淀粉在食品工业中的应用
高分子092 陈冰200911024206 前言
淀粉是一种来源丰富的可再生资源。近年石油价格一路上扬，使得以石油为原料的高分子类产品价格也随之上涨。淀粉作为一种来源丰富的可再生资源，其改性产品在某些方而可以替代普通塑料，而有着优良的生物降解性，可以有效地解决白色污染问题。改性淀粉以人然淀粉为原料，在其原有性质基础上，经过特定的化学物理处理改良其原有性能被广泛应用于皮革、造纸、石汕、纺织、食品、医药等行业，并且有望以改性淀粉制备纤维，从而大大地扩大了改性淀粉的应用范围。
【摘要】：本文通过介绍淀粉的改性方法及应用，进一步讲述了当今淀粉改性在食品工业及食品包装上的应用。
【Abstract】：This paper introduces the method for modification of starch and its application, further describes the modified starch in food industry and food packaging applications.
【关键词】：淀粉改性食品环保
【Key words】: starch modified food environmental protection
天然淀粉资源十分丰富，如土豆、玉米、木薯、菱角、小麦等均有高含量的淀粉，据统计，自然界中含淀
粉的天然碳水化合物年产量
达5000亿，是人类可以取用
的最丰富的有机资源。淀粉及
其衍生物是一种多功能的天
然高分子化合物，具有无毒、
可生活降解等优点。它是一种
六元环状天然高分子，含有许
多羟基，通过这些羟基的化学
反应生产改性淀粉，另外，淀
粉还能与乙烯类单体如丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺等通过接枝共聚反应生成共聚物。这些共聚物可用作絮凝剂、增稠剂、黏合剂、造纸助留剂等。
80年代初期，我国学者已开始对淀粉改性研制新型絮凝剂，近年来，又有人将木薯粉与烯类单体在催化剂作用下发生反应，制得了一种CS-1型离子絮凝剂。将这种网状长链高分子絮凝剂用于污水处理厂二级污水的处理，可缩短泥水分离的絮凝沉降过程，提高出水水质。专利产品——CRS高级阳离子淀粉，是用工业盐酸、三甲、环氧氯丙烷合成R型阳离子，再以CN作复合催化剂、氯化铵作保护剂与玉米淀粉反应而制得的。这种产品用于污水处理时凝絮性能好，且生产成本低。[1]
近年来淀粉的接枝共聚制新型絮凝剂在国内也取得长足进展，有人用淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚值得阳离子淀粉，实验对炼油废水、生活废水有较好的处理效果，COD去除率可达70%以上，色度残留率低于20%，是一种较好的絮凝剂。淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物作为有机高分子絮凝剂的研究早已受到人们的重视，并有不少成果问世。我国易华等以淀粉为基本原料，假如丙烯酰胺、三乙胺、甲醛和适量的盐酸进行接枝共聚反应，合成出一种阳离子型高分子絮凝剂FNQE，改药剂具有独特的分子结构和较高的相对分子质量分布。FNQE 对高岭土悬浊液有良好的絮凝除浊效果，对城市污水在投药量为10mg/L时即能达到理想的净化效果，浊度、色度的去除率均在90%以上。[2]
1.淀粉改性
淀粉的物理改性是指通过热、机械力、物理场等物理手段对淀粉进行改性。淀粉的物理改性主要有热液处理、微波处理、电离放射线处理、超声波处理、球磨处理、挤压处理等。通过物理改性，大然淀粉的很多物化性质都得到明显的改善，产品应用范围得到扩大。山于物理改性没有添加任何有害物质，所以通过物理改性的淀粉作为食品添加剂越来越受到消费者的关注。近年来，各种现代高新技术的应用，为淀粉的物理法改性开拓了新的发展方向。[3]
化学改性：淀粉分子上带有大量的轻基和糖苷键是化学反应的活性中心。淀粉的化学改性主要有酸改性、氧化改性、糊精化、交联改性和引入稳定取代基法。
[4]
酸改性淀粉是在低于糊化温度时，用无机酸处理淀粉浆液而得到。使用这种
改性方法时，A-葡聚糖的水解可以被很好地调控，可以得到比原淀粉:,.度史低的淀粉。因此也称之为/酸变稀淀粉，有着很好的流动性，随着处理程度的加深流动性加大。常见的酸处理方法有湿法、半干法和非水溶剂法。山于酸处理淀粉有相对低的孰度和分子质量等性质，因此可用于软糖、淀粉果冻等食品工业，造纸工业中的表而施胶、改善适应性等。[5]
氧化改性是淀粉分子在氧化剂作用下，葡萄糖单位上的C。位上的伯轻基，C2, C。上的仲轻基被氧化成醛基或羚基。常用氧化剂有次氯酸钠、过氧化物、高锰酸钾等。羚基的引入，使得分子之间的距离加大，阻止了分子中的氢键形成，从而使之有易糊化、黏度低、凝沉性弱、成膜性好、膜的透明度及强度高等特点。
[6]
氧化淀粉用途广泛，可用作食品工业中的低孰度增稠剂、代替植物胶用于果胶、软糖、酱类制品生产加工中，在造纸工业中，可用作施胶剂和胶粘剂，改善印刷适应性、提高纸张强度和纸张生产效率。
2.淀粉改性传统包装用高分子材料
淀粉是从玉米、粮食谷物、稻米和土豆获得的多糖类，来源丰富。淀粉实质上是直链淀粉，其几乎是线性无水葡萄糖聚合物，以及支链淀粉，其几乎是支链无水葡萄糖聚合物混和物。采用的淀粉种类不同，两者的比例也不同，其结构如下图。填充型淀粉塑料是在一定条件下将淀粉与塑料中的羟基进行活化，或采用合适的增容技术形成高聚物共混体系。全淀粉热塑性塑料属于天然聚合物，其淀粉含量在90%以上，添加其他组分也是可降解的。其制备原理是使淀粉分子无序化，形成具有热塑性能的热塑性淀粉（TPS）。
降解淀粉基塑料有三种方式：光、生物、光-生物降解。光降解是使大分子链断裂成小分子，然后微生物吞噬；生物降解是淀粉首先被微生物吞噬，塑料比表面积大大增加，同时微生物分泌出酶，酶进入聚合物的活性位置并发生作用，导致聚合物强度下降，另一方面添加的自氧化剂与土壤中的金属盐反应成过氧化物，其切断聚合物的分子链，增大的比表面积增加了链段断裂速度，低分子被微生物进一步降解为二氧化碳和水；光-生物降解塑料是指淀粉等生物降解剂首先被生物降解，这一过程削弱了高聚物基质，使高聚物母体变得疏松，增大了表面/体积比。同时，日光、热、氧、引发光敏剂、促氧剂等物质的光氧化和自氧化
作用，导致高聚物的链被氧化断裂，分子量下降并被微生物消化。能与淀粉共混的合成树脂有:高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PV A)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚(Polyester)等。其中低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚乙烯醇添加淀粉的降解塑料为主要的研究对象，常用的食品包装材料有聚乙烯和聚丙烯。[7]
2.1淀粉改性聚乙烯（PE）
聚乙烯为非极性聚合物，而淀粉是一种富
含羟基的强极性天然高分子化合物。且两者链
结构差异也较大，混溶性极差机械共混物降会
形成完全相分离的体系，过去十几年寻找合适
的增容技术提高聚乙烯和淀粉的相容性。一般
采用接枝增容剂的添加增加增容性，当聚乙烯
-接枝-1-烯-1-醇和聚乙烯-接枝-1-十一烯-1-醇作为增容剂，1当其含量到达3-5%时候，低密度聚乙烯（LDPE）和淀粉共混物拉伸强度和弹性模量得到了很大的提高，同时LDPE熔点也得到了提高。聚乙烯接枝马来酸酐增容低密度聚乙烯/西米淀粉热塑性增强红麻纤维复合材料，2结果表明提高了共混物的相容性，拉伸强度和杨氏模量得到了提高，水分吸收表明聚乙烯接枝马来酸酐的添加降低了体系的吸水性。也有对淀粉进行处理增加增容性，玉米淀粉采用环氧氯乙烷和增塑剂甘油作为交联剂改性，淀粉的酯化和醚化，偶联剂处理淀粉都能很好的解决相容性的问题。
早期，直接在LDPE中加入淀粉，通过熔融挤出制得部分可降解包装材料，但需要淀粉的含量超过10%，最好达到30%以上，但是极大影响了力学性能、气体阻隔性。4，5同时淀粉改性聚乙烯作为
包装材料一般储存条件较苛刻，同时价格较
