酶_25088

1 酶在食品工业中的重要作用 1、 酶对食品加工和保藏的重要性 控制动植物原料中的酶 植物采摘或动物屠宰后，体内的酶催化作用仍然在继续进行，直至酶系的底物耗尽或催化条件不再适合反应进行时才终止。因此利用酶的这一性质，可以通过控制食品原料中的酶活力有效改善食品原料的风味和质地结构。 控制酶活力的方法主要是热处理法和冷冻法。 2、 利用酶的催化活性进行生产活动 酶作为一种反应的催化剂，在食品加工及保藏的应用中，有着无法比拟的优越性： 1、无有害残留物； 2、用量小，经济； 3、反应条件温和，营养损失少。 如葡萄糖氧化酶作为除 氧剂普遍应用于食品保鲜及包装中，延长食品保质期；溶菌酶用于各种食品的防腐。 3、 酶对食品安全的重要性 改变酶蛋白的基本结构，从而强化酶的功能特性的手段（如基因工程）给食品酶的应用带来安全隐患。 微生物来源的食品酶制剂，含有微生物的代谢产物，影响食品的安全与卫生。 酶的作用会使食品品质发生改变，也会产生毒素和其他不利于健康的有害物质。如木薯含有本身无毒的生氰糖苷，在内源糖苷酶的作用下，产生有毒的氢氰酸。 利用酶去除食品中的毒素。如黄曲霉毒素 黄曲霉毒素脱毒酶处理后，其毒性、致畸性将降低。 4、 酶对食品营 养的重要性 酶作用有可能导致食品中营养组分的损失。如脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解。 利用酶作用去除食品中的抗营养素，提高食品的营养价值。如植酸酶能催化植酸水解成磷酸和肌醇，从而避免植酸与铁、锌及蛋白等形成难以吸收的物质。 5、 酶对食品分析的重要性 酶法分析具有准确、快速、专一性和灵敏性强等特点，其中最大优点就是酶的催化专一性强，无需将待测物与试样中其他组分分离。 酶催化的高效性，酶法分析的分析速度比较快。 6、 酶与食品生物技术 食品生物技术主要研究基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程在食品工业上的应用。 （ 1） 以酶为研究对象：改造酶结构、特性，酶固定化等。 （ 2） 以酶为研究工具：如将核酸内切酶、连接酶等用于基因工程中 酶制剂生产的三种基本方法 1、 组织提取：木瓜蛋白酶、凝乳蛋白酶 2、 微生物发酵：最大量的来源 3、 化学及生物合成：化学合成、生物重组 2 酶的生产 一、微生物发酵生产酶的步骤 1、 目的酶生产菌株的分离筛选 ：（ 1）从自然界分离筛选（ 2）用物理、化学因子处理诱变（ 3）用基因重组或细胞融合技术选育 2、酶的发酵生产：（ 1）培养基组成配比（ 2）培养条件 的选择 二、 酶的提取方法 1、 盐溶液提 取： 的盐溶液，提取在低浓度盐溶液中溶解度较大的酶。 2、 酸溶液提取： 6 的水溶液，提取在稀酸溶液中溶解度大，且稳定性较好的酶。 3、 碱溶液提取： 12 的水溶液，提取在稀碱溶液中溶解度大且稳定性较好的酶。 4、 有机溶剂提取：与水能够混溶的乙醇、丙酮、丁醇等，提取与脂质结合比较牢固或分 子中含非极性基团较多的酶。 三、 酶的分离、纯化方法 1、 分子大小差异：离心分离法、膜分离法、凝胶过滤法等。 2、 溶解度差异：盐析法、有机溶剂沉淀法、共沉淀法、选择性沉淀法、等电点沉淀法等。 3、 分子所带正负电荷差异：离子交换分离法、电泳分离法等。 4、 亲和作用的差异：亲和层析法、亲和电泳法等。 四、 酶制剂的剂型 1、 液体酶制剂：稀酶液和浓缩酶液，不稳定，成分复杂，只用于工业生产。 2、 固体粗酶制剂：发酵液经杀菌后直接浓缩或喷雾干燥制成，用于工业生产。 