1、第四章 消泡劑 酶制劑,泉州師范學(xué)院,泉 州 師 范 學(xué) 院,第一節(jié) 消泡劑概述,在食品加工如發(fā)酵、攪拌、煮沸、提取和濃縮等過(guò)程中常常會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，影響正常操作的進(jìn)行，必須及時(shí)消除或防止泡沫的產(chǎn)生。 一、氣泡的產(chǎn)生及穩(wěn)定 泡沫是氣體分散在液體或固體中的膠體分散系統(tǒng)，形狀因環(huán)境而異。由液體和氣體形成的泡沫稱(chēng)為兩相泡沫，當(dāng)其中有固體粉末時(shí)稱(chēng)為多相泡沫。 產(chǎn)生泡沫時(shí)由于表面的自由能的增加，泡沫體系的自由能也迅速增加。當(dāng)壓力、溫度不變時(shí)： G=rA G體系的自由能； r液體的表面張力； A體系的表面積。,泉 州 師 范 學(xué) 院,食品加工體系一般都含有表面活性物質(zhì)，使泡沫達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。表面張力

2、越低，形成泡沫所需的自由能也越少，越容易生成泡沫。 二、消泡機(jī)理 消泡劑：是在食品加工過(guò)程中用于降低表面張力，消除泡沫 的加工助劑。 一般認(rèn)為，消泡劑是以微粒的形式滲入泡沫的體系，接觸泡沫后立即捕獲泡沫表面的疏水端，形成雙分子層膜，由于消泡劑表面張力較低，易于吸附、鋪展于液膜上，使液膜的局部表面張力降低，同時(shí)帶走液膜下鄰近液體，在周?chē)砻鎻埩Υ蟮哪訌?qiáng)力牽引下，最后導(dǎo)致泡膜破裂。 消泡劑在液面上鋪展得越快，液膜變得越薄，破泡能 力就越強(qiáng)。,泉 州 師 范 學(xué) 院,三、消泡劑的選擇 由于起泡體系非常復(fù)雜，大多還是按經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行； 一般是選擇親油性比較小、分支多、比重輕及能使水溶液表面張力降低的有

3、機(jī)化合物作為水溶液的消泡劑。 四、消泡劑的分類(lèi) 能消除已產(chǎn)生的氣泡，如低級(jí)醇、山梨糖醇等。 能抑制氣泡的形成，如乳化硅油、聚醚等。 當(dāng)一類(lèi)消泡劑使用量大時(shí)會(huì)有抑泡和破泡雙重作用。,泉 州 師 范 學(xué) 院,五、消泡劑應(yīng)具備的性質(zhì) 1、消泡力強(qiáng)，用量少； 2、加入發(fā)泡系統(tǒng)后其基本性質(zhì)不受影響 ； 3、表面張力?。?4、與表面的平衡性好； 5、擴(kuò)散性好、滲透性好； 6、耐熱性好； 7、化學(xué)性穩(wěn)定，耐氣化性強(qiáng)； 8、氣體溶解性、透過(guò)性好； 9、在發(fā)泡系統(tǒng)中的溶解度?。?10、無(wú)生理活性，安全性好。,泉 州 師 范 學(xué) 院,第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外常用的食品消泡劑,美國(guó)FDA批準(zhǔn)允許使用的食品消泡劑主要有聚硅氧烷

4、樹(shù)脂、卵磷脂、固體石蠟等9種，中國(guó)允許使用的有乳化硅油、高碳醇脂肪酸脂復(fù)合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚等8種。 1、乳化硅油 硅油（聚甲基硅氧烷）經(jīng)乳化而成 性狀：乳白色粘稠液體，幾乎無(wú)臭，化學(xué)穩(wěn)定性好，不揮發(fā)，不燃燒 性能：親油性表面活性劑，表面張力小，消泡能力強(qiáng)。 毒性： 應(yīng)用：在谷氨酸發(fā)酵過(guò)程消除泡沫0.2g/kg,泉 州 師 范 學(xué) 院,2、高碳醇脂肪酸脂復(fù)合物,商品名DSA-5 性狀：白色至淡黃色的稠狀液體，幾乎無(wú)臭，化學(xué)穩(wěn)定性好，不揮發(fā)，不燃燒，無(wú)腐蝕性。 性能：主要成分是表面活性劑，有效降低泡沫液膜局部表面張力促使泡沫破裂。 毒性：大鼠經(jīng)口 LD5015g/kg，致畸和胚胎毒性試驗(yàn)均