贵，降解也不完全，因此目前不适合大规模降
解高分子包装材料。
2.2淀粉改性聚丙烯（PP）[8]
改性过的淀粉聚丙烯官能团具有很好的
化学结合，6增强了共混物的物理力学性能，
改善了体系结构和吸水性。取向和非取向混和物的强度是PP的1.5-2.0倍，改型淀粉的引入提供了生产高强度新的安全生态材料。在引发剂过氧化二异丙苯(DCP) 作用下，以甲基丙烯酸缩水甘油酯( GMA) 为相容剂，通过双螺杆挤出“一步法”实现了淀粉( ST) 的热塑及其与聚丙烯( PP) 共混增容，制备了PP/ ST 共混材料，7其含量为1 %(质量分数) 时力学性能最佳,对于相容剂，GMA/St 体系GMA 含量2 %(质量分数) 时达到最佳，相比于未加相容剂体系拉伸强度分别提高了约40 %和50 % ，缺口冲击强度分别提高了51.4 %和79 %。
利用土壤包埋测试聚丙烯和淀粉生物降解材料的降解性，8利用热重分析包埋前后PP基材和其混和物的热稳定性，不同环境中（含氮气或者含氧气不同条件）降解性也不一样，利用UV光辐射生物可降解塑料发现，9淀粉改性PP塑料在生物降解前先光氧化，热分析PP结晶度降低，材料热稳定性也发生了改变，生物降解趋势是增加淀粉单元的热稳定性但不影响PP，光氧化虽然可能是淀粉更加稳定但趋势是降低混和物的热稳定性。这些分析得出了相关的降解速度理论公式，为实际生产可控生物降解包装材料提供了很好的依据。[9]
3.淀粉三大物理改性技术研究[10]
随着人们对健康、环保和食品安全的日益重视，开发绿色食品和绿色食品加工工艺已成为目前国内外的研究热点。淀粉是可再生和生物降解的绿色资源，对淀粉进一步加工可以得到许多性质优良的改性淀粉产品，在食品中有着广泛的应用。淀粉的物理改性是指借助热机、物理械力、场等物理手段对淀粉进行改性，通过这些方法处理的淀粉，且加工工艺及其产品的理化性不含化学试剂的残留，产品应用范围和附加值也大大提质得到明显改善，因此淀粉的物理改性备受人们的关注，研究也异常活跃。
3.1湿热处理技术
将一定水分(14%}27%)的淀粉在100%相对湿度的条件下，于100℃或史高温度下加热较长时间(<5 h}18 h)，可以使淀粉的物理性质发生很大改变而不发生化学变化。湿热处理淀粉的晶形发生变化而泞致凝胶性质、糊化行为、膨胀行为、糊液透明度等性质变化。
湿热处理能保持淀粉颗粒的大小和形状。在湿热处理玉米、小麦、燕麦、小扁显和马铃薯淀粉后，外部形态、颗粒大小没有改变Hoover等人研究了马铃薯、
山药和扁显淀粉湿热处理后糊化温度的变化情况，结果发现糊化温度分别提高了约16℃和24℃。Perera等人考察湿热处理的淀粉发现95℃糊化的粘度一般比原淀粉低，但95℃保温30 min后糊的粘度变化较原淀粉小，说明其热糊稳定性高于原淀粉。
剧烈条件处理使淀粉凝胶的刚性变小，溶解性增大，可能是因为膨胀性减小及部分淀粉发生了降解，且处理的剧烈程度越大，冷藏时淀粉的老化越严重;而温和的湿热处理条件使马铃薯淀粉的刚性增强。
淀粉物理性质的这些变化与淀粉颗粒内分子旋转使分子间的联接增加有关。X-射线衍射分析表明:湿热处理使马铃薯淀粉的结晶度增加，且晶形由原来的B 形转变成A+C形，与玉米原淀粉相似，Banks等认为湿热处理产生两个效应:(1)脱水，使晶形山B形变成A形;(2)无定形的直链淀粉转化成2挤压技术
3.2挤压技术的原理
挤压技术是指物料经预处理(粉碎、调湿、混合)后，经机械作用强使其通过一个专门设计的孔口(模具)，以形成一定形状和组织状态的产品。该技术的优点有:可以把几个化学过程操作放在中一的设备中进行，时空产量高;化学反应在一个相对干的环境卜，短时间内与淀粉的糊化同时发生;设备配套简单、占地小、操作方便、适应性强;可大量连续生产;无污水产生。
挤压技术的主要设备是螺杆挤压机，一般分中-螺杆和双螺杆2种类型。双螺杆挤压机具有史高的混合效率、过程控制好、产品均一等优点，因此在工业生产中应用史为广泛。以双螺杆挤压机为例，干物料和水从加料斗均匀地进入机筒后，沿转动螺杆上螺槽轴向运动的方向向前输送，此后山于受到机头阻力和螺杆压缩比结构的作用，物料被逐渐压实二因吸收了来自机筒加热器的热量和螺杆与机筒间强烈的摩擦、搅拌和剪切等机械能所转化的热量
而升温，直到全部熔融。随着轴向运动的螺槽逐渐变浅，熔融的物料被继续加压加热形成了蒸煮过程，其间将发生脂肪和蛋白质变性、淀粉糊化及化学变性、微生物被悉数杀灭、酶被抑制或失活等一系列复杂的生化反应。熔融的物料组织被进一步均化，最终从机头末端的模头被定量、定压地挤出，山于温度和压力突然降至常温、常压状态，致使物料内水分急剧汽化蒸发，体积迅速膨胀，再经冷却成型。挤压过程中淀粉的降解主要是山于挤压过程中的高温、高压、高摩擦和高
剪切所引起的。挤压过程中的膨化现象产生主要是山于物料从高温高压的机筒中挤出模具后，骤然降到常温常压，水分闪蒸所引起的，温度越高，压力越大，膨化度也越大[o}螺旋形。
3.3湿热处理技术在淀粉改性中的应用
湿热处理可以使淀粉的物理性能得到改善而开发了多种用途，最主要的应用是作为制备抗性淀粉的重要工艺。在抗性淀粉制备中，日本的食品化工公司利用高直链玉米淀粉为原料，经过湿热处理后，制成食物纤维高达60%的功能性食品材料，该产品添加在而包中，作为主食己经在市场上销售。抗性淀粉作为主要填充料添加于食品中，可改善食品质地，延长食品保质期，具有热量少、防止结肠癌、降血脂、预防胆结石、促进人体对矿物质的吸收等保健作用。此外，日木二和淀粉工业株式会社经过近十年的基础，利用减压蒸汽处理，己成功地生产出不同性质的湿热处理淀粉商品。
3.4挤压技术在淀粉改性中的应用
挤压技术应用于淀粉的物理和化学改性有着广泛的应用前景，是近些年来新兴的一种淀粉改性技术。以挤压生产预糊化淀粉为例，将淀粉调到一定的含水量在挤压机套筒中，螺杆运离子、电子、或不饱和基团;高聚物空间结构发生改变。基于这些变化，微粒中内能的聚集和大量新表而的形成使其处于化学活跃状态，易于发生化学反应;物料因高度的表而活性而极易分散，吸附和溶解。[11]
式中:V为沉降速度;de为微粒有效径;d1为分散相的密度;dZ为分散介质的密度;g为重力加速度;为分散介质的粘度。由上式可看出，固体微粒直径越小，其溶液的稳定性越好。超微粉具有较小的颗粒半径，故其速溶的稳定性较好。4.淀粉改性制备高吸水性树脂的合成
淀粉与MA配比的影响
淀粉中含有大量的经基可直接与顺配进行酷化反应形成顺丁烯二酸单酷(形成双醋且需加催化剂)即通过醋化反映直接在淀粉上引人不饱和键使其很容易和
丙烯酸和交联剂进行共聚。
从[12] [13]可知，淀粉与顺醉的醋化率对吸水树脂的性能有很大的影响.当顺醉与淀粉的质量比太低时，其醋化率很低，即大部分淀粉链上未引人不饱和键，丙烯酸难于与淀粉形成高的共聚物，使得大部分高分子未形成三维网络结构，树脂可溶于水;反之，当MA与淀粉的混合比太高时，淀粉链上的经基大部分被醋化，形成的共聚物的交联度过大，反而使形成的三维网络结构的空间变小，致使产品的吸水能力变差.经实验得知，当MA与淀粉的质量比为0.4时，所得产品的吸水率最高.交联剂的选择及其浓度的影响。
从[14] [15] [16]可知，可用着高吸水性树脂交联剂的单体很多.例如，二乙二醇二甲基丙烯酸醋、N,N一二亚甲基一二甲基丙烯酸酞胺、甲基丙烯酸一2一经基乙酷等.本实验采用N. N一二亚甲基一二甲基丙烯酸酞胺作交联剂，其在单体中的浓度对树脂吸水率的影响见下表。
由上表可知，随着交联剂用量的增加树脂的吸盐水能力会逐渐增加，最后趋于恒定.而吸收去离子水的能力呈先增加后略下降的趋势.这是由于随着交联剂的浓度的增加，共聚物的交联度也增加，其中形成的网络结构的空间变小，故吸水率变小.实验发现交联剂的浓度以单体总量的0.3%为宜。引发剂的选择与浓度的影响。
由于该实验在溶剂中聚合，故应运用油溶性自由基作引发剂，常见的有过氧化苯甲酞( BPO )，偶氮二异丁睛( AIBN)两类.一般，引发剂的类型对树脂的性能影响不大，但它们的活性在不同的温度下有很大的差别.在90℃时，AIBN分解成自由基的速度非常快，仅几分种的时间，使得单体很容易发生暴聚。
