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1、第四章食品鮮味劑的生產(chǎn)第一節(jié)概述一、鮮味劑的分類根據(jù)來源可分為微生物鮮味劑和化學(xué)合成鮮味劑。根據(jù)化學(xué)組成可分為氨基酸類、核苷酸類、有機(jī)酸類和復(fù)合鮮味劑。二、鮮味劑的發(fā)展概況第二節(jié)鮮味劑的生產(chǎn)一、谷氨酸鈉(一)生產(chǎn)路線1、蛋白質(zhì)水解法(已逐漸淘汰)2、化學(xué)合成法(已失去工業(yè)意義)3、發(fā)酵法原料:淀粉質(zhì)原料,如玉米淀粉、薯類淀粉、大米淀粉和野生植物淀粉等。制造過程:主要包括淀粉水解、種子培養(yǎng)與發(fā)酵、谷氨酸的提取等工藝。(二)發(fā)展趨勢二、5’-肌苷酸鈉(IMP)結(jié)構(gòu)式(一)生產(chǎn)路線主要有酶解法和發(fā)酵法兩類方法,酶解法包括核糖核酸酶解法(RNA法)和
2、自溶法,發(fā)酵法包括發(fā)酵合成法和直接發(fā)酵法。以RNA法和發(fā)酵合成法為主。1、核糖核酸酶解法(RNA法)提取酵母中的RNA,加入5’-磷酸二酯酶酶解,得到含有GMP、AMP、UMP和CMP4種核苷酸的酶解液。酶解液經(jīng)陽離子交換樹脂分離、洗脫,收集得到AMP。AMP在脫氨酶的作用下脫去氨基,成為5’-肌苷酸,用NaOH溶液將pH值調(diào)至7.0~8.0,減壓濃縮、冷凍結(jié)晶,再經(jīng)抽濾、烘干即得產(chǎn)品。該法工藝復(fù)雜,但生產(chǎn)穩(wěn)定,產(chǎn)率較高。2、自溶法將富含RNA的微生物在一定溫度、pH值等條件下自溶后,可獲得5’-單核苷酸,使其從細(xì)胞內(nèi)滲出。利用離子交換樹脂分
3、離出5’-腺苷酸,再在脫氨酶的作用下進(jìn)行脫氨得到5’-肌苷酸,中和、濃縮、結(jié)晶、抽濾、烘干即得產(chǎn)品。該法也是酶解法,但磷酸二酯酶是內(nèi)源的。該法也有RNA法的優(yōu)點(diǎn),而工藝比RNA法相對簡單。3、發(fā)酵合成法碳源:葡萄糖菌種:枯草桿菌、產(chǎn)氨短桿菌先發(fā)酵生成肌苷。用離子交換樹脂分離肌苷,濃縮、冷凍結(jié)晶、干燥。通過化學(xué)磷酸化法將肌苷磷酸化為5’-肌苷酸。中和、精制后得肌苷酸二鈉。此法產(chǎn)率高,生產(chǎn)周期短,成本低,發(fā)酵條件易控制;且磷酸化產(chǎn)物單一,轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%以上。4、直接發(fā)酵法培養(yǎng)基:玉米漿菌種:谷氨酸產(chǎn)生菌、產(chǎn)氨短桿菌、谷氨酸桿菌等直接發(fā)酵產(chǎn)生肌苷
4、酸,工藝簡單,成本低,但需要豐富的培養(yǎng)基,培養(yǎng)時(shí)間也較長,而且肌苷酸生成量低。(二)發(fā)展趨勢三、5’-鳥苷酸鈉(GMP)結(jié)構(gòu)式生產(chǎn)路線與肌苷酸鈉類似,有酶解法和發(fā)酵法兩類方法,酶解法包括核糖核酸酶解法(RNA法)和自溶法,發(fā)酵法包括發(fā)酵合成法和直接發(fā)酵法。四、琥珀酸二鈉(一)生產(chǎn)路線琥珀酸二鈉的生產(chǎn)方法有工業(yè)合成法與發(fā)酵法,目前國內(nèi)主要采用前者。工業(yè)合成法有乙腈氧化水解法、順丁烯二酐法、羰基合成法等。五、水解植物蛋白主要有酸水解法和酶水解法兩種。(一)生產(chǎn)路線1、酸水解法將脫脂大豆蛋白或脫脂花生蛋白等植物蛋白原料與水、稀鹽酸混勻后,在110~
