Enzymy przetwarzania skrobi

Enzymy przetwarzania skrobiPrzetwarzanie skrobi roślinnej w różne cukry jest ważną gałęzią przemysłu skrobiowego, a jednocześnie jednym z najważniejszych ekonomicznie obszarów zastosowań inżynierii genetycznej. Niezliczona ilość produktów spożywczych zawiera składniki pochodzące z sacharyfikacji skrobi. Enzymy przetwarzania skrobi odgrywają centralną rolę w tym procesie – i są one głównie produkowane przy użyciu genetycznie modyfikowanych mikroorganizmów.

W przeszłości do rozdzielenia skrobi na poszczególne cukry konieczne było użycie mocnych kwasów, podczas gdy obecnie stosuje się niemal wyłącznie enzymy. Oferują one szereg zalet: Ponieważ enzymy przetwarzania skrobi rozkładają rozgałęzione cząsteczki skrobi w bardzo określonych punktach, proces sacharyfikowania można szczegółowo kontrolować. W ten sposób uzyskuje się różne syropy skrobiowe, które różnią się mocą słodzenia, ale także właściwościami technologicznymi.

Produkty enzymatyczne do przetwarzania skrobi

Poniższe produkty to popularne enzymy stosowane w przetwórstwie skrobi.

Dowiedz się więcej o enzymach przetwarzania skrobi

Białko pszenne (znane również jako mąka pszenna) jest głównym produktem ubocznym powstającym w procesie produkcji skrobi pszennej, która jest bogata w składniki odżywcze i stanowi czyste, naturalne źródło białka roślinnego o dobrej jakości i niskiej cenie.

Ponieważ białko pszenicy ma unikalny skład aminokwasowy, zawiera więcej aminokwasów hydrofobowych i aminokwasów obojętnych, a także ma dużą powierzchnię oddziaływań hydrofobowych w cząsteczce, ta szczególna struktura powoduje jego niską rozpuszczalność w wodzie i wysoką lepkość, co ogranicza jego zastosowanie.

W ostatnich latach technologia hydrolizy bioenzymatycznej rozwinęła się szybko. Po hydrolizie enzymatycznej białko pszenicy może rozrywać wiązania peptydowe, zwiększać gęstość ładunku i zmieniać strukturę białka, odsłaniać hydrofobowe reszty aminokwasów i zwiększać hydrofobowość powierzchni. Obecność grup płciowych sprawia, że białko jest amfifilowe i zwiększa rozpuszczalność, co znacznie poprawia wygodę użytkowania i wartość wszechstronnego wykorzystania.

Wybór odpowiedniego preparatu enzymatycznego w celu poprawy właściwości funkcjonalnych produktów proteolizy pszenicy, takich jak rozpuszczalność, strawność itp., jest szczególnie ważny przy stosowaniu w paszach.

Pod wpływem enzymów przetwarzania skrobi cząsteczki białka ulegają hydrolizie, ich masa cząsteczkowa maleje, a struktura przestrzenna ulega zmianie, wytwarzając cząsteczki peptydowe lub mniejsze cząsteczki aminokwasów, co poprawia ich funkcjonalność. Powszechnie stosowane enzymy hydrolizujące białka obejmują alkaliczną proteazę, papainę, kompleksową proteazę, proteazę smakową, termofilową proteazę, trypsynę, pepsynę itp.

Obecnie enzymy przetwarzania skrobi stosowane w produkcji hydrolizowanego białka pszenicy w dziedzinie pasz obejmują głównie proteazę alkaliczną, proteazę neutralną i pepsynę. Spośród nich proteaza alkaliczna ma oczywiste zalety po kompleksowych efektach hydrolizy i kosztach oraz innych czynnikach.

Alkaliczna proteaza jest endonukleazą, która ma właściwości wysokiej wydajności hydrolizy i słabej hydrolizy grup amidowych. Może być stosowana do uzyskiwania wysokiej jakości produktów peptydu glutaminy poprzez hydrolizę białka glutenu pszennego.