从[17] [18]可知，膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的勃土，它的化学式A1z0,?4Si0z?nHzO(n通常大于2)，它是一种三层结构的硅酸盐矿物，每个晶层
的两端都是硅氧四面体，中同夹看一层铝氧八面体，晶层之间的氧原子联系力很小，水很容易进人晶层中间，引起膨胀，因此膨润土有很强的吸水性;而且晶格中的Al'`和S14+常易被M犷、Fe'` } ZnZ`等离子置换，吸附离子后，使得晶层之间的距离增加，更易吸收水.因此，膨润土是一很好的无机吸水性材料，其耐盐水性也很好.通过实验可知，当膨润土占体系总重量的12%时，吸水率最好，保水性能也很好，能够满足我们的应用要求。[19]
氢氧化钠的加人量对树脂的吸水性也有较大的影响.氢氧化钠的量太少时，树脂中还含有较多的拨酸，在水中形成足够多的三维网状结构，吸水性差;但氢氧化钠的加人量过多，树脂中的梭基大部分被中和，使得树脂的水溶性增加，吸水与保水能力变差.当加人氢氧化钠的物质的量为体系中总梭基的物质的量的一半时，树脂的吸水与保水性均较好。
5.环保塑料袋生产技术的成熟
目前，国际上可以用作环保型的塑料袋大致有光降解型、完全生物降解型、水降解型和淀粉改性型等4种。我国可降解塑料的技术发始于20世纪70年代，基木与世界同步。我国环保塑料袋技术较为成熟的是生物降解型和淀粉改性型两种。用这两种技术生产的可降解塑料袋产品己经出口美国、日木及欧洲发达国家。
据了解，可生物降解型的塑料袋是以聚乙烯塑料为主料，掺混淀粉等生物降解剂制成的。这种塑料袋丢弃在野外后，降解塑料袋中所含的淀粉，在短期内被上壤或垃圾中的微生物分泌的酶迅速降解而生成空洞，泞致制品力学性能卜降。伴随着空洞的生成，表而积扩大，增大了它与上壤的接触而，加快了塑料袋的降解速度。[20]
目前，在市而上使用的大多数可降解塑料袋的化学成分是锭粉改性聚烯烃聚乙烯”，淀粉含量在90%以上。这种塑料袋在结束其正常使用寿命后，再经过半年到1年的时间就可以完成所有降解过程。全淀粉塑料的生产原理是使淀粉分子变构而无序化，形成具有热塑性能的淀粉树脂，淀粉在各种环境中都具备完全的生物降解能力，塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成一氧化碳气体，不对上壤或空气产生毒害。同时，淀粉又是可再生资源，取之不竭，对节约资源也有很大的帮助。
据了解，目前我国大大小小规模不等的塑料包装企业共有6力一多家，其中
一半以上的企业都处于亏损的困境。造成这种现象的原因是多方而的，如政策、标准、技术、市场等等。目前国家己经计划投资2亿元人民币，对可降解产业尤其是生物可降解产业给子资金上的扶持。这对经营困难、濒临破产的环保塑料企业来说，无疑是一个好消息。[21]
7.结论
我国幅员辽阔，淀粉作物品种多，产量大。山于淀粉改性技术落后，一方而国内淀粉产品过剩，销路不畅，另一方而又须从国外进口高质量的变性淀粉。这种矛盾只有通过提高淀粉改性技术才能解决。今后的发展趋势将趋于品种多样化、功能复合化，两性淀粉和多元改性淀粉具有比中一改性产品史优越的使用性能，将受到青睐。相信我国的淀粉改性技术将有巨大的发展新的变性淀粉产品将不断涌现。
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多种酶在食品中的应用 学生：李慧娜指导老师：胡亚平所在学校：湖南农业大学 摘要：酶是生物活细胞产生的一类具有催化功能的蛋白质。酶的催化效率高，具有很高的专一性，需比较温和的条件。因此，酶在食品科学中相当重要，通过酶的作用能引起食品原料的品质发生变化，也能在比较温和的条件下加工和改良食品。食品加工中几种重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多酚氧化酶、脂肪酶以及其他一些氧化酶等。酶在食吕保藏中也起着非常重要的作用。酶不仅影响着食品的感观功能而且也影响着食品的营养功能。不同的酶在在不同的产品中发挥着不同的作用。 关键词：多种酶食品应用 随着食品工业的快速发展，人们的食品安全和健康意是益增强，对食品的要求愈来愈高。为了让人们吃得放心，吃得健康，研究酶在食品中的应是一个具有重大意义的项目。目前，绿色健康消费已经成为新的消费时尚，首选绿色天然食品的观念已在消费者心中根深蒂固，酶法保鲜广泛应用于食品的贮藏之中。因此，大力推广酶在食品贮藏中的应用已成为广大消费者的心声。由于酶的高效性，专一性，以及影响反应速度的因素的可控制性使得酶的研究逐具有广大的前景。 一、酶对食品感观功能的影响以及营养功能的影响 （一）酶对食品感观功能的影响 内源酶类对食品的风味、质构、色泽等感观质量具有重要的影响，其作用有的是期望的，有的是不期望。如动物屠宰后，水解酶类的作用使肉嫩化，改善肉食原料的风味和质构；水果成熟时，内源酶类综合作用的结果会使各种水果具有各自独特的色、香、味，但如果过度作用，水果会变得过熟和本酥软，甚至失去食用价值。 （二）酶对食品营养功能的影响 脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解而使面粉漂白，在蔬菜加工过程中则使胡萝卜素破坏而损失维生素A源；在一些用发本酵方法加工的鱼制品中，由于鱼和细菌中的硫胺素酶的作用，使这些制品缺乏维生素B1；果蔬中的Vc氧化酶及其它氧化酶类是直接或间接导致果蔬在加工和贮存过程中维生素C氧化损失的重要原因之一。 二、多种酶在食品中的应用 （一）淀粉酶 淀粉酶在食品工业上应用很广泛。淀粉酶制剂是最早实现工业化生产和产量最大的酶制剂品种，约占整个酶制剂总产量的50%以上，被广泛应用于食品、发酵及其他工业中。 淀粉酶用于酿酒、味精等发酵工业中水解淀粉；在面包制造中为酵母提供发酵糖，改进面包的质构；用于啤酒除去其中的淀粉浑浊；利用葡萄糖淀粉酶可直接将低黏度麦芽糊精转化成葡萄糖，然后再用葡萄糖异构酶将其转变成果糖，提高甜度等。目前商品淀粉酶制剂最重要的应用是用淀粉制备麦芽糊精、淀粉糖浆
淀粉在食品工业中的应用 高分子092 陈冰200911024206 前言 淀粉是一种来源丰富的可再生资源。近年石油价格一路上扬，使得以石油为原料的高分子类产品价格也随之上涨。淀粉作为一种来源丰富的可再生资源，其改性产品在某些方而可以替代普通塑料，而有着优良的生物降解性，可以有效地解决白色污染问题。改性淀粉以人然淀粉为原料，在其原有性质基础上，经过特定的化学物理处理改良其原有性能被广泛应用于皮革、造纸、石汕、纺织、食品、医药等行业，并且有望以改性淀粉制备纤维，从而大大地扩大了改性淀粉的应用范围。 【摘要】：本文通过介绍淀粉的改性方法及应用，进一步讲述了当今淀粉改性在食品工业及食品包装上的应用。 【Abstract】：This paper introduces the method for modification of starch and its application, further describes the modified starch in food industry and food packaging applications. 【关键词】：淀粉改性食品环保 【Key words】: starch modified food environmental protection 天然淀粉资源十分丰富，如土豆、玉米、木薯、菱角、小麦等均有高含量的淀粉，据统计，自然界中含淀 粉的天然碳水化合物年产量 达5000亿，是人类可以取用 的最丰富的有机资源。淀粉及 其衍生物是一种多功能的天 然高分子化合物，具有无毒、 可生活降解等优点。它是一种 六元环状天然高分子，含有许 多羟基，通过这些羟基的化学 反应生产改性淀粉，另外，淀
