玉米淀粉加工复合酶制剂的生产与应用研究

李方亮

[摘 要]随着整个社会食品加工企业的发展，淀粉需求量不断增加，其价格也持续上涨，用作淀粉生产的原材料，例如：玉米、小麦等也随之涨价，为了能够有效适应市场需求，增强自身的竞争力，就必须想方设法提高淀粉生产效率，增加淀粉生产量，对此可以将酶制剂应用于淀粉生产与深加工中，提高淀粉生产与深加工效率。基于此，文章对酶制剂在淀粉生产与深加工中的应用展开探讨，以供相关从业者参考。

[关键词]酶制剂；淀粉生产；深加工

中图分类号：Q814 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0370-01

1 酶制剂在淀粉生产中的应用

1.1 玉米淀粉生产应用

1.1.1 淀粉分离中的应用

酶制剂在玉米淀粉生产中使用的研究和专利在20世纪80年代就曾出现，当时的酶类研究主要集中在纤维素和半纤维素酶上，其目的是用于改善纤维和淀粉的分离效率。纤维素类酶的使用对过滤过程带来的好处包括：减少了滤饼的水分5%-10%，从而节省了干燥所消耗的热能；增加了过滤速度20%～30%；提高玉米蛋白的产率；操作过程更稳定。纤维素酶的应用还可以促进纤维和淀粉的分离，通过酶的使用可减少纤维夹带的淀粉，使两者的分离更好，因此可以提高淀粉的收率，同时由于纤维素酶改变了纤维表面的亲水基团，使纤维的吸水性减少，因此纤维的干燥更加容易。

1.1.2 浸泡时的应用

已有的研究表明，玉米浸泡时添加纤维素酶无法达到理想的淀粉分离效果。其原因在于：玉米内部蛋白质可能包裹淀粉颗粒，从而使得淀粉无法分离出来，对此一般通过添加SO2来破坏蛋白质，从而分离淀粉。大量的实验研究表明：酸性蛋白酶能促进玉米中淀粉分离，因为它能有效减少二氧化硫的使用量，而且也缩短玉米浸泡时间，添加了蛋白酶的玉米只需浸泡6个小时就能分离出淀粉。但是，蛋白酶的使用必须借助中间反应罐，利用其搅拌功能，此时无需调整任何反应条件。

1.2 小麦淀粉生产应用

不同于玉米成分，小麦主成分为：蛋白质、多糖结构，从而使得浆料较为粘稠，对此小麦的淀粉生产需要先将其去壳，并磨成粉状，再添加水来搅拌混合，再借助三相离心机进行分离操作，最终获得A淀粉、纤维、B淀粉、谷元粉等，再从这些成分中具体分离出A/B淀粉。实际的生产加工中，酶制剂可以简单地填到小麦粉混合罐内，在酶的辅助下，系统粘稠度将下降，主要酶的类别为：木聚糖酶，其同底物反应更加高效、快速，一般不到一分钟，就能分离出淀粉。酶的应用带来了良好的反应效果，能够有效控制系统粘稠度，增强其流动性，实现系统的高效运转，也能让淀粉最快地分离出来，提高淀粉产量，控制了水体的添加，节省了反应材料。

1.3 木薯淀粉的生产

不同于玉米、小麦等的淀粉生产，木薯淀粉的分离过程更为简单、易操作，因为木薯根成分内部，不含有大量的脂肪，其蛋白质含量也较低，木薯淀粉生产同样需要酶的添加，然而，对酶的需求量较大，从而增加了反应成本。为了控制成本，一般就要增强机械设备运行效率来提升木薯淀粉的分离效率，具体方法就是细致研磨木薯根，然而，其弊端在于会增加淀粉中的纤维含量，而且超负荷的研磨会加剧淀粉与纤维的混合，使得后期分离工作艰难。总体来看，在蛋白质含量方面，同小麦、玉米等作物相比，木薯则最低，大量的反复研究表明，最合理的方式就是让蛋白酶和纤维酶搭配使用，从而达到理想的分离成效，这样一方面能够减少酶的添加量，另一方面也增加了淀粉生产量。此外，除了玉米、小麦，实际的淀粉生产也采用大麦，大麦主要通过依靠纤维素酶来制取淀粉，其生产流程类似于小麦、玉米等的生产过程，同样需要借助于特定的机械设备来加工生产。

