范紅霞，王可富

（諸城興貿(mào)玉米開(kāi)發(fā)有限公司，山東諸城 262200）

當(dāng)前，越來(lái)越多的食品加工企業(yè)出現(xiàn)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，對(duì)淀粉的需求量也在日益增加，這在一定程度上推動(dòng)了淀粉價(jià)格的不斷提升，如小麥、玉米等重要的淀粉原材料的價(jià)格也隨之有所提升。因此，企業(yè)為了能夠進(jìn)一步拓展市場(chǎng)占有率、提升自己的食品生產(chǎn)加工技術(shù)，必須通過(guò)有效的方式提高淀粉的生產(chǎn)效率，增加淀粉的產(chǎn)量。在這樣的需求下，酶制劑在淀粉生產(chǎn)和深加工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為各企業(yè)的生產(chǎn)效率提升帶來(lái)了新的思路。

1 淀粉的加工與深加工的工業(yè)價(jià)值

淀粉是極為常見(jiàn)的工業(yè)原材料之一，在食品加工業(yè)中發(fā)揮著十分重要的作用。①最常見(jiàn)的應(yīng)用途徑是在面團(tuán)成型的過(guò)程中有效地調(diào)節(jié)面筋潤(rùn)度，尤其是在餅干類(lèi)食品的生產(chǎn)過(guò)程中，需要根據(jù)制作要求有效地添加淀粉，進(jìn)一步提升食品口感和質(zhì)量。②淀粉是一種重要的填充劑和穩(wěn)定劑，能夠有效降低食品中其他添加劑的成分[1]。例如，在制造蛋黃醬時(shí)可通過(guò)適量添加淀粉的方式取代過(guò)多的蛋黃，能夠讓食品中含有的膽固醇得到有效的控制；在蒜蓉醬的制作過(guò)程中，可溶性淀粉能夠?qū)Υ笏馑仄鸬接行У姆€(wěn)定作用，從而保持食品的風(fēng)味；在面包的制作過(guò)程中，紅薯淀粉可用作有效的填充劑；在芹菜紙型食品的生產(chǎn)過(guò)程中，可加入玉米淀粉增加食品的口感。③淀粉可當(dāng)作保水劑對(duì)食品進(jìn)行有效的保水和抗壓，在肉糜類(lèi)制品中極為常見(jiàn)。通過(guò)淀粉的加入，能夠在肉糜類(lèi)制品中形成一定的凝膠體系，使肉糜類(lèi)制品具有一定的組織形態(tài)，具有較好的持水效果。例如，在生產(chǎn)西式火腿的過(guò)程中，一般會(huì)添加低于5%的淀粉；在生產(chǎn)火腿腸的過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)有效的保水會(huì)添加5%左右的淀粉。此外，在進(jìn)行調(diào)味類(lèi)肉罐頭的生產(chǎn)過(guò)程中，同樣會(huì)加入適量淀粉，這樣能夠起到有效的增稠效果。④在速溶飲料的生產(chǎn)過(guò)程中，淀粉也發(fā)揮著十分重要的作用，能夠有效地提高速溶飲料的口感和溶解效果。⑤在進(jìn)行凝膠的生產(chǎn)時(shí)，還會(huì)使用淀粉及其副產(chǎn)品作為重要的凝膠劑。⑥在增塑劑中加入適量的玉米淀粉，能夠生產(chǎn)出更加自然環(huán)保的食品包裝材料，不僅具有一定的可食效果，還能夠進(jìn)一步提高包裝材料的降解速度。因此，進(jìn)一步提升淀粉生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，對(duì)于淀粉加工產(chǎn)業(yè)有積極的促進(jìn)作用。

淀粉糖是淀粉深加工的產(chǎn)物，在食品工業(yè)中同樣發(fā)揮著十分重要的作用[2]。淀粉糖主要包括麥芽糖、葡萄糖、果葡糖漿和淀粉糖漿等。這些淀粉糖是天然的甜味劑，能夠在食品加工中充分發(fā)揮增甜的效果。①淀粉糖漿、麥芽糖等在實(shí)際的餅干和面包生產(chǎn)中已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，食品經(jīng)過(guò)受熱后其中的淀粉糖會(huì)出現(xiàn)美拉德反應(yīng)，從而使食品呈現(xiàn)出棕黃色，并產(chǎn)生焦糖的香味，同時(shí)淀粉糖在受熱后能夠起到有效的抗氧化效果，從而進(jìn)一步延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。此外，在糖果原料、果凍的生產(chǎn)過(guò)程中，同樣會(huì)加入淀粉糖漿，以降低食品中的蔗糖含量，減少食品中的熱量，滿(mǎn)足人們對(duì)飲食健康的要求。②果葡糖漿和高果糖漿是淀粉深加工的新一代產(chǎn)品，在糖果、飲料和烘焙中已得到十分廣泛的應(yīng)用。這種淀粉糖不會(huì)在口腔中滯留，對(duì)牙齒能夠起到有效的保護(hù)作用；且這種淀粉糖比蔗糖具有更高的滲透壓，能夠進(jìn)一步抑制細(xì)菌。③功能性低聚糖同樣是食品加工的重要材料，尤其在健康食品中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

