。

1.3.5 β-淀粉酶和真菌酶協同對糖漿組分的影響取DE值12.5的淀粉液化液，β-淀粉酶添加量0.4g/kg·d，真菌酶按0、0.1、0.2 g/kg·d的加酶量，糖化36 h終止、滅酶，取樣檢測糖漿組分。

1.3.6 真菌酶和普魯蘭酶協同對糖漿組分的影響取DE值12.0的淀粉液化液，真菌酶添加量0.4g/kg·d，普魯蘭酶添加量分別按0、0.1、0.3 g/kg·d，糖化36 h終止、滅酶，取樣檢測糖漿組分。

1.3.7 普魯蘭酶和β-淀粉酶協同對糖漿組分的影響取DE值10.2的淀粉液化液，普魯蘭酶添加量0.3 g/kg·d，β-淀粉酶分別按0.2、0.4、0.6、1.0 g/kg·d的加酶量，糖化36 h終止、滅酶，取樣檢測糖漿組分。

1.3.8 不同加酶方案對糖漿過濾速度的影響取DE值12.8的淀粉液化液，做4組對比試驗，分別加入0.4 g/kg·d的真菌酶，0.4 g/kg·d的β-淀粉酶，0.4 g/kg·d的β-淀粉酶和0.2 g/kg·d的真菌酶，0.4 g/kg·d的β-淀粉酶和0.2 g/kg·d的普魯蘭酶。糖化結束，各取2000 mL，用抽濾瓶進行過濾，同時記錄時間。