《消泡剂酶制剂》PPT课件.ppt

第四章 消泡剂 酶制剂 泉州师范学院 第一节 消泡剂概述 在食品加工如发酵、搅拌、煮沸、提取和浓缩等过程中 常常会产生大量的泡沫，影响正常操作的进行，必须及时消 除或防止泡沫的产生。 一、气泡的产生及稳定 泡沫是气体分散在液体或固体中的胶体分散系统，形状 因环境而异。由液体和气体形成的泡沫称为两相泡沫，当其 中有固体粉末时称为多相泡沫。 产生泡沫时由于表面的自由能的增加，泡沫体系的自由能也 迅速增加。当压力、温度不变时： G=rA G体系的自由能； r液体的表面张力； A体系的表面积。 食品加工体系一般都含有表面活性物质，使泡沫达到相对稳 定的状态。表面张力越低，形成泡沫所需的自由能也越少， 越容易生成泡沫。 二、消泡机理 消泡剂：是在食品加工过程中用于降低表面张力，消除泡沫 的加工助剂。 一般认为，消泡剂是以微粒的形式渗入泡沫的体系，接 触泡沫后立即捕获泡沫表面的疏水端，形成双分子层膜，由 于消泡剂表面张力较低，易于吸附、铺展于液膜上，使液膜 的局部表面张力降低，同时带走液膜下邻近液体，在周围表 面张力大的膜层强力牵引下，最后导致泡膜破裂。 消泡剂在液面上铺展得越快，液膜变得越薄，破泡能 力就越强。 三、消泡剂的选择 由于起泡体系非常复杂，大多还是按经验方法进行； 一般是选择亲油性比较小、分支多、比重轻及能使水溶液表 面张力降低的有机化合物作为水溶液的消泡剂。 四、消泡剂的分类 能消除已产生的气泡，如低级醇、山梨糖醇等。 能抑制气泡的形成，如乳化硅油、聚醚等。 当一类消泡剂使用量大时会有抑泡和破泡双重作用。 五、消泡剂应具备的性质 1、消泡力强，用量少； 2、加入发泡系统后其基本性质不受影响 ； 3、表面张力小； 4、与表面的平衡性好； 5、扩散性好、渗透性好； 6、耐热性好； 7、化学性稳定，耐气化性强； 8、气体溶解性、透过性好； 9、在发泡系统中的溶解度小； 10、无生理活性，安全性好。 第二节 国内外常用的食品消泡剂 美国FDA批准允许使用的食品消泡剂主要有聚硅氧烷树脂、 卵磷脂、固体石蜡等9种，中国允许使用的有乳化硅油、高 碳醇脂肪酸脂复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚等8种。 1、乳化硅油 硅油（聚甲基硅氧烷）经乳化而成 性状：乳白色粘稠液体，几乎无臭，化学稳定性好，不挥发， 不燃烧 性能：亲油性表面活性剂，表面张力小，消泡能力强。 毒性： 应用：在谷氨酸发酵过程消除泡沫0.2g/kg 2、高碳醇脂肪酸脂复合物 商品名DSA-5 性状：白色至淡黄色的稠状液体，几乎无臭，化学稳定性好， 不挥发，不燃烧，无腐蚀性。 性能：主要成分是表面活性剂，有效降低泡沫液膜局部表面张 力促使泡沫破裂。 毒性：大鼠经口 LD5015g/kg，致畸和胚胎毒性试验均未发现 有毒性作用。 应用：酿造、豆制品、制糖、发酵工艺，消泡效果好消泡率达 96-98%。 3、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚 季戊四醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，别名消泡剂PPE 性状：无色透明或微黄色的油状液体可溶乙醚、丙酮、苯等， 不溶于水，化学和热稳定好。 性能：属离子型表面活性剂，消泡、抑泡性能良好。 毒性：大鼠经口 LD50为10.8g/kg（雌性）， LD50为12.47g/kg （雄性），小鼠经口 LD50为12.6g/kg（雌性）， LD50为 17.1g/kg（雄性），无致突变作用。 应用：GB2760-1996规定用于发酵工艺，按生产需要适量使 用。 注意：味精生产 4、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚 别名消泡剂BAPE 性状：无色或淡黄色的透明油状液体，无挥发性，冷水中比热 水溶解度大，溶于有机溶剂。 性能：属非离子型表面活性剂，消泡、抑泡性能良好 毒性：大鼠经口 LD50为10.5-27.8g/kg（雌性）， LD50为16.7- 44.1g/kg（雄性），小鼠经口 LD50为8.6-25.0g/kg（雌性） ， LD50为7.76-20.5g/kg（雄性），无致突变作用。 应用：用于发酵工艺，按生产需要适量使用。 