酶制劑是一種氨基酸組成的蛋白質(zhì)，是通過(guò)活的有機(jī)體產(chǎn)生的一種特殊制劑，能夠?qū)芏喾磻?yīng)過(guò)程和生物活動(dòng)進(jìn)行有效控制。在所有的新陳代謝中，酶制劑是不可或缺的重要元素，它們和其他普通的蛋白質(zhì)存在顯著的區(qū)別，即酶制劑具有非常良好的催化活性，能夠幫助加快化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。同時(shí)，酶制劑具有良好的降解效果，能夠在使用后實(shí)現(xiàn)無(wú)污染地處理，因此在越來(lái)越多的行業(yè)中被應(yīng)用。根據(jù)酶制劑的化合物分類(lèi)，可將其分為蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶和淀粉酶等，可根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的具體需求來(lái)選擇，有效提升反應(yīng)質(zhì)量。酶制劑在幾千年前就被運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，最早關(guān)于酶制劑的使用記錄是在威士忌酒的生產(chǎn)中。如今，隨著工業(yè)類(lèi)型的不斷拓展，在美容產(chǎn)品、紡織品、口腔護(hù)理產(chǎn)品等生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重要的作用，在傳統(tǒng)的食品生產(chǎn)、啤酒發(fā)酵中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，且在淀粉的加工與深加工中顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)著淀粉加工與深加工質(zhì)量和效率的有效提升。

2 淀粉生產(chǎn)中酶制劑的應(yīng)用

2.1 玉米淀粉的生產(chǎn)

在玉米淀粉的生產(chǎn)過(guò)程中，使用酶制劑主要是為了提高淀粉的分離效率。相關(guān)研究和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)顯示，每噸淀粉中加入0.20～0.25 kg 的纖維素酶能夠使玉米淀粉的分離效率最優(yōu)，同時(shí)在生產(chǎn)的過(guò)程中需要確保pH 值處于3.5～5.0[3]。通過(guò)酶制劑的有效使用，能夠有效改善和優(yōu)化玉米淀粉生產(chǎn)過(guò)程中的過(guò)濾效果，讓玉米淀粉的濾餅水分控制在10%左右，同時(shí)還能夠進(jìn)一步降低生產(chǎn)過(guò)程中的熱量損耗，提升過(guò)濾速度和質(zhì)量，以此來(lái)確保玉米淀粉產(chǎn)量有效增加。同時(shí)，在對(duì)玉米淀粉進(jìn)行浸泡時(shí)，也可通過(guò)增加酶制劑的方式進(jìn)一步提高淀粉分離的效果。但添加纖維素酶對(duì)于玉米淀粉的浸泡分離工作幫助不大，這主要是因?yàn)橛衩字械牡矸垲w粒極有可能被內(nèi)部蛋白所包裹，導(dǎo)致淀粉無(wú)法順利分離，因此一般會(huì)通過(guò)增加SO2的方式有效破壞玉米內(nèi)部的蛋白質(zhì)，從而使玉米淀粉能夠有效地分離出來(lái)[4]。根據(jù)實(shí)踐研究顯示，增加酸性蛋白酶能夠讓玉米淀粉更加順利地從蛋白質(zhì)中分離，同時(shí)還能夠降低SO2的使用量，也能夠有效縮短玉米的浸泡時(shí)間。在酸性蛋白酶的幫助下，只需6 h 就能夠順利完成淀粉的分離工作。在進(jìn)行浸泡分離的過(guò)程中，需要通過(guò)中間反應(yīng)罐來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的攪拌才能夠真正發(fā)揮出酸性蛋白酶的作用，同時(shí)不需要額外增加任何反應(yīng)條件，操作相對(duì)簡(jiǎn)便。

2.2 小麥淀粉的生產(chǎn)

