真菌酶和β-淀粉酶在麦芽糖浆生产中的应用

2010-03-26展现明王念祥闫锁李龙伟

湖南农业科学 2010年15期

展现明，王念祥，闫锁，李龙伟

（郸城财鑫糖业有限责任公司，河南郸城 477150）

近年来，由于蔗糖供应不足及淀粉糖生产技术的改进，促使淀粉糖快速发展。2010年全国淀粉糖产量大约在900万t左右；国家粮油信息中心的统计也表明2010年全国淀粉糖产量将达到900万t[1]。淀粉糖包含的种类很多，生产量最大的是DE值40～46和50～60的麦芽糖浆，即麦芽糖含量为40%～50%和50%～60%。由于麦芽糖浆一些突出的优点，如结晶性低、甜味温和、粘度和吸潮性也较低，现已在食品和其它工业上得到广泛应用。麦芽糖浆按其中麦芽糖含量分为3种，即麦芽糖含量小于50%为麦芽糖饴，50%以上为麦芽糖浆，70%以上为超高麦芽糖浆[2]。淀粉糖产能的过快增长，加之近几年原料玉米价格的上涨，淀粉糖市场竞争越来越激烈。如何选用一个最适的加酶方案，成为淀粉糖企业降低生产成本的一个亮点。

麦芽糖浆工业化生产中常用的酶制剂主要有以下三种:（1）真菌酶。属于内切淀粉酶，能分解α-1，4葡萄糖苷键，不能水解α-1，6键，但可绕过继续水解。水解产物除麦芽糖外，还有部分葡萄糖、麦芽三糖和α-极限糊精，主要应用在麦芽糖浆生产。（2）β-淀粉酶。属于外切酶，从非还原性末端水解糊精的α-1，4键产生麦芽糖，大麦β—淀粉酶添加量对麦芽糖产率有很大影响；无α-淀粉酶活力，不能水解或绕过α-1，6键，也不能水解麦芽三糖[3]，主要应用在麦芽糖和超高麦芽糖浆的生产。（3）普鲁兰酶。一种脱支酶，催化支链淀粉和糊精中的α-1，6-D-葡糖键产生包含α-1，4键的线性低聚糖。普鲁兰酶通常与糖化酶或β-淀粉酶共同使用来生产结晶葡萄糖和高麦芽糖浆。笔者从市场和生产实际考虑，研究了几种酶在生产中的应用对糖浆组分的影响，以期为制糖企业生产不同的产品提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

淀粉液化液（财鑫糖业公司提供）；真菌酶Fungamyl 800 L（NOVO，丹麦）；大麦β-淀粉酶OPTIMALT BBA（杰能科，无锡）；普鲁兰酶Promozyme D2（NOVO，丹麦）。

1.2 仪器设备

PHS-3C型精密酸度计，JA1003N-电子分析天平，DZKW-4双列四孔恒温水浴锅，抽滤瓶，真空泵，高压液相色谱分析仪（美国）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计取酶法液化的淀粉乳液，降温至60℃，pH值调整为5.0～5.5，加入适量的酶放入恒温水浴锅中进行糖化，糖化结束灭酶，取样用高效液相色谱检测糖浆组分。试验对比分析了麦芽糖生产中常见几种酶的使用与糖浆组分的关系，并考察了酶的协同对糖浆组分的影响。流程如下:淀粉液化液→调pH、加酶→糖化→脱色→离交→检测糖浆组分。

1.3.2 糖浆组分测定高压液相色谱法；糖柱:Aminex HPX-87C，流动相:去离子水，柱温:85℃，流量0.5 mL/min，示差折光检测。

1.3.3 糖浆DE值的测定费林试剂法，参照GB/T20883-2007。

1.3.4 真菌酶和β-淀粉酶不同用量对糖浆组分的影响液化DE值的高低直接影响糖化麦芽糖含量[4]，考虑到生产实际，液化液的DE值控制在10～15。试验取DE值11.2的淀粉液化液，分别按0.3、0.6、0.9、3.0 g/kg·d的加酶量，糖化36 h终止、灭酶，取样检测糖浆组分。

1.3.5 β-淀粉酶和真菌酶协同对糖浆组分的影响取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终止、灭酶，取样检测糖浆组分。

1.3.6 真菌酶和普鲁兰酶协同对糖浆组分的影响取DE值12.0的淀粉液化液，真菌酶添加量0.4g/kg·d，普鲁兰酶添加量分别按0、0.1、0.3 g/kg·d，糖化36 h终止、灭酶，取样检测糖浆组分。

1.3.7 普鲁兰酶和β-淀粉酶协同对糖浆组分的影响取DE值10.2的淀粉液化液，普鲁兰酶添加量0.3 g/kg·d，β-淀粉酶分别按0.2、0.4、0.6、1.0 g/kg·d的加酶量，糖化36 h终止、灭酶，取样检测糖浆组分。

1.3.8 不同加酶方案对糖浆过滤速度的影响取DE值12.8的淀粉液化液，做4组对比试验，分别加入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的普鲁兰酶。糖化结束，各取2000 mL，用抽滤瓶进行过滤，同时记录时间。