食品科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論

1、食品科學(xué)與工程專業(yè)導(dǎo)論課程論文食品工業(yè)的新星玉米淀粉酶學(xué)生姓名： 王夢茹學(xué) 號：20114061233任課教師：牛廣財所在學(xué)院：食品學(xué)院專 業(yè)：食品科學(xué)與工程中國·大慶2011 年 12月食品工業(yè)的新星玉米淀粉糖王夢茹摘要：玉米淀粉糖是以玉米淀粉為原料，經(jīng)特殊工藝制取的食用糖。它不但甜味適中、營養(yǎng)豐富，而且品種多樣，有著特殊的功用。山梨醇適合做食品添加劑，可以防止食品變質(zhì)，延長食物保質(zhì)期；木糖氧化得到的木糖醇在具有甜味的同時，又可以降低血壓；麥芽糊精具有增稠作用，還可以防止奶粉起塊1。除此之外，玉米淀粉糖還包括醫(yī)用淀粉糖、果葡糖、低聚糖等。這些淀粉糖正在憑借自己的優(yōu)勢悄悄走入人們的生

2、活。本文主要介紹了玉米淀粉糖的生產(chǎn)方法、淀粉糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用、淀粉糖的發(fā)展趨勢等。關(guān)鍵詞：玉米淀粉糖；條件；應(yīng)用；特性；發(fā)展趨勢玉米淀粉糖具有良好的發(fā)展條件。玉米是中國重要的糧食、飼料、工業(yè)及經(jīng)濟(jì)兼用作物。隨著食品工業(yè)、飼料工業(yè)、現(xiàn)代玉米工業(yè)的發(fā)展，玉米的地位日漸顯赫，玉米加工業(yè)被稱為“黃金產(chǎn)業(yè)”、“支柱產(chǎn)業(yè)”。玉米這一高產(chǎn)優(yōu)勢的農(nóng)產(chǎn)品，經(jīng)過深加工與綜合利用，經(jīng)濟(jì)效益會成倍、幾十倍的提高，這就使玉米的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)有廣闊的前景。因此玉米淀粉糖的崛起成了必然。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速發(fā)展，對糖品的要求除甜味之外，還對風(fēng)味、結(jié)晶性、溶解性、吸濕性、保濕性、焦化性、化學(xué)穩(wěn)定性和代謝性有要求。淀粉糖一般甜

3、度低、風(fēng)味濃、潤性好、色澤美且具有保健功能，在制藥、食品、飼料等行業(yè)都可應(yīng)用。淀粉制糖尤以玉米淀粉為好，因其生產(chǎn)淀粉及淀粉溏的成本低，且其副產(chǎn)品多，所以收入高，具有良好的發(fā)展趨勢。1玉米淀粉糖的生產(chǎn)方法淀粉乳-調(diào)漿-液化-冷卻-PH調(diào)節(jié)-糖化-過濾-離子交換-PH調(diào)節(jié)-異構(gòu)-離子交換-色譜分離-真空蒸發(fā)-結(jié)晶-離心分離-干燥-包裝簡單工藝說明如下:1.1液化淀粉分子由成千上萬個葡萄糖單元連接而成，不呈現(xiàn)甜味的淀粉大分子降解為呈現(xiàn)甜味的糖類小分子的水解反應(yīng)是通過淀粉酶的工作來實(shí)現(xiàn)的。淀粉酶根據(jù)其在淀粉水解反應(yīng)中所起的作用不一致可以將其簡單地分為兩大類：液化用酶和糖化用酶，分別簡稱為液化酶和糖化酶

4、。為了充分發(fā)揮液化酶的效力，我們的工藝過程需要創(chuàng)造最適合于酶工作的環(huán)境。在通過添加Na2CO3溶液將淀粉乳的PH調(diào)到合適范圍后，我們向淀粉乳中添加三分之一量的液化酶，然后將其送去一次噴射液化，在一次噴射液化中，直接蒸汽使淀粉乳的溫度迅速升高到110，其中的淀粉顆粒迅速吸水膨脹而變得非常適合于液化酶發(fā)揮效力，于是在熱和酶的共同作用下，淀粉乳懸浮液迅速轉(zhuǎn)變成混合糖類的水溶液，在隨后的降溫維持反應(yīng)中，合適的溫度使液化酶繼續(xù)發(fā)揮作用，混合糖類進(jìn)一步朝更小分子量的方向繼續(xù)水解。為了確保所有的淀粉分子都得到水解并且使得水解液中的糖類能水解到足夠的程度以便于后續(xù)工序的順利進(jìn)行，我們需要進(jìn)行二次噴射液化，在二

