我课件--第五章--酶工程原理及其在食品工业中应用.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 酪氨酸和组氨酸 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.蛋白酶 将蛋白酶添加到面粉中可以缩短和面时间，改善面团黏弹性，调节面团和面粉的面筋强度，改良面包的口感和质量。 在饼干制造中，需要含有高相对分子质量糊精以及含有高水解程度面筋的面粉，以便有足够的弹性利于加工。许多面粉不具备这种性质，而且蛋白酶活性很低，要外加蛋白酶来降解面筋，提高面筋的水解程度。 3.葡萄糖氧化酶 改善面包品质的新型酶制剂，对面团特性、面包体积和内部结构具有显著的改良作用，作用效果优于溴酸钾。但是用量过大会造成过度氧化，面筋过强，并恶化面团性质。 4.脂肪氧化酶 脂肪氧化酶通过氧化面粉中的胡萝卜素起到增白作用。此外，脂肪氧化酶可作为一种面团调节剂，用于增加面团的混合耐性和面团的起发体积。 * * * * * * * 固定化葡萄糖异构酶是世界上生产规模最大的固定化酶 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 组氨酸 * * * * 固定化酶法生产果葡糖浆 果葡糖浆是一种以果糖和葡萄糖为主要成分的混合糖浆，国际上按果糖含量及其发展分为三代：第一代果葡糖浆含42 ％的果糖，其它成分为葡萄糖53 % ，低聚糖5 % ，浓度为70 ％一72 % ，甜度与蔗糖相同；第二代果葡糖浆含果糖55 % ，葡萄糖40 % ，低聚糖5 % ，浓度为76 ％一78 % ，甜度约为蔗糖的1 . 1 倍；第三代果葡糖浆含果糖量在90 ％以上，低聚糖3 % ，浓度为79 ％一80 % ，其甜度为蔗糖的1 . 4 倍。此外有的国家还生产果糖，纯度为97 ％以上的结晶果糖。 5 酶反应器 酶反应器是利用游离酶、或固定化酶将底物转化成产物的装置。根据使用对象的不同，可以分为游离酶反应器、固定化酶反应器。 5 . 1 固定化酶反应器的类型及其特点 A. 间歇式搅拌罐 间歇式酶反应器。分为搅拌罐反应器(BSTR)以及搅拌式反应罐。它是由容器、搅拌器的恒温装置组成的。 酶的底物一次性加入反应器，而产物一次性取出。反应完成，将固定化酶滤出，再转入下一批反应。 优点，反应器结构简单，造价较低；由于搅拌使内容物混合均匀；反应温度和pH 值易于控制；传质阻力小，反应能迅速达到稳态；能处理难溶底物或胶状底物，适用于受底物抑制的酶反应。 缺点，反应效率较低，搅拌动力消耗大，搅拌桨的剪切易使固定化酶颗粒受到磨损、破碎，容易造成酶失活，游离酶不能回收。不适用于大规模工业生产。 B.连续式搅拌罐 向反应器投人固定化酶和底物溶液，不断搅拌，反应达到平衡之后，再以恒定的流速补充新鲜底物溶液，以相同流速输出反应液。 优点，不需要将固定化酶滤出，因而操作较简便。 缺点，反应效率较低，搅拌动 力消耗大，搅拌桨的剪切力易使固定化酶颗粒遭到破坏。 连续式搅拌罐 C. 固定床反应器又称为填充床反应器（packed bed reactor , PBR ）。 将固定化酶填充于反应器内，制成稳定的固定床。底物溶液以一定的方向和流速不断地流进固定床，产物从固定床出口不断地流出来。在固定床横切面上，液体流体流动速度完全相同，沿液体流动方向，底物浓度和产物浓度都是逐渐变化的。但是，在同一横切面上，无论是底物浓度，还是产物浓度都是一致的。因此，可以把PBR 看成是一种平推流型反应器或称活塞流反应器。 优点是：可以使用高浓度的生物催化剂，反应效率较高；由于产物不断流出，可以减少产物对酶的抑制作用；结构简单，容易操作，适用于大规模工业生产。它适用于各种形状的固定化酶和不含固定颗粒、黏度不大的底物溶液，以及有产物抑制和转化反应。 缺点是：传质系数和传热系数较低；由于床内压力降相当大，底物溶液必须在加压下才能流人柱床内；床内有自压缩倾向，容易堵塞；更换固定化酶较麻烦。当底物溶液含固体颗粒或黏度很大时，不宜采用PBR 。 固定床反应器 D.流化床反应器（fluidized bed reactor , FBR) 特点是底物溶液以较大的流速，从反应器底部向上流过固定化酶柱床，从而使固定化酶颗粒始终处于流化（浮动）状态。 优点是：流动方式使反应液混合比较充分，进而使传质、传热情况良好；对温度和pH 值的调控及气体的供给都比较容易；柱床不易堵塞，可用处理粉末状底物或黏度大的底物溶液；即使应用细 颗粒固定化酶，压力降也不会很高。 缺点是：需要保持较大的流速，运转成本较高， 难以放大；固定化酶处于流动状态，易使酶颗粒磨损； 流化床的空隙体积大，使酶浓度不高；底物溶液高速 流动，易