酶工程技术在食品中的应用 生物工程是现代科技的一项高新技术，酶工程是生物工程中最重要的组成部分。自从1906年人类发现了用于液化淀粉生产乙醇的细菌淀粉酶以来，经过几十年的发展，酶制剂已经广泛地应用于食品加工、纺织、洗涤剂、饲料、医药等行业，给这些行业带来了新的生机和活力。酶是具有生物催化能力的蛋白质，其催化反应具有高效性和专一性。国际生物化学联合会把酶分成六大类---氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类、合成酶类。本文将简要介绍几种常用于食品加工中的酶的特性及其作用机理。简而言之，酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工业以及医药工业中。 一、酶工程技术简介 1.酶制剂的生产来源 酶制剂的生产酶的来源主要有植物、动物和微生物。最早人们多从植物、动物组织中提取，例如从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜，胰脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。它们大多数由微生物生产，这是因为微生物种类多，几乎所有酶都能从微生物中找到，而且它的生产不受季节、气候限制;由于微生物容易培养，繁殖快，产量高，故可在短时间内廉价地大量生产。近年来，随着基因工程技术的迅速发展，又为酶产量的提高和新酶种的开发开辟了新的途径。基因工程技术的最大贡献在于，它能按照人们的意愿构建新的物种，或者赋予新的功能。虽然目前基因工程
还未形成大规模的产业，但是它作为一种改良菌种，提高产酶能力，改变酶性能的手段，已受到了人们的极大关注。例如利用改良的过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基和烷基，生产一些食品特有的香气因子。基因工程菌生产a一淀粉酶是目前人们研究最多的课题，美国CPC国际公司的Moffet研究中心，已成功地采用基因工程菌生产了a一淀粉酶，并已获得美国食品药品管理局(FDA)的批准。此外，运用基因工程技术，提高葡萄搞异构酶，纤维素酶，糖化酶等酶活力的研究也取得了一定的成绩。 2.酶的纯化 酶的纯化属于一种后处理工艺，包括粗制工艺与精制工艺，对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节，目前采用的技术主要有沉淀法，吸附法和色谱法，分子筛分法，陈结法，减压浓缩法和电泳法等。 3.酶的固定化技术 酶的固定化是指用物理或化学手段，把酶束缚在一定的区域内，使其在一定的范围内起催化作用。固定化技术是酶工程的关键技术之一，自从1969年世界上第一次使用固相酶技术以来，至今已有30多年的历史。应用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆是现代酶工程在工业生产中最成功、规模最大的应用。固定化酶可用于处理液态食品，价格昂贵的酶经固定化后，可以提高稳定性，降低成本，延长使用寿命，实现连续化和自动控制，减少精制过程中沉淀，过滤等操作费用。
变性淀粉的应用 浏览1055次[2008-5-8 8:53:51] 1、在食品工业中的应用 不同的变性淀粉可以用在同一种食品之中，而同一种变性淀粉又可用于不同的食品；同一种食品，不同的生产厂家，又有不同的使用习惯；即使是同一种变性淀粉，不同的变性程度，性能相差又很大，这给变性淀粉在食品品质研究中应用开发提供了广阔的发展前景，同时又指出了其历程的艰难。 食品名目繁多，加工贮藏方法多种多样，从传统的作坊式食品加工到现代化的机械、自动化工业生产，对食品辅料中的淀粉要求越来越高。如现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运，便要求辅料淀粉具有耐热、抗剪切稳定性；冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉，而具有很强的亲水性；偏酸性食品要求淀粉在酸性环境下有较强的耐酸稳定性；有些需淀粉具有一些特殊的功能，如成膜性、涂布性等等。食品中使用变性淀粉的优点归纳成如下几点： （１）使用变性淀粉，可以使其在高温、高剪切力和低ｐＨ条件下保持较高的粘度稳定性，从而保持其增稠能力。大家知道，很多食品均需在较高温度下加工或杀菌，原淀粉分子在高温下易解聚成小分子，粘度下降，使其失去其增稠能力；同样，食品加工中的机械搅拌和泵的输送，均会产生剪切力，有些食品由于存在有机酸（如酸性饮料），使体系偏酸性，高剪切力和酸性环境均能使原淀粉分子降解，失去增稠、稳定食品的能力。必须通过淀粉的变性处理，提高其耐热、耐酸和抗剪切能力。这一点在淀粉用于果酱类、饮料类以及调味料等食品增稠中尤为重要。 （２）通过变性处理，可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生，从而避免食品凝沉或胶凝，形成水质分离。食品中的淀粉分子在保藏过程中会通过氢键发生分子间重排而缩合，尤其在冷藏过程中这一过程更为剧烈，结果导致分子脱水收缩，固体结构硬化，甚至析出水来，流体食品出现上下分层、混浊，产品劣化。通过变性处理后（如酯化和醚化淀粉），在淀粉分子上引入亲水性基团，则可以提高淀粉分子亲水能力，阻碍淀粉分子间以氢键形式缩合，脱水收缩，从而提高食品在室温或低温保藏过程中的稳定性。 （３）通过变性处理提高淀粉糊的透明度，改善食品的外观，提高其光泽度。原淀粉的亲水性不强，当用它制作食品时，则往往因其不能更好地结合水分子，而使整个食品体系透光率低，食品发白，无光泽。如果用淀粉便需要透明，豆沙馅中用淀粉则需有豆沙本身天然的光泽等，当淀粉变性处理后，接上亲水性基团，则使淀粉分子周围吸附有大量水分子，形成质构均匀的溶胶，使得食品具有很好的透明而诱人的光泽。 （４）通过变性处理改善乳化性能。原淀粉分子是没有什么乳化性的，不能用它来形成稳定的水、油混合体系。如果在淀粉分子上接上亲水、亲油双重性质的官能团，如辛烯基琥珀酸根，则使它既具有亲水性，又具有亲油性，从而达到乳化稳定水、油混合体系的目的。 （５）通过变性处理可提高淀粉浓度，降低淀粉粘度，还可提高淀粉形成凝胶的能力，如制
酶制剂在食品工业中的应用 摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用。并对酶制剂在食品工业中的发展方向和安全问题进行了讨论。 关键词：酶制剂；食品工业；应用 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。 随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 1．酶与食品的关系 在食品生产加工中，为了保持食物原有的色、香、味和结构，就要尽量避免引起剧烈的化学反应。酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质，因此作用条件非常温和。许多酶所催化的反应从动植物最初生长时就开始了，当它被作为食品时，其体内酶的催化作用仍然继续进行着。如动物体死后，其合成代谢停止，而分解代谢加快，因此就会导致组织腐败，但这可能也会改善某些食品原料的风味。在大多数成熟的水果中，由于某些酶的增加，会使得其呼吸速度加快，淀粉转变为糖，叶绿素发生降解，细胞体积快速增加。这些变化，对于水果风味的改善是有益的；而对蔬菜来讲，叶绿素的降解则是有害的。 2．与食品生产有关的酶制剂 2．1与淀粉糖和甜味剂生产有关的酶制剂 淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的历史，淀粉加工用酶所占比例达到15%，是酶制剂最大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高，并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提到的是一系列新的酶制剂的发现和应用，如在1995年已经工业化的酶转化淀粉生产海藻糖，改变了先前从酵母等食物中抽提的生产方法，生产成本大大下降。这种糖不仅耐酸、耐热、防龋齿，还可抑制蛋白质变性和油脂酸败，市场日益扩大。 2．2与油脂生产有关的酶制剂 油脂是人类食品的主要营养成分之一，有赋予食品不可缺少的风味，而且用酶法生产有益健康的油脂的正逐步应用成熟，如用DNA等高度不饱和脂肪酸作为食品的原材料所制作的食品销售额已达400亿日元。 2．3与蛋白质有关的酶制剂 蛋白质在食品加工中，不仅具有营养的功能还具有各种物理功能，提高这类功能将会增加其附加值，要达到这个目的需要利用蛋白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生产氨基酸系列的调味品，就必须把蛋白质彻底分解为氨基酸。 2．.4与面包生产有关的酶制剂