小麥和玉米的成分不同，含有較多的蛋白質(zhì)和多糖結(jié)構(gòu)，因此小麥漿料相對(duì)比較黏稠[5]。在生產(chǎn)小麥淀粉的過(guò)程中需要先去掉小麥殼，將小麥磨成粉狀，加入水進(jìn)行攪拌，再通過(guò)三相離心機(jī)對(duì)溶液進(jìn)行分離操作，這樣就能夠獲得A 淀粉、B 淀粉、纖維和谷朊粉的混合物，之后從混合物中將A 淀粉和B 淀粉提取出來(lái)。在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，可在小麥粉的混合物中加入酶制劑，以降低小麥混合物的黏稠度。在這一工序中經(jīng)常使用到的酶制劑主要為木聚糖酶，具有更加高效和快速的反應(yīng)，能夠在短短的1 min 內(nèi)有效地分離出小麥淀粉，不僅有效控制了黏稠度，還增強(qiáng)了混合物的流動(dòng)性，確保反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠保持穩(wěn)定、高效，還能夠進(jìn)一步減少生產(chǎn)過(guò)程中的用水量，讓淀粉的產(chǎn)量得到進(jìn)一步提升，有效地降低了原材料的使用成本。

2.3 木薯淀粉的生產(chǎn)

相比玉米淀粉和小麥淀粉的生產(chǎn)，木薯淀粉的生產(chǎn)分離過(guò)程更加簡(jiǎn)單，這主要是因?yàn)槟臼砀鶅?nèi)部的脂肪成分和蛋白質(zhì)含量相對(duì)較低，因此不需要進(jìn)行較為復(fù)雜的分離工作。但在木薯淀粉的生產(chǎn)過(guò)程中，同樣需要借助酶制劑的幫助，且對(duì)酶制劑的需求量相對(duì)較大，這在一定程度上使木薯淀粉的生產(chǎn)成本有所增加[6]。因此，為了更好地控制木薯淀粉的生產(chǎn)成本，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率進(jìn)行科學(xué)的把控，這樣才能夠有效提升木薯淀粉的分離效率。一般會(huì)選擇將木薯根進(jìn)行細(xì)致研磨，但這種方式很有可能使淀粉中的纖維含量有所增加，同時(shí)如果持續(xù)進(jìn)行超負(fù)荷研磨有可能讓纖維與木薯淀粉混合得更加緊密，進(jìn)一步增加了后期分離的難度。因此，從木薯粉蛋白質(zhì)含量較低的角度出發(fā)，可在生產(chǎn)木薯淀粉的過(guò)程中搭配使用蛋白酶和纖維酶，這樣不僅能夠進(jìn)一步提高木薯淀粉的分離效果，同時(shí)也能夠降低酶制劑的總使用量，在有效控制成本的同時(shí)，提升木薯淀粉的生產(chǎn)量。

3 酶制劑在淀粉深加工中的應(yīng)用

3.1 淀粉深加工中的葡萄糖漿

葡萄糖漿是成品糖生產(chǎn)的重要原材料，同時(shí)也在發(fā)酵行業(yè)中有十分重要的作用，如味精和檸檬酸的制作等[7]。近年來(lái)，我國(guó)的淀粉深加工行業(yè)獲得了迅猛發(fā)展，深加工技術(shù)也在不斷提升，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率都取得了很大進(jìn)步。目前，在淀粉深加工中最為常見(jiàn)的原材料是玉米淀粉，通過(guò)有效的技術(shù)手段能夠使其順利轉(zhuǎn)化為葡萄糖漿液。在傳統(tǒng)的加工模式下，發(fā)酵糖的質(zhì)量要求相對(duì)較低，這主要是因?yàn)槠鋵?duì)發(fā)酵的影響相對(duì)較小，因此未得到重視。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，加上淀粉原料的成本仍然在不斷提升，深加工企業(yè)往往會(huì)進(jìn)一步提高生產(chǎn)過(guò)程中的科技水平，從而提升葡萄糖漿深加工的質(zhì)量和效率。目前，人們正在使用酶制劑進(jìn)一步提高葡萄糖漿液的生產(chǎn)質(zhì)量，這樣就能為后續(xù)的發(fā)酵處理奠定更加良好的基礎(chǔ)。