Badania wykazały, że w eksperymencie hydrolizy pojedynczego enzymu z użyciem alkalicznej proteazy, efekt hydrolizy enzymatycznej jest znaczący, zawartość krótkich peptydów w produkcie jest wysoka, wskaźnik rozpuszczalności azotu w kwasie trichlorooctowym (TCA-NSI) wynosi 77,86%, a efektywna zawartość glutaminy jest wysoka i wynosi 17,65%. W systemie hydrolizy z udziałem dwóch enzymów lub wielu enzymów, białko glutenu pszennego jest hydrolizowane przez dwa lub więcej enzymów.

Wydajność hydrolizy lub efektywna zawartość glutaminy ponownie wzrasta, ale różni się od innych proteaz niepochodzących od zwierząt pod względem właściwości proteaz alkalicznych. W porównaniu do proteaz seksualnych ich wydajność hydrolizy jest bardzo wysoka, a efekt wprowadzający innych enzymów nie jest oczywisty, ale zwiększa koszty.

Obróbka białka pszenicy za pomocą proteaz, oprócz wytworzenia małych peptydów i aminokwasów, które poprawiają funkcjonowanie i strawność, znacznie poprawia rozpuszczalność i łatwość stosowania produktu.

W hydrolizie enzymatycznej wzrost peptydów o niskiej masie cząsteczkowej niszczy strukturę sieciową i zmniejsza pęcznienie, ponieważ depolimeryzacja multimerów białkowych i wzrost grup jonowych powoduje, że kolejność cząsteczek białka wzrasta, a samo białko ulega zmniejszeniu. Pozorna objętość ulega zmniejszeniu, co zmniejsza lepkość, a w warunkach kwaśnych lub obojętnych nie ma dużej różnicy w płynności roztworu hydrolizatu enzymatycznego.

Jednocześnie produkty proteolizy pszenicy mają właściwości niskiej lepkości przy wysokich stężeniach i są szczególnie odpowiednie do płynnych produktów spożywczych, które wymagają wysokiej zawartości białka i nie mogą dodawać białka pszenicy. Mogą być stosowane jako dobry dodatek do źródła azotu w żywności bez wpływu na żywność. Właściwości płynne, które również przyczyniają się do ich zastosowania w sektorze paszowym.

Perspektywy zastosowania hydrolizowanego białka pszenicy w paszach

Hydrolizowane białko pszenicy produkowane w procesie hydrolizy enzymatycznej poprawia rozpuszczalność surowców i zawiera dużą liczbę aktywnych małych peptydów. W porównaniu do niehydrolizowanych surowców białka pszenicy i różnych innych surowców zwierzęcych i roślinnych ma unikalne właściwości funkcjonalne, które promują jego zastosowanie w przemyśle paszowym.
Optymalna produkcja wysokiej jakości hydrolizowanego białka poprzez proces hydrolizy enzymatycznej pomaga w efektywnym wykorzystaniu dostępnych zasobów białka

Białko ryżowe jest uznanym wysokiej jakości białkiem roślinnym i ważnym źródłem białka w codziennym odżywianiu ludzi. Posiada właściwości odpowiedniej równowagi między składem aminokwasów i niską alergią. Jest bardzo dobrze przystosowane jako odżywcze pożywienie dla niemowląt, dzieci i osób specjalnych.

Z ekonomicznego punktu widzenia nie jest wskazane bezpośrednie ekstrahowanie białka z ryżu w celu dalszego przetwarzania; dobrymi surowcami do dalszego przetwarzania białka ryżowego są produkty uboczne ryżu, kwasy organiczne, fermentacja antybiotykowa, produkty uboczne produkcji cukru skrobiowego czy resztki ryżu.

Pozostałości ryżu to pozostałości mąki ryżowej upłynnionej przez amylazę wysokotemperaturową i przefiltrowanej przez płytki i ramy w celu usunięcia części węglowodanów. Zawartość białka wynosi ponad 40%, co oznacza, że większość białka jest zatrzymywana w ryżu, a białko ekstrahowane bezpośrednio z ryżu ma prawie taką samą wartość odżywczą.