5、未發(fā)現(xiàn)有毒性作用。 應(yīng)用：釀造、豆制品、制糖、發(fā)酵工藝，消泡效果好消泡率達(dá)96-98%。,泉 州 師 范 學(xué) 院,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，別名消泡劑PPE 性狀：無(wú)色透明或微黃色的油狀液體可溶乙醚、丙酮、苯等，不溶于水，化學(xué)和熱穩(wěn)定好。 性能：屬離子型表面活性劑，消泡、抑泡性能良好。 毒性：大鼠經(jīng)口 LD50為10.8g/kg（雌性）， LD50為12.47g/kg（雄性），小鼠經(jīng)口 LD50為12.6g/kg（雌性）， LD50為17.1g/kg（雄性），無(wú)致突變作用。 應(yīng)用：GB2760-1996規(guī)定用于發(fā)酵工藝，按生產(chǎn)需要適量使用。 注意：味精生產(chǎn),泉

6、 州 師 范 學(xué) 院,4、聚氧乙烯聚氧丙烯胺醚,別名消泡劑BAPE 性狀：無(wú)色或淡黃色的透明油狀液體，無(wú)揮發(fā)性，冷水中比熱水溶解度大，溶于有機(jī)溶劑。 性能：屬非離子型表面活性劑，消泡、抑泡性能良好 毒性：大鼠經(jīng)口 LD50為10.5-27.8g/kg（雌性）， LD50為16.7-44.1g/kg（雄性），小鼠經(jīng)口 LD50為8.6-25.0g/kg（雌性）， LD50為7.76-20.5g/kg（雄性），無(wú)致突變作用。 應(yīng)用：用于發(fā)酵工藝，按生產(chǎn)需要適量使用。,泉 州 師 范 學(xué) 院,5、月桂酸,未列入GB2760的消泡劑品種，列入香料中 形狀：白色或淡黃色的結(jié)晶固體，具有其特征氣味，微溶于

7、水，可溶于乙醇、乙醚。 性能：良好的消泡劑，同時(shí)有抗結(jié)性。 毒性：天然提取物，無(wú)毒。大鼠經(jīng)口 LD50為12g/kg GRAS 應(yīng)用：冷飲、糖果、焙烤食品、油脂。,泉 州 師 范 學(xué) 院,6、礦脂,未列入GB2760的消泡劑品種 俗稱(chēng)凡士林，是液體和固體石蠟烴類(lèi)的混合物。 性狀：半固態(tài)油性脂狀物質(zhì)，白色至淡黃色或淡琥珀色，不溶于乙醇，易溶于乙醚。 性能：消泡，抗氧化、潤(rùn)滑、涂層保護(hù)作用。 毒性：FAD/WHO（1994）對(duì)ADI尚未作規(guī)定，GRAS物質(zhì) 應(yīng)用：糖果、脫水果蔬、焙烤食品、固體蛋白。,泉 州 師 范 學(xué) 院,第三節(jié)消泡劑在食品中的應(yīng)用,一、豆制品生產(chǎn)中的應(yīng)用 1、生產(chǎn)過(guò)程中泡沫的產(chǎn)

8、生 2、常用的消泡劑 復(fù)合型消泡劑 二、制糖工業(yè)中的應(yīng)用 1、泡沫的影響 2、常用種類(lèi),泉 州 師 范 學(xué) 院,第四節(jié) 酶制劑,一、定義 以具有生物催化能力的生物酶為主體的添加劑。 指從生物中提取的具有生物催化能力的物質(zhì)，輔以其他成分，用于加速食品加工過(guò)程和提高食品產(chǎn)品質(zhì)量的制品。 是指由動(dòng)物或植物的可食或非可食部分直接提取，或由傳統(tǒng)或通過(guò)基因修飾的微生物（包括但不限于細(xì)菌、放線菌、真菌菌種）發(fā)酵、提取制得，用于食品加工，具有特殊催化功能的生物制品。 酶的分類(lèi)：（按功能） 氧化還原類(lèi)，氧化酶、 移換酶類(lèi)，轉(zhuǎn)氨酶、轉(zhuǎn)甲基酶 水解酶類(lèi)，淀粉酶、 裂合酶類(lèi)，醛縮酶、水化酶 異構(gòu)酶類(lèi)，差向異構(gòu)酶 連接