浅谈酶工程及其在食品领域中的应用 摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分。酶作为生物催化剂,具有高催化效率,专一性强,反应条件温和及酶活性可以调控。本文介绍了酶工程和酶在食品领域中的应用，并对酶工程技术研究应用前景做了整体展望。 关键词：酶工程，固定化，食品 1.酶和酶工程 1.1简述酶和酶工程 酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质.它能特定地促成某个化学反应而本身却不参加反应,且具有反应率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点.这些特点比传统的化学反应具有较大的优越性.【1】酶工程技术是现代五大生物工程技术之一，是利用酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等所具有的某些功能，借助于工程学手段来提供产品或服务于社会的一门科学技术。酶工程技术的应用范围很广，主要包括酶的分离和提取、各类酶的开发和生产、固定化技术的研发、酶反应器的研制等几个方面【2】 1.2酶的来源、提取、分离和纯化 酶的来源主要有植物、动物和微生物。最早人们多从植物、动物组织中提取,例如从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜,胰脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。酶是蛋白质，因此一切蛋白质的分离原则都应该遵行。酶作为特殊的蛋白质，最重要的原则是纯化过程中一定要保持其活性。酶的分离纯化化学方法一般很据酶的分子量、等电点、疏水性等生化性质，选择相应的沉淀、盐析、层析方法。 1.3酶的生产 微生物种类多,几乎所有酶都能从微生物中找到,而且它的生产不受季节、气候限制;由于微生物容易培养,繁殖快,产量高,故酶大多有微生物生产。近年来,随着基因工程技术的迅速发展,又为酶产量的提高和新酶种的开发开辟了新的途径。例如利用改良的过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基和烷基,生产一些食品特有的香气因子。此外,运用基因工程技术,提高葡萄搞异构酶,纤维素酶,糖化酶等酶活力的研究也取得了一定的成绩。【4】基因工程的克隆流程包括:目的基因的获得、将目的基因克隆到合适的质粒载体;、将重组质粒转染细胞和表达产物的检测。其中，目的基因的获得主要有三条途径:以含有目的的基因的生物DNA 中获得、以DNA作为目的基因和用化学方法合成目的基因。在宿主体系的选择方面，目前在食品级酶的生产中,原核生物一般选用枯草杆菌、地衣芽抱杆菌、乳酶链球菌、嗜热链球菌等。真核生物一般以酵母和哺乳动物细胞作宿主细胞。【16】 1.4 固定化酶 1.4.1固定化酶简介 酶的固定化是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，进行特有的催化反应，并可回收及重复利用的技术。酶的化学本质是蛋白质，其最大弱点是不稳定性，对酸、碱、热及有机溶液容易发生酶蛋白的变性作用，从而降低或失去活性。而且酶往往在溶液中进行反应，反应以后会残留在溶液系统中不易回收，造成最终产品生化分离提纯操作上的麻烦。加之酶反应只能分批进行，难于连续化、自动化操作。这大大地阻碍了酶工程的发展应用为克服上述缺点，要将游离酶固定化后进行应用。固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶，用人工方法固定在载体上。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了，能将其从反应介质中回收，所以它原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。固定化酶技术是酶工程的核心，它使酶工程提高到一个新水平。【6】 1. 4.2吸附法 吸附法是通过非特异性物理吸附法或生物物质的特异吸附作用将酶吸附在炭、有机聚合物、玻璃、无机盐、金属氧化物或硅胶等材料上。该方法又分为物理吸附法和离子吸附法。
食品科学，2006(12）：酶在食品工业中的应用与前景 肖玫1郭雪山2 （1南京农业大学工学院，南京210031 2南京财经大学食品科学与工程学院，南京210003） XIAO Mei 1 GUO Xue shan 2 (1. Engineering College，Nanjing Agricultural Universituy, Nanjing 210031，China ; 2. Food Science And Engineering College，Nanjing Universituy of Finance And Economics，Nanjing 210003，China) 摘要：本文介绍了酶在食品工业中的重要作用；概括了酶在肉类、鱼类加工、蛋品加工、乳品工业、果蔬加工、饮料、酿酒工业、焙烤食品和制糖中的应用；展望了酶对食品工业的发展前景。 关键词：酶；食品工业；应用；前景 The Application and the prospect of developmentof Enzy matic Techology in the Food Industry Abstracts:This paper introduces important effect of enzy in food industry，summarizes the application of enzy in the production of flesh, fish, eggs, milk, vegetable, beverage, vintage, toast food and refine suger，and gives developing prospect of enzy in food industry. Key words: Enzy；Food Industry；Application Prospect 生物工程是现代科技的一项高新技术，酶工程是生物工程中最重要的组成部分，是利用酶的特异催化功能，将一种物质转化为另一种物质的技术，即将生物体内具有特定催化作用的酶类或细胞、细胞器分离出来，在体外借助工业手段和生物反应器进行催化反应来生产某种产品的工程技术。当前酶制剂的生产，主要依靠从微生物发酵液或细胞中提取有用的酶类，如——淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、脂酶、果胶酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖异构酶以及用于重组DNA技术的各种工具酶等。这些酶类已被广泛用于食品加工、纺织、制革、医药、加酶洗涤剂生产和基因工程中。 生物技术在食品工业中应用的代表就是酶的应用。目前已有几十种酶成功地用于食品工业。例如，葡萄糖、饴糖、果葡糖浆的生产、蛋白质制品加工、果蔬加工、食品保鲜以及改善食品的
