Использование ферментов в промышленности

Пищевая промышленность

Области применения ферментных препаратов

• Пищевая промышленность (соки, вина \пектиназы\, хлебопечение, пивоварение, сыроделие, пр-во спирта, заменителей сахара)

Пищевая промышленность

Ферментные препараты, предназначенные для использования в пищевой промышленности или в медицинской практике, подлежат строгому контролю на токсичность для животных, мутагенную активность, канцерогенность, а также проверяются в различных фармакологических тестах.

2.1.1. Получение глюкозо-фруктозных сиропов

Фруктоза, или иначе фруктовый, плодовый или медовый сахар, широко распространен в природе. Она слаще на 60-70% чем сахароза. По сравнению с сахаром фруктоза обладает более приятным вкусом. Кроме того, фруктоза может употребляться людьми, больными диабетом, поскольку усвоение фруктозы не связано с превращением инсулина. Поэтому существует достаточно эффективный метод превращения глюкозы во фруктозу под действием иммобилизованного фермента глюкоизомеразы . Фермент глюкоизомераза катализирует превращение глюкозы, получаемой при гидролизе крахмала (кукурузного или реже картофельного), в смесь глюкозы и фруктозы. Образующийся глюкозо-фруктозный сироп содержит 42-43% фруктозы, около 51% глюкозы и не более 6% олигосахаридов, по сладости соответствующих обычному сахару. Для некоторых пищевых производств употребляют глюкозо-фруктозные сиропы с содержанием фруктозы 55 и 90%. Их в свою очередь изготавливают из обычных сиропов с использованием разделительных процессов, например, жидкостной хроматографии . Крупномасштабный процесс производства фруктозных сиропов из кукурузного крахмала происходит следующим образом. Отделенные из зерен гранулы крахмала ресуспендируются в воде до концентрации 40% при рН 3,5–4,2. На стадии разжижения добавляется α-амилаза и крахмал желируется при рН 6,2–6,5 при прямом нагревании раствора паром. Начальная температура 105–107 °С поддерживается 5–8 минут, затем резко охлаждается до 95 °С и выдерживается 1–2 часа для дальнейшего гидролиза крахмала до размера олигосахаридов в 10–13 глюкозных остатков. Для осахаривания раствор разбавляют до концентрации 32–34% сухого вещества, рН доводят до значения 4,2–4,5, и глюкоза образуется при добавлении глюкоамилазы и пуллаланазы. Реакция проходит в реакторах при температуре 60 °С. Для изомеризации 95,5% раствор глюкозы доводят до рН 7–8 и пропускают через колонну с иммобилизованной глюкоизомеразой. Температура и скорость протока контролируются так, чтобы обеспечить на выходе примерно 42% фруктозный сироп . ^

2.1.2. Получение безлактозного молока

Лактоза, молочный сахар, содержится в достаточно больших количествах в молоке и молочной сыворотке. Этот сахар характеризуется малой сладостью и низкой растворимостью. Молекулы лактозы распадаются на глюкозу и галактозу при гидролизе под действием лактазы или β-галактозидазы. Молоко после такой обработки приобретает новые диетические качества и может употребляться людьми, не переносящими молочный сахар. ^

2.1.3. Получение l-аспарагиновой кислоты

Аспарагиновая кислота не принадлежит к числу незаменимых, но производится в мире многими тысячами тонн. Она находит широкое применение в пищевой промышленности для придания кондитерским изделиям и напиткам различных оттенков кислого или сладкого вкуса. Аспарагиновую кислоту получают с помощью фермента аспартазы. В качестве исходных реагентов используются фумаровая кислота и аммиак .