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本文作者：陸海勤1郭海蓉1麻少瑩1莫佳琳2作者單位：1廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院2國(guó)家食糖及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心

葡聚糖的處理方法

物理方法如超濾法、滲析法及反滲透法都可以有效地去除葡聚糖，但這些方法目前在制糖工業(yè)生產(chǎn)中技術(shù)成本高，并沒(méi)有得到應(yīng)用和推廣。目前最有效的方法就是用葡聚糖酶將葡聚糖水解成低分子質(zhì)量的物質(zhì)，減少葡聚糖對(duì)生產(chǎn)的影響。20世紀(jì)50年代，日本率先研究葡聚糖酶，并在60年代取得了成功[26]。此后，葡聚糖酶的研究與應(yīng)用一直在進(jìn)行[27]，并培養(yǎng)出了多種在耐高溫與在高錘度糖液中使用的葡聚糖酶。目前美國(guó)、澳大利亞、南非、泰國(guó)、波蘭、日本等國(guó)家的部分糖廠在生產(chǎn)中使用葡聚糖酶。路易斯安那州糖廠在1996—1997榨季首先使用美國(guó)Genencor公司生產(chǎn)的商品名字為DextranexTM[21]的葡聚糖酶產(chǎn)品。1999年，日本Sankyo公司獲得了美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)，由Chaetomiumgracile菌產(chǎn)生的葡聚糖酶DextranexR可以應(yīng)用于糖廠生產(chǎn)過(guò)程，并于2000年開(kāi)始出口至歐洲與美國(guó)。2002年丹麥NovoNordisk公司生產(chǎn)的葡聚糖酶DextranasePlus上市，使用溫度可達(dá)85℃，pH值范圍可至3～7，由Chaetomiumerraticum菌產(chǎn)生。美國(guó)氰特公司(Cytec)的產(chǎn)品TalozymeD也于2002年進(jìn)入市場(chǎng)。

葡聚糖酶在制糖工業(yè)的應(yīng)用研究進(jìn)展

1在蔗汁中的應(yīng)用

澳大利亞是最早在制糖工業(yè)上應(yīng)用葡聚糖酶的國(guó)家，實(shí)驗(yàn)指出葡聚糖酶可水解70%葡聚糖，完全水解葡聚糖是沒(méi)有必要的，并且使成本大大增加[28]。延長(zhǎng)葡聚糖酶的反應(yīng)時(shí)間與在低錘度蔗汁使用可以得到良好的效果，同時(shí)也建議在壓榨或蒸發(fā)的過(guò)程中使用[29]。葡聚糖酶在蔗汁中的水解適宜時(shí)間在10～15min為佳。1996—1997年榨季，路易斯安那州糖廠在混合汁中添加DextranexTM，加入量為6g/t蔗汁，作用時(shí)間為12～15min，可降解50%～85%的葡聚糖，降低了煮糖的黏度及廢蜜純度，晶體中的葡聚糖含量也減少了80%[21]。

2在糖漿或糖膏中的應(yīng)用

日本與法國(guó)的商業(yè)產(chǎn)品葡聚糖酶在錘度為65oBx的糖漿中使用，溫度提高到85℃，由于錘度增加，降低了葡聚糖的水解速率。在錘度為60oBx的糖漿中使用，酶活力減少了30%～40%[17]。隨著耐高溫酶的研制成功，研究者在糖漿或糖膏中添加葡聚糖酶以減少酶的使用量。澳大利亞的研究表明[28]，在煮制工段添加葡聚糖酶可使乙糖膏的黏度降低20%。路易斯安那州糖廠的實(shí)驗(yàn)是在蒸發(fā)罐中添加DextranexTM、糖液錘度為65oBx、溫度為85℃，結(jié)果表明，糖漿中葡聚糖減少70%～75%，甲膏中葡聚糖減少20%～60%，產(chǎn)品糖中的葡聚糖減少70%。在路易斯安那州的AlmaPlantation糖廠里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)也得出類似的結(jié)果[21]。由于錘度增加，酶活降低，致使在蒸發(fā)后的物料中使用葡聚糖酶的用量增加了6倍[16]。古巴的研究也表明[30]，在糖漿或乙糖膏中使用葡聚糖酶，為達(dá)到相同的效果，酶用量是在混合汁中用量的兩倍。以上研究可看出，在煮煉過(guò)程使用葡聚糖酶未能減少使用量。關(guān)于葡聚糖酶的使用工藝點(diǎn)，奧杜邦糖學(xué)會(huì)認(rèn)為，最有效的添加點(diǎn)應(yīng)該是提汁車間，此時(shí)的蔗汁溫度、pH值條件可促進(jìn)酶的反應(yīng)。

3殺菌劑的使用

通過(guò)消毒或殺菌的方式來(lái)減少生產(chǎn)過(guò)程中葡聚糖的產(chǎn)生。如在一定時(shí)間間隔內(nèi)，使用蒸汽消毒壓榨車間設(shè)備和使用殺菌劑噴灑貯存的甘蔗。葡聚糖酶的使用與殺菌劑的使用并不沖突，可以達(dá)到互補(bǔ)的作用，研究表明，葡聚糖酶可以在添加了二硫代氨基甲酸鹽(脂)殺菌劑的蔗汁中使用[6]。這兩種方法的聯(lián)合使用，不僅可以在一開(kāi)始就減少葡聚糖的生成，而且對(duì)已經(jīng)生成的葡聚糖，再用酶水解，可降低蔗汁中葡聚糖含量。

4經(jīng)濟(jì)效益分析

目前，葡聚糖酶制劑的價(jià)格大約是3500$/t，在葡聚糖含量為1600mg/kg的蔗汁中使用16mg/kg時(shí)，可以水解90%的葡聚糖，多收回0.8kg蔗糖/t甘蔗。以每噸甘蔗1.075m3混合汁計(jì)，每噸甘蔗使用14.88mg/kg葡聚糖酶，需要0.052$，如每磅糖的價(jià)格是0.05$，多收回的糖產(chǎn)生的價(jià)值是0.8×2.2×0.05＝0.088$?？梢?jiàn)在蔗汁中添加葡聚糖酶能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可使生產(chǎn)操作過(guò)程更容易進(jìn)行。