2 淀粉深加工中酶制剂的应用

淀粉深加工有着悠久的历史，最初淀粉被深加工成糖，或者将其同大豆等混合最后形成饴糖，淀粉的深加工制作形成糖最兴盛时期大概在20世纪90年代，主要为麦芽糖浆的生产、加工，这一糖浆主要用在一些日常甜品的加工制作，例如：糖果、饮品等，随之而来的医疗行业也应用了葡萄糖注射液，而且正在逐步走向产业化，淀粉深加工主要体现在葡萄糖、麦芽糖等的生产加工。

2.1 淀粉深加工

成葡萄糖葡萄糖浆一般作为一种原料来生产成品糖，通常用于发酵行业，例如：柠檬酸、味精等都得到了发展。近年来已经形成了若干个大型淀粉生产与深加工厂商，其主要将玉米作为原材料进行淀粉生产，并深加工成葡萄糖浆液，以往对发酵糖未提出较高的质量要求，因为其难以影响发酵，然而，由于原料成本的上升，厂商则需要依靠先进科技来加工葡萄糖浆，现阶段，人们已经意识到葡萄糖浆液质量与发酵生产之间的关系，在努力提高糖浆液质量，从而确保发酵质量。

2.2 淀粉深加工

成结晶糖提高糖化液中的葡萄糖值是淀粉生产的一大要求，特别是液化酶的使用，液化液质量得到保证，不仅DE值较低、而且质地均匀，这就为糖化酶生产葡萄糖带来了新机遇，可以借助糖化酶、酸性淀粉酶等混合式酶来进行淀粉深加工，制作结晶糖，复合酶的应用能够提高葡萄糖DX值，从而提升葡萄糖产量，结晶的时间和效率也达到了理想效果。实际的液化操作中，各种因素都可能对结晶糖带来影响，例如：液化温度、酸碱值、灭酶方式等，都可能影响糖体的颜色，对此实际的糖化操作中最关键是应该根据反应条件来正确选配糖化酶，要尽量控制逆反应。

2.3 淀粉深加工

成麦芽糖淀粉深加工成麦芽糖是一大传统行业，也是发展最为普遍的行业，最典型的淀粉深加工成麦芽糖，就是糖果业和甜品食行业，同时，超高麦芽糖也用来支持药品行业，例如：麦芽糖醇的加工制作。淀粉加工成麦芽糖的过程较为简单，将淀粉进行高温液化处理，再进行糖化处理，这其中则要使用真菌淀粉酶以及大麦β淀粉酶，通常反应半天左右，其内部麦芽糖的含量则达到一半左右。如果是超高麦芽糖，则要重视液化控制，一般没有二级维持，其液化之后不会出现较高的DE值，而且糖化反应中则需要添加较多的淀粉酶与普鲁兰酶，但反应较慢，通常要一天以上，所获得麦芽糖含量较大，达到80%。实际的麦芽糖生产、加工中面临着较大的难题，那就是细菌感染，出现这一现象是由于酸碱值过高导致的，同生產葡萄糖对比起来，此酸碱值可能诱发乳酸菌，从而使得随着反应的进行，PH值逐渐降低，从而距酶的最合理酸碱值越来越远，影响反应速度，如果是附加值较高的麦芽糖，则可以通过溶菌酶有效控制此问题。

2.4 果葡糖浆

随着蔗糖价格的飞涨，果葡糖浆也逐渐被深加工运用，特别是一些食品加工生产企业都对糖有着巨大的需求，然而，用糖成本也相对较高，对此就要拓建更多的项目和工程，果葡糖浆与蔗糖二者之间有着不同的价格，差距较大，因此可以通过生产果葡糖浆来提升产品竞争力，更重要的是果葡糖浆的运用范围也相对广泛，大部分糖果生产行业都应用这一材料。酶制剂的性能、质量等得以发展，例如：固定化葡萄糖异构化酶得到了应用，应用于果葡糖浆的加工中，有效控制了空气对酶的腐蚀与破坏，高活力酶也能确保生产商更为高效、灵活地应用，使得在任何一个时期、季节都能生产出果葡糖浆。

3.结语

酶制剂应用于淀粉生产与深加工中，能够妥善提高淀粉生产效率，确保淀粉被高效分离，增加淀粉产量，将酶制剂应用于淀粉深加工中能够影响生产过程与所生产的产品质量，要科学利用酶制剂，用来辅助淀粉的生产与深加工，以此来提升淀粉生产与深加工效率，达到预期的生产效果。

参考文献

[1] 段钢.新型酶制剂给小麦加工带来的进步[J].食品与发酵工业，2007.

[2] 钱莹.酶制剂在木薯淀粉提取中的应用[J].食品与生物技术学报，2012，31（07）：766-770.