酶工程的发展状况及其应用前景 摘要：酶在现代生物生产中扮演着重要角色，酶作为一种生物催化剂，因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点，以及酶工程不断的技术性突破，使得酶在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。 关键词：酶工程生物催化剂酶的固定 正文： 随着酶生产的不断发展，酶的应用越来越广泛。现在，酶工程已在医药、食品工业、农业、饲料、环保、能源、科研等领域广泛应用。成为基因工程、细胞工程、蛋白质工程等新技术领域的科学研究和技术开发中不可取代的工具。 一、酶工程的发展及应用现状 （一）国内外酶制剂的发展现状 BCC最新研究报告显示，未来4年全球工业酶制剂市场价值将以％的复合年增长率继续增长，由2011年的39亿美元增加至2016年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分：生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011年生物酶的市场价值达12亿美元，预计还将以％的复合年增长率继续增长，2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元，未来4年还将以％的年均复合增长率增长，预计2016年达21亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15亿美元，预计还将以％的复合年增长率增长，到2016年市场价值将达到22亿美元①。 我国酶制剂工业面经过近几十年的发展，初步具有一定的规模，取得了很大的进步。但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk）、丹尼斯克公司（Danisco）等②。 （二）酶工程的应用现状 一、酶工程技术在医药工业中的应用 1、酶的固定化技术 酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrierorsupport)，将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中，使其仍具有催化活性，并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。不使用固体材料作为载体，通过酶分子之间的相互交联形成聚集体，也可将酶固定化，称为无载体酶固定化。由于酶的蛋白质属性，进人人体后产生免疫反应，因稀释效应，而无法集中于靶器官组织，常不能保持最适合的治疗浓度，而固定化酶则很好的克服了游离酶的这些缺点，应用于治疗镁缺乏症、代谢异常症及制造人工内脏方面，如固定化L-天冬酰胺酶用于治疗白血病。葡萄糖氧化酶被固定化在纳米微带金电极上可用于活体检测的微生物传感器③。 固定化酶技术可用于治疗一些代谢障碍疾病。已知人类关于新陈代谢的疾病已过120余种，很多病因归结为人体缺乏某种酶的活性，一种可能的治疗方法就是通过某种方式给病人提供他所缺乏的酶。其提供的方式主要有：①将固定化酶用于体内作为治疗药物；②将固定化酶组装成体外生物反应器，通过体外循环作为临床治疗剂。将固定化酶用于临床诊断的例子很多，如各种酶测试盒层出不穷，采用固定化酶柱反应器的FIA(流动注射法)可用于临床诊断检测尿酸、葡萄糖、氨、尿素、胆甾醇、谷氨酸、乳酸、无机磷等。 2、酶催化技术 主要介绍非水相介质中的酶催化，传统的酶催化反应主要在水相中进行，但自1987年Kilibanov等。用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来，对酶在非水相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加，特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系：①水与有机溶剂的互溶均相体系；②水与有机溶剂形
2017年度中国食品行业经济运行指数 项目工作总结 中国食品工业协会 2018年12月
2017年度“中国食品行业经济运行指数” 项目工作总结 “中国食品行业经济运行指数”是当前宏观经济形势下，对食品工业经济运行状态结果的定量描述，可以更直观地反映食品工业相关经济运行指标的变化趋势，有助于快速解读食品工业及其子行业的运行情况，把握食品行业的发展趋势，为政府政策调控和企业经营决策等提供支持依据。为此中国食品工业协会自2016年在协会行业统计信息工作的基础上，开展“中国食品行业经济运行指数”编制和发布工作。 在上级部门的大力支持下，根据国家相关产业政策，结合食品行业信息统计工作的实际情况，2017年、2018年逐步开发、完善和更新“食品行业经济运行指数系统”，现将相关工作总结汇报如下。 一、“食品行业经济运行指数”工作简况 2017年，协会为做好食品行业经济运行指数工作，专门聘请从事开发指数研究项目和经济学领域专家，共同进行系统开发。在大量前期调研的基础上，确定指数系统的关键点和切入点，搭建指数系统结构，确定关键指标体系，确定指标权数，建立数学模型，分析计算结果。 2018年，经过专家反复会商，模型调试，专家论证后，确定系统，开始实施，在协会内部的行业运行分析研究系统试用后，进一步修正数学模型，提高系统的可表达性和准确性。 “中国食品行业经济运行指数”已运行两年，社会反映良好，有关部门领导非常重视，媒体也多有报道，但随着经济社会格局
的持续变革，人们生活方式、饮食习惯及营养与健康需求正在发生重大转折，食品产业也处在历史性的战略转型期，表现为产业价值链由低端向高端延伸、发展方式由高消耗高排放向节能减排的绿色低碳转变、经营方式由粗放型向集约型、技术密集型调整，产业技术体系构建趋于全球化，这些对食品产业提出了新挑战。 2019年将在协会已经运行两年“中国食品行业经济运行指数”基础上，结合新时代高质量发展理念，进一步完善指标体系，为政府相关部门了解食品工业的营商环境，把握发展态势，及时发现问题，科学决策提供可靠依据。并利用协会现有的工作平台和媒体渠道，做好指数的发布和宣传，扩大其影响力，同时依托中国食品工业协会微信、微博和内部通讯系统进行发布。拟在综合指数发布的基础上，根据细分行业需要和市场需求，开发多级的“中国食品行业经济运行指数”系统，提高系统的针对性和商业价值。 二、“中国食品行业经济运行指数”项目主要内容 为客观有效评价食品工业经济发展状况，准确衡量食品工业经济发展水平，需要制定出一种科学、全面的综合评价方法。对于经济发展状况的评价方法及评价结果是政府、决策部门、该行业及相关行业企业所关注的一个重要问题，而产业发展指数以其综合性、概括性成为分析、评价、预测产业经济运行状况的重要工具和手段，是部署产业发展规划的重要依据。从统计学角度来说，编制食品工业经济发展指数是进行评价、监测和预警的核心，利用食品工业经济发展指数可以及时有效地分析工业发展的现 状及未来趋势，这对于实现食品工业经济平稳较快发展、制定相关工作计划及经济发展战略部署都具有重大意义。 “中国食品行业经济运行指数”涵盖食品行业规模、结构、效益、市场供求和可持续发展5个方面：
第２８卷 第２期２０１４年 ５月 齐 鲁 工 业 大 学 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＱＩＬＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．２Ｍａｙ． ２０１４ 收稿日期：２０１３－１１－０９ 基金项目：济南市科技计划项目（２０１１０２０３７）；山东省高等学校科技计划项目（Ｊ１１ＬＣ１２） 作者简介：张静静（１９８８－），女，山东省高密市人，齐鲁工业大学在读硕士研究生，研究方向：食品资源开发． 倡 通讯作者：崔波，男，教授，博士，研究方向：食品工程．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｕｉｂｏｐａｐｅｒ＠１６３．ｃｏｍ． 文章编号：１００４－４２８０（２０１４）０２－００１１－０４ 变性淀粉在食品中的应用研究进展 张静静１ ，梁 艳１ ，宫丽华２ ，崔 波 １倡 （１．齐鲁工业大学山东省轻工助剂重点实验室，山东济南２５０３５３； ２．齐鲁工业大学校医院，山东济南２５０３５３） 摘要：淀粉作为一种可再生的天然资源，已成为重要的工业原料。由于原淀粉的许多固有性质（冷水不溶性，糊液在酸、热、剪切作用下不稳定）限定了淀粉的工业应用，人们根据淀粉的结构和理化性质开发了淀粉的变性技术，即变性淀粉。随着变性淀粉诸多优良性质的显现，其在国内外食品行业的应用也越来越广泛。