酶工程课程论文

新疆农业大学
食品科学与药学学院
课程论文
课程名称：食品酶工程
论文题目: 糖化酶在食品工业中的应用
姓名: 吐地古丽·马木太义
专业: 食品质量与安全
班级: 食安141班
学号: 220152358
成绩：
指导教师: 艾乃吐拉·马合木提职称: 讲师2017 年12月
新疆农业大学食品科学与药学学院制
糖化酶在食品工业中的应用
作者:吐地古丽·马木太义指导老师:艾乃吐拉·马合木提
摘要：介绍了糖化酶产生菌株的分布、结构与多型性、作用机制、基因和固定化研究与处理及其在食品生产中的应用现状，并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词:糖化酶; 性质; 基因; 固定化; 应用;
1.糖化酶
糖化酶又称葡萄糖淀粉酶,糖化酶是一种习惯上的名称，学名为α-1,4-葡萄糖水解酶(α-1,4-Glucan glucohydrolace)。

多应用于酒精、淀粉糖、味精、抗菌素、柠檬酸、啤酒等工业以及白酒、黄酒。

糖化酶是由曲霉优良菌种（Aspergilusniger）经深层发酵提炼而成。

生化研究,能使淀粉迅速液化生成低分子的糊精。

可催化水解淀粉生产啤酒、黄酒、酱味精和抗生素,也可用于葡萄糖、饴糖和糊精等的生产。

[1] 糖化型淀粉酶(即淀粉一1，4一葡萄糖苷酶，简称糖化酶)能将淀粉从分子链非还原性末端开始，分解a一1，4-葡萄糖苷键生成葡萄糖。

葡萄糖的醛基被弱氧化剂次碘酸钠所氧化。

过量的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定。

根据所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，计算出单位时间内由可溶性淀粉转化为葡萄糖的量，计算酶活力[2]。

2.糖化酶在白酒酿造中的应用
糖化酶在传统白酒生产中的应用方式必须根据原来工艺中曲的质量和对新工艺的使用要求而定。

有如下三种具体的方式:
首先，用曲量不减，添加糖化酶是为了补充或增强曲中糖化力的不足。

其次，为了降低生产成本，减少用曲量，添加一定量糖化酶代替被减去部分曲的糖化力。

再者，原工艺不变，完全使用糖化酶和酵母来替代原来的曲，这类方式一种是针对丢糟，
搞强化发酵;另一种是形成新的发酵周期只有5-7天的酶法制酒工艺。

2.1采用使用方式
要根据各个行业、各种香型酒本身的工艺情况及工艺检测数据，并通过试验合理选择。

2.2糖化酶的使用及计算
不论采用那种方式，糖化酶的添加量都可以精确计算，而不能盲目使用，仅凭经验或者摹仿别人均不足取。

计算的依据是每克原料所需的糖化力((u/g)，如本厂在未使用糖化酶时
小班投料750kg，加大曲2500，即187. 5kg，糖化力580 (u/g)，则原料加曲占有的糖化力为187. 5X580 X 1000(750+187. 5)只1000=116 (u/g) 综合各个厂的经验数据，一般每克原料中糖化力达到120"-140 (u/g)时，即能基本满足工艺要求。

那么上述糖化酶第一种应用方式就可用以下公式计算:原料用量(kg) X每克原料所需的糖化力(u/g)=大曲用量(kg) X大曲糖化力(u/g)+糖化酶用量X糖化酶单位(u/g)
例:设投料1000kg，按26%用曲量计，需要大曲260kg，大曲糖化力为250 (u/g)。

现添加糖化酶而大曲用量不减，问需添加多少酶活力为5万(u/g)糖化酶，
才能满足工艺所要求的每克原料所需的糖化力达140 (u/g)计算:1000 X 140=260 X 250-}W X 50000 W=(1000 X 140一260 X 250)50000=1.5 (kg)上述第二种方式可用以下公式计算:原用曲量(<kg) X曲糖化力(u/g)=现用曲用量(kg) X曲糖化力(u/g)+糖化酶用量X糖化酶单位((u/g)
例:设投料100okg，按26%用曲量计，需用大曲260kg，大曲糖化力为500 (u/g)。

添加糖化酶后，大曲用量减少5000，问需补充多少酶活力为5万(u/g)的糖化酶，才能保持原有的糖化力。

计算;260 X 500二130 X 500+W X 50000W= (260X 500一130 X 500)/50000 =1. 3 (kg)
上述第三种方式的糖化酶用量，可直接计算。

如丢糟发酵可根据所含淀粉量计算，通常按每克淀粉需用180^200 <u/g)计算。

例:现有丢糟6000kg，淀粉含量10，则需要5万(<u/g)的糖化酶为:6000 X 1000X200/50000=2.4 (kg)
3.糖化酶在干啤酒酿造中的应用
干啤酒作为啤酒家族的新成员,以其发酵度高,碳水化合物含量少,口味干爽纯正而受到消费者的欢迎。