5、130℃下回流加熱反應(yīng)約8h得水解液,用氫氧化鈉或碳酸鈉將其pH值中和至5~6,過濾,濾液用活性炭脫色,過濾除去活性炭,濾液再進(jìn)行真空濃縮,即得液體狀產(chǎn)品。也可將真空濃縮液進(jìn)行噴霧干燥,得粉狀產(chǎn)品。2、酶水解法將植物蛋白原料加入蛋白酶進(jìn)行水解,水解結(jié)束后過濾,濾液用活性炭脫色,除去活性炭,濾液真空濃縮得液體狀產(chǎn)品。也可噴霧干燥,得粉狀產(chǎn)品。酶水解法條件溫和、副反應(yīng)少、不破壞氨基酸、水解程度易控制、安全衛(wèi)生無污染。酶解液中含有具有極好的吸收、消化的氨基酸和肽類,有良好溶解、乳化及起泡等功能特性。(二)發(fā)展趨勢六、水解動(dòng)物蛋白(一)生產(chǎn)路線一般使
6、用肉類加工下腳料或其加工產(chǎn)品,如明膠、干酪素、魚粉、血等,生產(chǎn)方法主要有酸水解法和酶水解法。1、酸水解法以動(dòng)物蛋白質(zhì)為原料,加入稀鹽酸或稀硫酸進(jìn)行水解,水解結(jié)束后用氫氧化鈉中和,經(jīng)過濾、活性炭脫色、脫臭,再過濾、真空濃縮可制成漿狀水解動(dòng)物蛋白,或經(jīng)噴霧干燥制成粉末狀產(chǎn)品。該法是目前生產(chǎn)水解動(dòng)物蛋白的主要方法。2、酶水解法將動(dòng)物蛋白質(zhì)原料溶于水中,調(diào)pH值,加入蛋白酶在一定溫度下水解。其后處理方法與水解植物蛋白相同。酶水解法條件溫和,且對于不同的動(dòng)物蛋白原料,可以采用不同類型的水解蛋白酶、加酶量及其他工藝參數(shù)來生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水解動(dòng)物蛋白制品。因此
7、,酶水解法正逐步取代酸水解法。(二)發(fā)展趨勢水解動(dòng)物蛋白具有天然肉香風(fēng)味和滋味,可作為一種天然的增味劑和調(diào)味料應(yīng)用于各種食品加工和烹飪;而且營養(yǎng)價(jià)值高,是良好的天然生理活性物質(zhì),不含膽固醇,蛋白質(zhì)含量高達(dá)90%以上,且主要為低分子多肽,水溶性好,極易被人體吸收利用。因此,其前景非常廣闊,應(yīng)用會越來越廣泛。七、酵母抽提物(一)生產(chǎn)路線1、自溶法一般以新鮮活酵母為原料。先將酵母細(xì)胞破壁,加水配制成懸浮液,調(diào)節(jié)pH、溫度,使之適合酵母細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶和核酸酶類的作用??杉尤肽承┳匀艽龠M(jìn)劑。有時(shí)也可外源地加入蛋白酶、5’-磷酸二酯酶和葡聚糖酶。自溶結(jié)束
8、后,加熱滅酶,離心分離、脫色、脫臭、濃縮成糊狀或進(jìn)一步噴霧干燥得粉狀制品。該法是目前生產(chǎn)酵母抽提物的主要方法。2、酶分解法控制溫度和pH值,干燥的酵母原料在細(xì)胞壁分