5、次噴射液化中，直接蒸汽將水解液的溫度迅速提升到135，當(dāng)然，135的高溫雖然使得水解液中尚未得以水解的淀粉顆粒都受到熱的作用而變得便利于酶進(jìn)行水解，也使得早先加入其中的液化酶都被殺滅。因而二次噴射后的降溫維持液化反應(yīng)中，我們需要補(bǔ)加三分之二量的液化酶，重新加入的液化酶在合適的溫度下發(fā)揮出了強(qiáng)大的效力，水解液中的所有糖類分子因而都得以降解得比較徹底，每個分子中含有的葡萄糖單元數(shù)幾乎都變成了10個以下。1.2糖化淀粉乳經(jīng)過液化后，淀粉大分子被降解（水解）為糖類小分子，但離我們需要的糖分組成仍有一定的距離，我們需要得到幾乎全部是單個葡萄糖分子的水解液，這時我們需要依靠糖化酶來完成這個工作。生產(chǎn)不同的

6、糖產(chǎn)品在糖化工序需要使用不同的糖化酶，為的是獲得葡萄糖含量盡可能高的糖產(chǎn)品。糖化過程實(shí)際上就是一個創(chuàng)造適合于糖化酶發(fā)揮效力的環(huán)境，主要是PH和溫度。通過加入鹽酸使液化液得到合適的PH環(huán)境，通過使用冷卻水降溫得到合適的溫度，然后添加的糖化酶將會替我們完成液化液中糖類的最終水解過程，得到粗的糖化液。1.3離子交換糖液中的水不溶性雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)除去后，仍含有許多溶于水中的無機(jī)雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在水中以陽離子和陰離子的形式存在，離子交換的目的就是除去這些水溶性的無機(jī)雜質(zhì)，糖液中的陽離子與陽離子交換樹脂上的H+發(fā)生交換，糖液中的陰離子與陰離子交換樹脂上的OH-發(fā)生交換，最后交換入糖液中的H+和OH-結(jié)合成水

7、，糖液中的無機(jī)雜質(zhì)都變成了相應(yīng)量的水得以除去。當(dāng)然，為了保持離子交換樹脂的交換能力，我們需要在其交換能力下降的時候分別利用酸和堿對陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂進(jìn)行再生。1.4PH調(diào)節(jié)加入硫酸將溶液PH調(diào)節(jié)到7.57.8。1.5異構(gòu)混合糖液進(jìn)入裝有固定化異構(gòu)酶的異構(gòu)柱，其中葡萄糖量的42被異構(gòu)成果糖，得到F42果葡糖漿。1.6色譜分離F42果葡糖漿經(jīng)色譜分離可以獲得糖分組成中果糖最多約占90%的F90超高果糖漿。2 玉米淀粉糖特性與應(yīng)用2.1營養(yǎng)特性玉米淀粉糖和葡萄糖，果糖等其它糖類不同，能被胃、腸直接吸收，具有恢復(fù)疲勞的效果，可作為嬰兒、產(chǎn)婦、運(yùn)動員的營養(yǎng)來源。淀粉糖含有果糖有保持皮膚滑潤的

8、作用。2.2吸濕性和保濕性玉米淀粉糖的主要成分是果糖、比其它糖的保濕性強(qiáng)，有防止干燥的性質(zhì)。在貯藏時對溫度的控制也必須注意，貯藏的適宜溫度是30352。2.3保香性保香方面也有優(yōu)良特點(diǎn)，做面包罐頭食品日式西點(diǎn)都能發(fā)揮其最好的性質(zhì)。2.4黏性利用玉米淀粉糖的高黏度，可應(yīng)用于多種食品中，提高食品的黏性與可口度。2.5結(jié)晶性質(zhì)蔗糖易于結(jié)晶，晶體能生長很大，而玉米淀粉糖是混合而成，不僅不會結(jié)晶，并且可以防止蔗糖結(jié)晶。若添加部分淀粉糖于蔗糖中，可防止蔗糖結(jié)晶，防止產(chǎn)品在儲藏過程中返砂。此外，淀粉糖還能增加糖果的黏性、韌性和強(qiáng)度，是糖果不易破碎。此外，淀粉糖的甜度較低，可以沖淡蔗糖的甜味，使產(chǎn)品甜味溫和。