3.2 淀粉深加工中的結(jié)晶糖

在生產(chǎn)結(jié)晶糖的過(guò)程中，需要對(duì)葡萄糖值的含量進(jìn)行有效的監(jiān)控。通過(guò)設(shè)置好液化酶的使用劑量，確保液化液達(dá)到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，使葡萄糖值有效降低，且能夠確保液化液的質(zhì)地更加均勻。目前，在結(jié)晶糖的制作過(guò)程中，往往會(huì)借助酸性淀粉酶和糖化酶，以提高結(jié)晶糖的生產(chǎn)質(zhì)量。同時(shí)，使用復(fù)合酶能夠讓糖液中葡萄糖在干物質(zhì)中的比重得到進(jìn)一步提升，有效提高結(jié)晶糖的生產(chǎn)產(chǎn)量，縮短葡萄糖的結(jié)晶時(shí)間，提升整體的生產(chǎn)效率。在進(jìn)行實(shí)際操作的過(guò)程中，結(jié)晶糖的生產(chǎn)會(huì)受到諸多因素的影響，如液化溫度、滅酶方式、酸堿值等，這些因素極有可能對(duì)結(jié)晶糖的顏色等品質(zhì)造成影響，因此應(yīng)該先選擇具體的糖化操作方式，再根據(jù)所選的方式選擇合適的酶制劑，同時(shí)減少反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)逆反應(yīng)的現(xiàn)象。

3.3 淀粉深加工中的麥芽糖

麥芽糖是目前淀粉深加工行業(yè)中最為普及的種類(lèi)之一。在糖果業(yè)和甜品行業(yè)中，麥芽糖的使用極為廣泛；同時(shí)在藥品行業(yè)中也會(huì)使用到麥芽糖醇等超高麥芽糖。麥芽糖的加工步驟相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需要對(duì)淀粉進(jìn)行有效的高溫液化處理，再對(duì)處理好的淀粉液進(jìn)行糖化處理。在糖化處理的過(guò)程中，一般會(huì)使用大麥-β-淀粉酶或真菌淀粉酶，反應(yīng)時(shí)間約為12 h，這樣就能夠使淀粉液中的麥芽糖含量達(dá)到1/2。如果需要制作超高麥芽糖，則需要對(duì)液化反應(yīng)進(jìn)行有效的控制，確保液化完成后其中的葡萄糖值相對(duì)較低，在這一過(guò)程中往往會(huì)增加普魯蘭酶和淀粉酶，反應(yīng)時(shí)間往往要持續(xù)24 h 左右，此時(shí)淀粉液中的麥芽糖含量能夠達(dá)到4/5 左右。在進(jìn)行麥芽糖深加工的過(guò)程中，細(xì)菌感染一直是影響加工質(zhì)量和效率的因素，這主要是因?yàn)樯罴庸み^(guò)程中糖化液的pH 值過(guò)高，從而產(chǎn)生大量的乳酸菌，影響了糖化液中pH 水平，使酶制劑能夠發(fā)揮最佳效果的pH 環(huán)境被改變，從而影響了反應(yīng)速度。此時(shí)，可增加適量的溶菌酶來(lái)改善這一問(wèn)題，促進(jìn)麥芽糖生產(chǎn)質(zhì)量的提升。

3.4 淀粉深加工中的果葡糖漿

果葡糖漿在食品加工業(yè)中是必不可少的原材料之一，因此在淀粉深加工產(chǎn)品中占據(jù)著很大的比重。目前，隨著甜品行業(yè)和糖果業(yè)的快速發(fā)展，果葡糖漿的需求量不斷提升。因此，為了進(jìn)一步提高果葡糖漿的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，在進(jìn)行淀粉深加工的過(guò)程中往往會(huì)加入合適的酶制劑，如固定化葡萄糖異構(gòu)酶制劑。這種酶制劑對(duì)空氣造成的破壞和腐蝕有良好的抵御作用，同時(shí)也具有更高的活力，便于生產(chǎn)企業(yè)在任何環(huán)境中有效地開(kāi)展果葡糖漿的生產(chǎn)，有利于進(jìn)一步提高果葡糖漿的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

在淀粉的生產(chǎn)和深加工中，酶制劑的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅能夠讓淀粉的生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提升，也能夠有效確保淀粉分離的質(zhì)量和速度，使淀粉的產(chǎn)量增加，食品加工企業(yè)的生產(chǎn)成本降低。因此，需要進(jìn)一步對(duì)酶制劑進(jìn)行有效的研究和探討，更加科學(xué)地在淀粉生產(chǎn)和深加工中使用酶制劑，提高反應(yīng)速率和反應(yīng)質(zhì)量，促使淀粉生產(chǎn)和深加工質(zhì)量全面提升，為食品加工行業(yè)的科學(xué)可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。