Każde 7 ton ryżu zużyte w produkcji cukru skrobiowego wytwarza 1 tonę pozostałości ryżowych. Badania i rozwój produktów białek pozostałości ryżowych nie tylko w pełni wykorzystują zasoby białka ryżowego, ale także pomagają poprawić korzyści ekonomiczne firm produkujących cukier skrobiowy.

Jednakże, ponieważ nierozpuszczalny w wodzie gluten w białku resztkowym ryżu stanowi więcej niż 80%, a podczas sacharyfikowania ryżu, wysoka temperatura i ciśnienie powodują denaturację białka w ryżu i utworzenie kompleksu glikoproteinowego z cukrem poprzez reakcję Maillarda, co skutkuje trudnościami w ekstrakcji białka, niską rozpuszczalnością i emulgacją oraz niską wydajnością przetwarzania. Dlatego też jest on obecnie stosowany głównie jako pasza dla zwierząt, rzadko w przemyśle spożywczym, a marnotrawstwo zasobów jest poważne.

Preparaty enzymów przetwarzania skrobi rozkładają i modyfikują białko ryżowe, czyniąc je rozpuszczalnym peptydem i ekstrahując je, tak aby białko pozostałości ryżowych mogło być głęboko rozwinięte i wykorzystane. Jest stosowany w przemyśle spożywczym, żywności prozdrowotnej lub farmaceutycznym w celu dalszej poprawy białka ryżowego. Kompleksowa wartość użytkowa.、

Metoda enzymów przetwarzania skrobi do usuwania cukru z resztek ryżu i zastosowanie proteolizy

Oprócz głównego składnika białka w pozostałościach ryżu, całkowita zawartość cukru przekracza 30%. Te pozostałości cukru pozostające w pozostałościach ryżu zostały upłynnione przez amylazę wysokotemperaturową podczas produkcji pozostałości ryżu. Oryginalna skrobia jest niska i więcej dekstryny i oligosacharydów jest rozłożonych. Dlatego węglowodany można najpierw poddać obróbce α-amylazą i glukoamylazą w celu zwiększenia zawartości białka w surowcu, co jest bardziej sprzyjające hydrolizie białka w kolejnym procesie.

Białko ryżowe uzyskane po enzymatycznym usunięciu cukru jest nierozpuszczalne w wodzie i musi być poddane dalszej modyfikacji enzymatycznej, aby mogło być szeroko stosowane w produkcji żywności. Głęboka hydroliza białka ryżowego po usunięciu cukru jest wykonywana głównie metodą proteazową. Ogólnie rzecz biorąc, alkaliczna proteaza, neutralna proteaza, kwaśna proteaza, papaina itp. mają dobry wpływ na hydrolizę takich białek. Zazwyczaj bardziej ekonomiczne jest wybranie kilku proteaz do powszechnego użytku.

Proces przygotowania proteolizy resztek ryżu:

Regulacja temperatury mielenia resztek ryżu poprzez regulację temperatury - usuwanie cukru metodą enzymatyczną (odporna na temperaturę α-amylaza / połączony preparat enzymatyczny DFT-04) - usuwanie cukru przez wirowanie - regulacja temperatury mycia wodą - dodawanie głębokości reakcji proteazy - wirówka zabijająca enzymy w celu zebrania stężenia supernatantu i suszenia

Preparaty enzymów przetwarzania skrobi Produkty serii ZF to specjalne hydrolazy białek roślinnych, które zostały opracowane zgodnie z właściwościami i przetwarzaniem białek surowców roślinnych. Mogą hydrolizować białko ryżowe do peptydów i aminokwasów, zmniejszać masę cząsteczkową białka i dokładnie je hydrolizować, poprawiając w ten sposób jego rozpuszczalność. Właściwości emulgujące i pieniące poprawiają wartość odżywczą i dodatkowo rozszerzają zakres zastosowań białka ryżowego.