本文介绍了变性淀粉的制备方法及应用领域，并对变性淀粉的发展做了展望。关键词：变性淀粉；食品工业；应用；应用机理中图分类号：ＴＳ２３６．９ 文献标识码：Ａ Ａｄｖａｎｃｅｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈｕｓｅｄｉｎｆｏｏｄ ＺＨＡＮＧＪｉｎｇ－ｊｉｎｇ１ ，ＬＩＡＮＧＹａｎ１ ，ＧＯＮＧＬｉ－ｈｕａ２ ，ＣＵＩＢｏ １倡 （１．ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌｓ，ＱｉｌｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎａｎ２５０３５３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＱｉｌｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｊｉｎａｎ２５０３５３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｃｈｈａｓｂｅｃｏｍｅａｋｉｎｄｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒａｗｍａｔｅｒｉａｌａｓｒｅｎｅｗａｂｌｅｎａｔｕｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｂｅｃａｕｓｅｍａｎｙｉｎｈｅｒｅｎｔｑｕａｌｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｔａｒｃｈ（ｉｎｆｕｓｉｂｉｌｉｔｙｉｎｃｏｌｄｗａｔｅｒ，ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐａｓｔｅｌｉｑｕｉｄｉｎａｃｉｄ，ｈｅａｔａｎｄｓｈｅａｒｉｎｇａｃｔｉｏｎ）ｌｉｍｉｔｉｔｓｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｓｏｐｅｏｐｌｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｍｏｄｉｆｉｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔａｒｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｎａｍｅｄｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈ．Ｗｉｔｈｍａｎｙｇｏｏｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈ，ｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｆｏｏｄｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｗｉｄｅｌｙａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈ，ｄｏｍａｉｎ，ａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈ；ｆｏｏｄｉｎｄｕｓｔｒｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ ０ 引言 在植物中，淀粉在组织发育良好的颗粒中以储备碳水化合物的形式存在，但它不溶于冷水（维尔茨１９８６）。淀粉在工业中已经应用了很多年，食品工业用淀粉来控制粘度，而医药行业使用淀粉作为填料和载体材料等 ［１］ 。淀粉、纤维素、甲壳素等多 糖，在自然界中极为丰富，每年可新生，世界各国都 十分重视对这些再生资源的开发、利用、研究［２－４］ 。淀粉极容易被酸或酶部分或全部水解成低聚糖或单糖，这些水解产物又可进一步衍生成更多的有机化合物。因此，比之纤维素等多糖，淀粉作为化工原料，更加受到人们的重视。我国淀粉年产量已达２００万吨，但淀粉的深加工工业还较落后，主要生产各类淀粉糖，产量仅３６万吨。而因淀粉自身特性的
酶工程在食品工程中的开发应用 系部：安全工程系 学生姓名: 张开科 专业班级：2014级食品营养与检测 学号：1401050204 指导老师：刘振平
酶工程在食品工业中的开发应用 食品营养与检测 学生：张开科导师：刘振平 摘要: 酶工程在食品工业中的应用，介绍酶工程在水解纤维素、生产功能性糖类、生产环状糊精、干奶酪制品、酿酒工业中以及其他食品加工中中的应用，从而对酶工程在新世纪发的展做出了展望 酶工程技术就是利用了酶所具有的催化功能生产人类生活所需产品的技术，其中包括了酶的生产与研制，酶和其细胞或细胞器的固定化技术，酶分子的改造和修饰，以及生物传感器。酶是活细胞产生的具有高度专一性、高度受控性和高效催化功能的特殊蛋白质。酶的催化作用可在在常温、常压下进行，又有可调控性，酶工程技术在食品工业中是使用最广泛的也是众多行业中使用最早的 生物技术在食品工业中应用的典型代表可以说是酶在食品工业中的各种 应用。酶制剂在食品工艺中的应用为新时代的食品工业注入了新的活力，开辟了新的发展方向，极大地推动了新世纪食品生产工业技术的发展。80年代末，就已经研发出多种蛋白酶、脂肪酶，到目前为止，国际上食品工业酶的应用超过了50多种。主要有、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、糖化酶、纤维素酶等。主要应用于食品保鲜，瓜果蔬菜的加工、蛋白质制品加工、淀粉生产以及改善食品品质等。酶工程技术在食品工业中的应用不仅降低了生产成本，更提高了食品的质量，还为食品工业生产带来了巨大的经济效益和社会效益。 关键词：酶工程食品工业
目录 第一章酶工程的概述 (3) 1.1 酶工程的概念 (3) 1.2酶工程的发展史 (3) 1.3酶的主要用途 (3) 第二章酶基本概念、命名及其分类 (4) 2.1酶的生产方法 (4) 2.2酶的分类 (5) 2.3酶的命名 (6) 2.4酶的分离纯化 (6) 第三章微生物发酵产酶 (6) 3.1 产酶细胞的要求 (6) 3.2 酶发酵生产常用的微生物 (7) 3.3 提高酶产量的措施 (7) 第四章酶工程在食品工业中的应用 (7) 4.1酶工程技术在乳品加工中的应用 (7) 4.2酶工程技术在果蔬加工中的应用 (8) 4.3 鱼肉制品的加工 (8) 参考文献： (9)
食品中常用的变性淀粉 一．酸变性淀粉 特点：高温下粘度低，低温下凝胶强度大，主要用于 酸变性玉米淀粉粘度低，凝沉性强，能调制高浓度糊，形成强度高的凝胶软糖可中性好。 制造的奶糖质量好不粘牙，不粘纸，耐中嚼，富有弹性，能在长时间内保持产品的稳定性。 高度降解的变性淀粉用在咖啡伴侣中有好的食用效果。 二。氧化淀粉 可使淀粉糊化温度降低热糊粘度变小而热稳定性增加，产品色洁白，糊透明，成膜性好，是较低粘度的增稠剂，用于蛋黄酱冰淇淋皮糖 作为添加剂代替阿拉伯胶和琼脂制造胶冻和软糖制品 低粘度氧化淀粉可用于柠檬酸酪色拉调酱蛋黄酱，以及良好的成型性代替阿拉伯胶生产胶姆糖糖果等 轻度氧化淀粉对食物有良好的粘合力，可以用于炸鱼类食品的面料和拌料。随着氧化程度的增加糊化温度和热糊粘度就越低，凝沉现象就越少，透明度就越高薄膜性能就越好 三．糊精 特点是：溶解度大，可制得浓度高，粘度低的稳定糊液，用作食品中的稀剂的（填料）和固体饮料胆识汤类增稠剂，也作微胶囊的壁材 四．酯化淀粉 包括淀粉醋酸酯、淀粉磷酸单酯、淀粉烯酸琥珀酸酯等。 由于这些基团的引入，使得淀粉的糊化温度降低粘度增大糊透明度增加，回生程度减少凝胶能力下降抗冷冻性能提高。适用于作食品的增稠剂和和稳定剂。而淀粉辛烯基琥珀酸酯又是很好的食品乳化剂 特别适用于冷冻食品，使其在低温长期贮藏或重复冻融时食品结构保持不变无水分析出。如：