9、3 玉米淀粉糖發(fā)展的條件當(dāng)今世界發(fā)達(dá)工業(yè)國家很重視淀粉制糖工業(yè)。美國利用本土年產(chǎn)2億噸玉米為原料，大力發(fā)展玉米淀粉制糖，九十年代以來，各種玉米淀粉糖品年總產(chǎn)量達(dá)900萬噸以上遠(yuǎn)遠(yuǎn)，超過甘蔗和甜菜生產(chǎn)的蔗糖；日本國產(chǎn)玉米少，但仍進(jìn)口玉米，發(fā)展玉米淀粉制糖，年產(chǎn)量200萬噸。我國種植玉米面積廣，產(chǎn)量超過7000萬噸，僅次于美國，具備發(fā)展玉米淀粉制糖工業(yè)的良好條件4。玉米是中國重要的糧食、飼料、工業(yè)及經(jīng)濟(jì)兼用作物。2006年中國玉米的播種面積為2693萬hm2，玉米產(chǎn)量為14548萬噸。隨著食品工業(yè)、飼料工業(yè)、現(xiàn)代玉米工業(yè)的發(fā)展，玉米的地位日漸顯赫，玉米加工業(yè)被稱為“黃金產(chǎn)業(yè)”、“支柱產(chǎn)業(yè)”。玉米的

10、深加工已列入“九五”規(guī)劃的重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，玉米這一高產(chǎn)優(yōu)勢的農(nóng)產(chǎn)品，經(jīng)過深加工與綜合利用，經(jīng)濟(jì)效益會成倍、幾十倍的提高，這就使玉米的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)有廣闊的前景。因玉米生產(chǎn)淀粉及淀粉溏的成本低，不受季節(jié)限制，可以保證全年開工，且其副產(chǎn)品多，所以收入高，具有競爭力。尤其是中國北方玉米產(chǎn)區(qū)，由于氣候等條件的限制而缺少蔗糖，用玉米制糖可為社會提供豐富的糖源。另外，酶工程技術(shù)不斷進(jìn)步，也促進(jìn)了淀粉制糖工業(yè)的發(fā)展。因此科學(xué)家預(yù)測，本世紀(jì)玉米制糖工業(yè)可能占去世界50%以上的甜味劑市場3。4 玉米淀粉糖的發(fā)展趨勢玉米淀粉糖是以玉米為原料，運(yùn)用生物技術(shù)經(jīng)過水解、轉(zhuǎn)化而生產(chǎn)的，絕大部分作為甜味劑用于食品加工業(yè)。近年來，

11、玉米淀粉糖的數(shù)量驟增，具有較大的市場潛力，特別是作為飲料、食品的甜味劑，玉米淀粉糖更具競爭優(yōu)勢，其發(fā)展之勢必將成為糖行業(yè)的領(lǐng)軍力量，成為關(guān)乎國計(jì)民生的一種重要資源。玉米淀粉糖的生產(chǎn)不僅滿足了人們的生活需要，同時淀粉糖行業(yè)又是利用高科技生產(chǎn)工程對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行精深加工的行業(yè)，在以科技帶動農(nóng)業(yè)發(fā)展、提高農(nóng)產(chǎn)品附加值、促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等方面都有重要意義。我國蔗糖仍占食糖消費(fèi)的主導(dǎo)地位，但蔗糖的生產(chǎn)特點(diǎn)是“季產(chǎn)年銷”，所以價格波動很大，不僅給食品工業(yè)生產(chǎn)和人們生活帶來許多沖擊，也對整個經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和農(nóng)民收人都造成許多不利影響。相反，由于玉米淀粉糖的原料充足穩(wěn)定，生產(chǎn)成本比較固定，所以價格非常穩(wěn)定。同時生產(chǎn)總量能夠十分便利地依照市場需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，發(fā)展玉米淀粉糖既可以滿足食品工業(yè)生產(chǎn)的需要，又對平抑食糖價格穩(wěn)定食糖市場有著重要的意義。5 結(jié)論綜上所述，玉米淀粉糖營養(yǎng)豐富，保濕及保香性強(qiáng)，黏性大，且容易貯藏，不易結(jié)晶。此外，由于玉米在中國被廣泛種植，使得玉米淀粉糖的原材料