8.3. Применение ферментов в пищевых технологиях

~ модифицированные крахмалы: расщепленные крахмалы (окисленные и набухающие); замещенные крахмалы (фосфатные, ацетилированныс, сополимеры крахмала);

— декстрины;

— различные виды крахмальных паток: карамельная (38—44% РВ), кара­мельная низкоосахаренная (30—34% РВ), глюкозная высокоосахарен-ная (44-60% РВ), мальтозная (не менее 60% РВ);

— глюкоза (техническая, пищевая, кристаллическая);

— глюкозо-фруктозные сиропы.

В настоящее время в России ведется поиск новых источников крах­мала и разработка новых технологических приемов с целью увеличения объема и расширения ассортимента вырабатываемых сахаристых крах-мало-продуктов. Одним из таких перспективных видов крахмалсодер-жащего сырья является зерновое сорго, которое может быть использова­но наряду с картофелем, кукурузой, рисом и пшеницей. Кроме того, ве­дется поиск и исследование новых амилолитических ферментных пре­паратов и способов ферментативного получения сахарных сиропов (гид-ролизатов) различного углеводного состава с учетом их целевого назна­чения.

Применение амилаз. Ферментные препараты амилаз нашли широкое применение в технологиях получения различных паток и глюкозы.

Первой технологической операцией производства крахмальных гид-ролизатов является гидролиз крахмала. Его проводят кислотным, кис­лотно-ферментативным или ферментативным способом. Во всех случа­ях процесс гидролиза включает стадии клейстеризации крахмала, раз­жижения крахмального клейстера и его осахаривания.

Кислотный гидролиз в настоящее время осуществляется, вос-новном, с применением соляной кислоты. При этом можно достичь раз­личной степени гидролиза и получить гидролизаты с различной степенью осахаривания. Однако кислотный гидролиз крахмала, несмотря на деше­визну и быстроту процесса, имеет весьма существенные недостатки: полу­чаемые гидролизаты имеют невысокое качество из-за присутствия в них продуктов деградации белков, а также минеральных примесей, которые образуются при нейтрализации кислоты после гидролиза.

Кислотно-ферментативным методом производят раз­жижение крахмала сначала кислотой, для этого суспензию крахмала под­кисляют соляной кислотой до рН 1,8—2,5, нагревают до 140°С в течение 5 мин. Затем нейтрализуют раствором кальцинированной соды до рН 6,0—6,5 и охлаждают до 85°С, после чего добавляют ферментный пре­парат а-амилазы и ведут гидролиз в течение 30 мин.

С целью разжижения на этой стадии используют ферментный препа­рат амилосубтилин ПОХ. Этот препарат выпускается в виде порошка;

327Глава 8. Ферменты

содержит в основном а-амилазу и (3-глкжоназу. Оптимальные условия действия препарата: рН 6,2-6,8, температура — 85-87°С.

Осахаривание полученного гидролизата также проводят с использо­ванием ферментов. Для этой цели наиболее широко применяют порош­кообразный ферментный препарат глюкавомарин Г20Х.

Препарат содержит в основном глкжоамилазу. Оптимальные условия действия препарата глюкоавомарина Г20Х: оптимум рН4,0—5,5; опти­мум температуры 56-58°С.

Ферментативный способ заключается в том, что 30-35%-ю крахмальную суспензию прогревают до 55°С, доводятрН до 6,3—6,5, добав­ляют раствор ферментного препарата амилосубтилина П ОХ и раствор каль­цинированной соды в качестве стабилизатора. Процесс разжижения длит­ся в течение 1 часа при температуре 85-90"С при непрерывном перемеши­вании. Далее стадия декстринизации и осахаривания проводится с исполь­зованием препаратов амилосубтилина ПОХ, амилоризина Г10Х и П10Х. Этот процесс идет 2-3 ч при температуре от 53 до 85°С и рН 4,7—5,5.

Дальнейшее осахаривание ведут при 60°С и оптимальном рН, а про­должительность осахаривания зависит от желаемого результата (требуе­мой степени осахаривания). Инактивацию фермента и остановку про­цесса гидролиза производят нагреванием продукта при 80"С в течение 20 мин.

Ферментный препарат амилоризин П1 ОХ и ферментный препарат ами-лоризин ПОХ имеют оптимальные условия действия: рН 4,8—5,3 и тем­пературу 53-55°С.

Применение глюкозоизомеразы. Фермент глюкозоизомераза (Н.Ф. 5.3.1.18) катализирует реакцию изомеризации глюкозы во фрукто­зу, то есть превращение альдозы в кетоформу за счет внутримолекуляр­кого процесса окисления одной части молекулы и соответствующего вос­становления другой части. Фермент обнаружен в растениях и продуци­руется различными микроорганизмами. В промышленности преимуще­ственно используются препараты глюкозоизомеразы, продуцируемые микроорганизмами, которые относятся к роду 31гер1;отусе8, а также к родам АегоЬас(ег и Ьас1оЪасШи5.

На реакции ферментативной изомеризации основана технология по­лучения глюкозно-фруктозных сиропов из крахмала. Для получения глю-козно-фруктозных сиропов используют гидролизаты кукурузного крах­мала с высоким содержанием крахмала (96-98%), полученные с помо­щью ферментативного гидролиза. Процесс изомеризации под действи­ем иммобилизованного (закрепленного на носителе) ферментного пре­парата глюкозоизомеразы длится в течение 20-24 часов (до содержания в гидролизате 42% фруктозы и 52% глюкозы). В ходе процесса необходи­мо контролировать и поддерживать оптимальные условия для работы

328