用于火腿肠，用量小于8%，由于其粘度大，具有很强的持水性，出品率大大提高，且长时间贮存不回生，不变色，口感不发硬，冻融性好，低温贮藏时无水分析出。由于糊化温度降低，糊程缩短，更适合低温火腿肠的工艺要求。如果和其它乳化剂协同作用，产品结构细腻弹性好有咬劲 淀粉磷酸酯还具有耐老化性及良好的保水性，用作增粘和 二．各类食品对变性淀粉的要求 1糕饼类 能稳定湿度调节质地及具有极佳的冻融稳定性 2面糊和面包类 要易粘着凝结不掩盖食物的原味易成型不易焦黄 3饮料 要求增进稠度低短甜度不易受潮易溶解味清淡对婴儿奶粉及成人营养食品则要求易消化低甜度味清淡 4糖果类 硬糖要求能调节糖的结晶体、粘性，果冻及胶质糖要求是强性胶可选择加工粘稠性、湿度控制防止析水。果丹皮糖要求易成型控制结晶，巧克力则要有助于减低含脂量控制表面结晶 5色拉酱及抹食品 如人造黄油花生酱色拉酱要求部分代替脂品中感滑爽增进浓度易成型耐酸耐热耐切提供松的质地 6冷冻甜食品 如冰淇淋要求有助于减低含脂量，优化甜味和冻点，及有助于成型和熔化性控制乳糖/冰晶抑制因子 7肉类加工 要有最高的凝水稳定性物美价廉的凝固物以优化质感及产量 8布丁和派填料
酶在食品中的应用 人类对酶的应用可以追溯到几千年前。在对酶的不断认识过程中，我们给酶下了一个科学的定义:酶是由生物活细胞产生的、具有高效和专一催化功能的生物大分子。食品酶学是酶学的基本理论在食品科学和技术领域中应用的科学，主要研究食品原料、食品产品中酶的性质、结构、作用规律以及食品储藏、加工和食用品质的影响，食品级酶的生产及其在食品储藏、加工环节的应用理论与技术。 食品用酶，从早期的酿造、发酵食品开始，至今已广泛应用到各种食品上。随着生物科技进展，不断研究、开发出新的酶制剂，已成为当今新的食品原料开发、品质改良、工艺改造的重要环节。在食品工业中广泛采用酶来改善食品的品质以及制造工艺，酶作为一类食品添加剂，其品种不断增多。它在食品领域中的应用方兴未艾。与以前的化学催化剂相比，酶反应显得特别温和，这对避免食品营养的损失是很有利的。 酶制剂在食品行业中的应用主要体现在以下几个方面: 1. 有利于食品的保藏，防止食品腐败变质。例如:目前与甘氨酸配合使用的溶菌酶制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。如溶菌酶用于 pH6.0,7.5的饮料和果汁的防腐。乳制品保鲜新鲜牛乳中含有13毫克/100毫升的溶菌酶，人乳中含量为40毫克/毫升。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶菌酶，不但可起到防腐作用，而且有强化作用，增进婴儿健康。 2. 改善食品色香味形态和质地。如，花青素酶用于葡萄酒生产，起到脱色作用;复合蛋白酶嫩化肌肉，使肉食品鲜嫩可口;在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶，使最终反应达到风味化要求。 3. 保持或提高食品的营养价值。通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。
网络技术在食品工业中的应用分析
网络技术在食品工业中的应用分析 智研数据研究中心网讯： 内容提要：运用高新技术和信息网络技术对现有食品加工装置和生产工艺进行改造, 是技术进步的重要手段。大力推广电子计算机进入生产领域, 根据生产工艺特点, 编制控制软件, 由电脑自动控制各个环节的生产工艺要求, 自动协调控制阀门。使人工操作、经验判断为主的加工过程逐步过渡到以电脑自动控制为主。既避免了操作失误、经验失误、减轻工人的劳动强度, 又能保证和提高产品的内在、外观的各项综合指标。 智研数据研究中心发布的：2012-2016年中国农副食品加工业市场监测与投资前景分析报告 1采用高新技术, 将为发展食品工业大展宏图。 充满希望的21 世纪, 以信息技术为中心, 包括生物技术和网络技术为重要内容的高新技术的发展, 对食品工业的发展将起着极大的推动作用。我国是农业大国, 食品工业技术发展制约着农业的发展。 面对国内外日益激烈的市场竟争, 我国的可利用资源减少, 人口却在增加, 生存与发展始终是头等大事, 所以食品工业一直是我国政府十分重视的支柱产 业之一。要发展食品工业, 首先要重视其技术的发展, 尤其是食品工业中的新型制造技术的应用, 唯有如此, 方能兴旺食品工业, 使之对农业产生导向作用。 1. 1 生物技术在食品工业中的应用。生物技术在其发展过程中始终与食品工业有着密不可分的关系。现代生物技术的飞速发展及其在食品工业中应用是近代食品工业取得非凡成就的重要因素, 它为解决人类食品、营养、保健、环境、资源等问题开辟了崭新的途径。目前国际市场上以生物技术为基础的食品工业
产值为2 500 亿美元。生物技术在国内食品工业中已得到广泛的应用, 例如基因工程技术在食品品质改良方面, 以高产、优质、抗病虫害、高蛋白含量为主要目标; 利用微生物发酵及酶工程技术, 可生产出门类众多的传统发酵食品等, 还可利用生物技术对传统食品加工工艺进行改造。现代食品新型制造技术随着科学技术进步而不断发展, 日趋成熟。而且各种现代食品新型制造技术相互组合使用, 将会产生更佳的经济效益。 1. 2网络技术在食品工业中的应用。运用高新技术和信息网络技术对现有食品加工装置和生产工艺进行改造, 是技术进步的重要手段。大力推广电子计算机进入生产领域, 根据生产工艺特点, 编制控制软件, 由电脑自动控制各个环节的生产工艺要求, 自动协调控制阀门。使人工操作、经验判断为主的加工过程逐步过渡到以电脑自动控制为主。既避免了操作失误、经验失误、减轻工人的劳动强度, 又能保证和提高产品的内在、外观的各项综合指标。建立在高新技术基础上的食品工业, 将不断创新和加大综合利用广度和深度、节约资源、节约能源, 增加经济效益,使食品工业尽早成为无污染、保持生态环境的绿色行业。 2重视人才培养与人才引进, 向国际水平靠拢。 以前, 我们的国门没打开, 长期以来产供销全都是计划经济运行, 所以市 场经济商品意识淡薄。参加世贸组织后国门打开了, 情况发生突变。外国食品已大批量涌入中国市场, 且产品质量上乘、款式新颖、口味新奇、包装精美, 对我们的传统食品引起了不小的冲击。 食品行业的生产、管理、营销是一个庞大的系统工程, 要求不同层次的人员来运作, 尤其是决策指导的高层面人员, 具备素质全面、精通国际贸易规则。 教育部门要开设食品专业, 培养适应新时代的食品行业管理人才, 同时高校、高职、中职、技工学校也要培养不同层面的生产、管理人员。市场竞争的深层次是人才竞争。
中国协会名单福建省经济技术协作促进会 福建省纺织行业协会 福建省石油和化工行业协会 福建省食品工业协会 中国企业联合会 中国质量协会 中国农业机械流通协会 中国轮胎翻修利用协会 中国拆船协会 中国煤炭城市发展联合促进会 中国民用爆破器材流通协会 中国物资储运协会 中国调味品协会 中国机械通用零部件工业协会 中国模具工业协会 中国塑料机械工业协会 中国钢结构协会 中国重型机械工业协会 中国热处理行业协会 中国炭素行业协会 中国炼焦行业协会
中国耐火材料行业协会 中国铁合金工业协会 中国模板协会 中国废钢铁应用协会 中国化学试剂工业协会 中国化工节能技术协会 中国腐植酸工业协会 中国化工企业管理协会 中国监控化学品协会 中国化学矿业协会 中国化工装备协会 中国工业气体工业协会 中国农药工业协会 中国橡胶工业协会 中国化工施工企业协会 中国化工情报信息协会 中国造纸化学品工业协会 中国石油和石化工程研究会 中国针织工业协会中国化纤工业协会中国丝绸协会 中国纺织机械器材工业协会 中国家用纺织品行业协会
中国砖瓦工业协会 中国非金属矿工业协会 中国砂石协会 中国建筑卫生陶瓷协会 中国建材工程建设协会 中国石棉制品工业协会 中国石灰协会中国水泥制品工业协会（CCPA）全国电力技术市场协会 中国电力建设企业协会 中国电力企业多种经营协会 中国电力规划设计协会 陕西省注册会计师协会 中国室内装饰协会 中国宝玉石协会 温州市自营进出口生产企业协会 中国武术协会 中国家具协会 中国制笔协会 中国缝纫机协会 中国搪瓷协会 中国眼镜协会 北京市保龄球运动协会
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