甜蜜蜜嘅生物科技

兩分鐘睇完生物科技(六)


世界食糖嘅需求逐年上升,睇嚟世人都幾嗜甜!聽講話遠喺公元前4,000年左右,人類就開始喺東南亞熱帶地區種甘蔗嚟提取蔗汁。後嚟喺大約兩千九幾年前,印度首先發明咗用甘蔗汁提煉蔗糖顆粒嘅工藝。依家茶餐聽檯面上白雪雪嘅砂糖,就係由蔗汁提煉同清除雜質之後,十分純淨嘅蔗糖(sucrose)嘞。

圖:樂鋒報3月號《微生物大聯盟》
或者因為科學家太鍾意食甜嘢,所以就發明將澱粉質變成糖嘅生物科技!


好多零食同埋即食嘢都有用「高果糖漿」 (high fructose corn syrup, HFCS),佢就係靠生物科技嚟製造嘅甜味劑。原理係好幾種澱粉酶先將澱粉質大分子一步步切斷,成為好多條含十零個葡萄糖(glucose)單元嘅短鏈,然後分解成幾千個葡萄糖分子。但係葡萄糖唔及蔗糖甜,1957年,科學家發現葡萄糖異構酶可以將葡萄糖轉化成果糖,佢嘅甜度比蔗糖高70%,係甜度最高嘅天然糖。


葡萄糖異構酶 (glucose isomerase) 即係木糖異構酶 (xylose isomerase),而「異構酶」就係會催化同分異構體 (isomer) 轉換嘅酵素。咁木糖異構酶最叻就係將木糖 (一種醛糖 aldose) 同埋木酮糖 (一種酮糖 ketose) 互相轉化嘅「異構作用」。
咁因為後嚟啲人發現木糖異構酶識得葡萄糖同果糖嘅互相轉化,所以又叫隻 enzyme 做葡萄糖異構酶。


所以廚師只需較少份量嘅果糖,就能達至同蔗糖一樣嘅甜度,呢個優點俾食品生產商睇中。下次買嘢時留意吓啲飲品、麥片、糖果、雪糕同調味料包裝上嘅成份表,你都好可能會見到高果糖漿。


喺工廠生產高果糖漿,先將需要嘅酵素固定喺生物反應器 (bioreactor,即係生化工程師嘅大型不鏽鋼發酵罐) 裏面,然後加入原材料 - 粟粉 (corn starch)漿液,調校適當嘅溫度、酸鹼值、攪動頻率等變項,剩番嘅功夫就係耐心等候粟粉漿液轉化成高果糖漿,最為常見嘅成品係含約55%果糖同45%葡萄糖嘅混合糖漿。



參考資料:

  1. Enzymatic Conversion of d-Glucose to d-Fructose [Science網站] DOI: 10.1126/science.125.3249.648

  2. Sugar Vs. High Fructose Corn Syrup - What's the Difference? [American Chemical Society網站]



#酵素 #酶 #異構作用 #果糖 #葡萄糖 #生物科技

© 2020 by Karen Mak

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