9、酶類(lèi)，羧化酶、谷氨酸 合成酶,泉 州 師 范 學(xué) 院,二、酶制劑的開(kāi)發(fā)利用,酶在食品工業(yè)中應(yīng)用可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，節(jié)約原料和能量保護(hù)環(huán)境。 現(xiàn)在酶制劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用有酶法生產(chǎn)葡萄糖、果葡糖漿、氨基酸、味精、呈味核苷酸、酶法生產(chǎn)肽、變性淀粉。 三、食品酶制劑的安全問(wèn)題 從動(dòng)植物的可食部分得到的酶，認(rèn)為是食品安全的。 從不熟悉的微生物得到的酶，必須通過(guò)毒理學(xué)試驗(yàn)。 FAO/WHO規(guī)定的酶制劑指標(biāo) 酶活力； 砷、鉛含量；大腸桿菌； 沙門(mén)氏菌；總雜菌； 酶菌毒素,泉 州 師 范 學(xué) 院,四、酶的特性,1.催化的高效性 需要較低的反應(yīng)活化能，是化學(xué)類(lèi)10-107倍 如1g淀粉酶在65下，15

10、min內(nèi)可使2t淀粉轉(zhuǎn)化為糊精。 2.反應(yīng)專(zhuān)一性 對(duì)反應(yīng)物（底物）的反應(yīng)選擇催化，副產(chǎn)品少。如蛋白的水解 3.條件溫和 在常溫、常壓、低酸堿條件下完成，有利于減少能耗；簡(jiǎn)化設(shè)備；改善勞動(dòng)條件；降低生產(chǎn)成本。 4.具有蛋白質(zhì)所有性質(zhì) 如兩性電解質(zhì)；紫外、熱、重金屬、酸堿使其變性； 遇蛋白酶失活純化困難。,泉 州 師 范 學(xué) 院,五、酶活力的影響因素,1.酶濃度 2.底物濃度 3.溫度控制 4.系統(tǒng)酸度 5.作用時(shí)間 6.蛋白酶干擾 7.激活劑與抑制劑 激活劑 抑制劑,泉 州 師 范 學(xué) 院,六、常用食品酶制劑,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

11、粘度迅速下降“液化”作用 溫度范圍60-90，最適范圍60-70 。PH范圍5.5-7.0， 最適范圍6.0。 可按生產(chǎn)需要量添加，用于生產(chǎn)葡萄糖，谷氨酸，啤酒。 2、糖化酶 溫度范圍55-60 ，最適范圍58-60 。PH范圍4.0-5.0， 最適范圍4.5。 用于葡萄糖、酒精、味精生產(chǎn)。,泉 州 師 范 學(xué) 院,二、食品添加劑中蛋白酶類(lèi)的產(chǎn)品與應(yīng)用 蛋白酶是用于分解蛋白質(zhì)和多肽的肽鍵的一類(lèi)酶 按來(lái)源分： 動(dòng)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； 堿性蛋白酶，PH8-10。 按作用方式分： 內(nèi)肽酶；外肽酶；氨肽酶；羥肽酶。,泉 州

12、 師 范 學(xué) 院,1、木瓜蛋白酶 用天然木瓜汁直接干燥精制而成 最適溫度65 ，PH最適值5.0。 應(yīng)用： （1）啤酒澄清 （2）肉類(lèi)嫩化 （3）餅干、糕點(diǎn)松化 （4）植物蛋白的加工,泉 州 師 范 學(xué) 院,2、凝乳酶 黃色澄清溶液，黃色粉末。最適溫度37-43 ，PH最適值5.8 凝乳酶的活力： 1ml或1g 35 40min 凝結(jié)原奶的毫升數(shù)。 影響凝乳酶活性的主要因素 （1）PH值 （2）溫度 （3）鈣離子濃度 （4）酶濃度和酶解時(shí)間 （5）酶用量不影響乳清的排出，酶用量會(huì)影響品質(zhì)。,泉 州 師 范 學(xué) 院,三、食品添加劑中其他的酶制劑 1、果膠酶 催化果膠質(zhì)分解的一類(lèi)酶的總稱(chēng)。淺黃色粉末，易溶于水。 溫度范圍10-60，最適范圍45-50 。PH范圍3.0-6.0， 最適3.5。 應(yīng)用： （1）降低果汁粘度，提高出汁率，加強(qiáng)澄清作用。 （2）蓮子脫內(nèi)衣、蒜脫內(nèi)衣、橘子脫外衣。,泉 州 師 范 學(xué) 院,2、葡萄糖氧化酶（GOD） 白色至淺黃色粉末，或淺褐色至淡黃色液體，溶于