应用糖化酶,采用多温度段糖化工艺,可以提高麦汁可发酵性糖的比例,制成风味独特的干啤酒。

本文对干啤酒酿制过程中糖化酶的应用及相关问题做了较为详细的分析和研究。

干啤酒是一种发酵度高的淡爽型啤酒。

生产干啤酒与生产普通啤酒的不同之处, 在于它提高了啤酒的发酵度。

提高发酵度的方法主要有添加发酵性糖法(加糖法) 、添加酶制剂法(加酶法) 和添加特种酵母法。

左永泉报道了一种经过加酶法改进的干啤酒发酵生产工艺, 采用多温度段糖化, 提高麦汁可发酵性糖的比例, 结果显示, 应用此工艺酿制干啤酒, 能够达到有效地提高啤酒发酵度的目的, 生产出的干啤酒具有风味独特、口味干爽纯正等优点。

4.糖化酶在黄酒酿造中的应用
传统的黄酒酿造主要使用活性干酵母作为糖化发酵剂, 依然存在产酒率低的普遍问题。

将糖化酶应用于黄酒生产, 由于糖化力高、发酵快, 使生产周期大大缩短, 并使出酒率有很大提高。

这样, 既节约了原料, 又降低了成本, 提高了经济效益。

研究结果表明,糖化酶的加酶量为0. 02%, 最适温度为32℃, 最适pH值为4. 6, 主发酵期缩短2～3天, 后发酵期缩短10～60天,出酒率高达92. 07%, 是传统法的3. 1～4. 6倍。

5.糖化酶在食醋酿造中的应用
目前, 我国食醋酿造仍以传统工艺为主, 具有多菌种低温混合发酵的特点。

传统酿醋工艺存在着酒母培养条件差、酒母质量不稳定、原料淀粉利用率低、出醋率低、高温季节生产不稳定等诸多生产技术难题。

•在发酵工艺中应用耐高温酒用活性干酵母和糖化酶,活性干酵母具有耐高温、耐酸、抑制杂菌能力强的特性,能够保证食醋夏季生产的正常进行, 不仅降低了原材料的消耗, 而且显著提高了淀粉利用率和出醋率, 具有较好的经济效益。

6.糖化酶在冰冻食品中的应用
一般膨化雪糕中的总固体含量为18%～28%,总固体含量低会影响膨化雪糕的膨胀率,产品口感变差。

要提高冷食品中的总固体含量就势必增加白砂糖、奶粉、淀粉、奶油等的用量,从而导致原料成本增加。

但当淀粉的含量超过3%时,冷冻食品贮藏一段时间后,淀粉易发生老化返生现象,出现生淀粉味,这也限制了淀粉在冷冻食品中的用量。

•采用糖化酶对冷冻食品中的淀粉进行水解, 并用糖化酶糖化使其生成葡萄糖。

由于葡萄糖的增加降低了浆料的冰点, 使冷
冻食品组织状态更加完善;同时由于改变淀粉的分子结构, 可以防止淀粉老化返生, 消除淀粉味感。

这种方法可以适当降低白砂糖、奶粉、奶油的用量, 并增加淀粉的用量, 从而降低了产品的生产成本; 同时可使产品的口感细腻、柔软, 质量得到改善。

虽然对糖化酶的研究已有多年, 但是仍有许多问题尚待进一步探索。

7.参考文献
[1]洪坚平，来航线.应用微生物[M].北京:中国林业出版社，2005.
[2]张秀妓，袁永俊，何扩.糖化酶的研究概况.食品研究与开发，2006，27(9)
[3]钟浩，谭兴和，熊兴耀，等.糖化酶研究进展及其在食品工业中的应用[J].保鲜与加工，2008, 8(3).
[4]赵金松，罗患泼，吴士业.糖化酶在清香型小曲酒生产中的应用[J].食品科技，2006，(3).
[5]萃雪珍，向宗府，张学英.TH-AADY和糖化酶在湘泉浓香型白酒工艺中的应用研究[J]酿酒科技，2006，(6).
[6]左永泉.应用糖化酶画良制千啤酒的技术研究[J].四川食品与发酵，1997，(4).
[7]王卫国，张广林，曾明.糖化酶在黄酒酿造中的应用探讨[J].酿酒科技，1996,(1).
[8]王传荣.TH-AADY和糖化酶在食醋生产中的应用试验[J].中国酿造，2001，(1).
[9]张安宁，王传荣，夏如柏.应用TH_AADY和糖化酶提高食醋出黯率[J].酿酒科技，2005，(11).
[10]刘爱国，陈庆森，祁兵，等.淀粉酶和糖化酶在冷冻食品中的应用研究[J].食品科学，2004，25(4).。