5、月桂酸 未列入GB2760的消泡剂品种，列入香料中 形状：白色或淡黄色的结晶固体，具有其特征气味，微溶于水 ，可溶于乙醇、乙醚。 性能：良好的消泡剂，同时有抗结性。 毒性：天然提取物，无毒。大鼠经口 LD50为12g/kg GRAS 应用：冷饮、糖果、焙烤食品、油脂。 6、矿脂 未列入GB2760的消泡剂品种 俗称凡士林，是液体和固体石蜡烃类的混合物。 性状：半固态油性脂状物质，白色至淡黄色或淡琥珀色，不溶 于乙醇，易溶于乙醚。 性能：消泡，抗氧化、润滑、涂层保护作用。 毒性：FAD/WHO（1994）对ADI尚未作规定，GRAS物质 应用：糖果、脱水果蔬、焙烤食品、固体蛋白。 第三节消泡剂在食品中的应用 一、豆制品生产中的应用 1、生产过程中泡沫的产生 2、常用的消泡剂 复合型消泡剂 二、制糖工业中的应用 1、泡沫的影响 2、常用种类 第四节 酶制剂 一、定义 以具有生物催化能力的生物酶为主体的添加剂。 指从生物中提取的具有生物催化能力的物质，辅以其他成分 ，用于加速食品加工过程和提高食品产品质量的制品。 是指由动物或植物的可食或非可食部分直接提取，或由传统 或通过基因修饰的微生物（包括但不限于细菌、放线菌、真 菌菌种）发酵、提取制得，用于食品加工，具有特殊催化功 能的生物制品。 酶的分类：（按功能） 氧化还原类，氧化酶、 移换酶类，转氨酶、转甲基酶 水解酶类，淀粉酶、 裂合酶类，醛缩酶、水化酶 异构酶类，差向异构酶 连接酶类，羧化酶、谷氨酸 合成酶 二、酶制剂的开发利用 酶在食品工业中应用可以提高产品质量，降低成本，节约原料 和能量保护环境。 现在酶制剂在食品工业中的应用有酶法生产葡萄糖、果葡糖浆 、氨基酸、味精、呈味核苷酸、酶法生产肽、变性淀粉。 三、食品酶制剂的安全问题 从动植物的可食部分得到的酶，认为是食品安全的。 从不熟悉的微生物得到的酶，必须通过毒理学试验。 FAO/WHO规定的酶制剂指标 酶活力； 砷、铅含量；大肠杆菌； 沙门氏菌；总杂菌； 酶菌毒素 四、酶的特性 1.催化的高效性 需要较低的反应活化能，是化学类10-107倍 如1g淀粉酶在65下，15min内可使2t淀粉转化为糊精。 2.反应专一性 对反应物（底物）的反应选择催化，副产品少。如蛋白的水 解 3.条件温和 在常温、常压、低酸碱条件下完成，有利于减少能耗；简化 设备；改善劳动条件；降低生产成本。 4.具有蛋白质所有性质 如两性电解质；紫外、热、重金属、酸碱使其变性； 遇蛋白酶失活纯化困难。 五、酶活力的影响因素 1.酶浓度 2.底物浓度 3.温度控制 4.系统酸度 5.作用时间 6.蛋白酶干扰 7.激活剂与抑制剂 激活剂 抑制剂 六、常用食品酶制剂 一、淀粉酶 淀粉水解酶，可水解淀粉、糊精、低聚糖 1、 -淀粉酶（液化酶） 使淀粉糊的粘度迅速下降“液化”作用 温度范围60-90，最适范围60-70 。PH范围5.5-7.0， 最适范围6.0。 可按生产需要量添加，用于生产葡萄糖，谷氨酸，啤酒。 2、糖化酶 温度范围55-60 ，最适范围58-60 。PH范围4.0-5.0， 最适范围4.5。 用于葡萄糖、酒精、味精生产。 二、食品添加剂中蛋白酶类的产品与应用 蛋白酶是用于分解蛋白质和多肽的肽键的一类酶 按来源分： 动物蛋白酶；植物蛋白酶；微生物蛋白酶。 按作用PH值分： 酸性蛋白酶，PH4；中性蛋白酶，PH6-7； 碱性蛋白酶，PH8-10。 按作用方式分： 内肽酶；外肽酶；氨肽酶；羟肽酶。 1、木瓜蛋白酶 用天然木瓜汁直接干燥精制而成 最适温度65 ，PH最适值5.0。 应用： （1）啤酒澄清 （2）肉类嫩化 （3）饼干、糕点松化 （4）植物蛋白的加工 2、凝乳酶 黄色澄清溶液，黄色粉末。最适温度37-43 ，PH最适值5.8 凝乳酶的活力： 1ml或1g 35 40min 凝结原奶的毫升数。 影响凝乳酶活性的主要因素 （1）PH值 （2）温度 （3）钙离子浓度 （4）酶浓度和酶解时间 （5）酶用量不影响乳清的排出，酶用量会影响品质。 三、食品添加剂中其他的酶制剂 1、果胶酶 催化果胶质分解的一类酶的总称。浅黄色粉末，易溶于水。 温度范围10-60，最适范围45-50 。PH范围3.0-6.0， 最适3.5。 应用： （1）降低果汁粘度，提高出汁率，加强澄清作用。 （2）莲子脱内衣、蒜脱内衣、橘子脱外衣。 2、葡萄糖氧化酶（GOD） 白色至浅黄色粉末，或