3、 纯酶制剂：结晶酶，通常用作分析试剂和医疗药物 酶在食品加工中的应用 一、在淀粉加工中的应用 在淀粉类食品的加工中，主要被应用的酶有 化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶、蛋白酶、脂酶等。 1、 酶在制糖工业中的应用 生产葡 萄糖和果葡糖浆 生产饴糖、麦芽糊精、麦芽糖浆、高麦芽糖浆、麦芽糖、麦芽糖醇和果糖等甜味剂。 生产糊精 ： 环糊精（ 由环麦芽糊精转移酶（ 用于液化淀粉产生的一类低聚糖。 于淀粉，断链后，反应产物发生分子内的转葡萄糖基作用，从而形成环状制品。 生产低聚异麦芽糖 ： 以淀粉为原料，添加淀粉酶、葡萄糖基转移酶（ 行糖化、转苷反应进行生产。 2、 酶在焙烤食品中的应用 在焙烤食品中应用的酶制剂主要有淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、脂酶等。 酶制剂的使用可以增大面包体积，改善面表皮色泽，改良面粉质量，延缓老化，提高柔软度，延长保存期限。 （ 1） 添加淀粉酶 ： 焙烤食品中添加的淀粉酶主要有 3 使面包体积增大 、 发挥抗老化作用 、 促进美拉德反应的发生，使焙烤食品上色更好。 （ 2） 添加蛋白酶 ： 降解蛋白质，降低面团筋力，满足饼干、曲奇、比萨饼等对弱面筋力面团的要求。水解面筋内部的特定位置化学键，改善面团延伸性，提高面包的对称性和均匀性。 改善鸡蛋液乳化性和起泡性。提高产品的消化吸收性。 （ 3） 添加其它酶 葡萄糖氧化酶可增强面团筋力，使面团 不粘、有弹性、洁白有光泽、组织细腻，烘烤后，体积膨大、气孔均匀、有韧性，并且可抗老化。 脂酶可延缓老化、提高面团流动性、增加面团在过度发酵时的稳定性、增加烘烤膨胀性。 脂肪氧化酶可将面粉漂白。 乳糖酶可分解乳糖生成可发酵性的糖，促进发酵，改善面包色泽。 二、在果蔬加工中的应用 水果蔬菜加工用酶中最常用的有果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶及过氧化氢酶等。 1、 提取果蔬汁 提高出汁率：果胶酶、纤维素酶 提高过滤速度和果汁澄清度：果胶酶、淀粉酶 影响风味和色泽：果胶酶、柚苷酶、葡萄糖氧化 酶、过氧化氢酶、 2、 提取果胶 以桔皮、苹果、葡萄皮、胡萝卜，用枯草杆菌、黑曲霉、酵母所生产的原果胶酶提取果胶。 用酶法提取果胶与酸热法相比工艺简单，无污染，成本低。 3、 生产果蔬膳食纤维 用纤维素酶酶解柑桔皮渣制取果肉饮料，其中粗纤维有 50%转化为可溶性糖，另 50%被水解为短链低聚糖，构成饮料中的膳食纤维 三、在乳品加工中的应用 用于乳品加工的酶主要有凝乳酶、乳糖酶、过氧化氢酶、溶菌酶及脂肪酶等。 1、 用于乳糖水解 ： 用于乳糖水解的酶主要是 解决乳糖不耐症问题 、 避免冷冻乳制品的乳糖结晶 、 在酸奶和奶酪制作造中加快酸化过程 、 生产浓缩水解乳清 2、 用于奶酪制作 凝乳酶是在未断奶的小牛的胃中发现的天冬氨酸蛋白酶，可使牛乳中 而导致凝乳。 因从牛胃中得到的凝乳酶数量有限，使其成为重组 组凝乳酶的使用解决了其全球性短缺的问题。 3、 增强乳制品的风味 脂肪酶作用于乳酯并产生脂肪酸，能赋予奶制品独特的风 味。脂肪酶释放的短碳链脂肪酸 (产品具有 可以以乳脂为原料，利用脂肪酶的催化作用制备天 然奶味香精。 4 四、酒类酿造中的应用 1、 啤酒酿造中 补充外源淀粉酶，使原料中的淀粉充分糖化。添加蛋白酶（主要是木瓜蛋白酶），降解蛋白质，阻止冷浑浊现象。 2、 葡萄酒酿造 使葡萄酒在发酵后容易澄清：果胶酶 分解葡萄果皮，促进色素物质释放：果胶酶 使葡萄酒易过滤：葡聚糖酶（来源于绿色木霉） 增强酒的芳香：真菌果胶酶、假丝酵母的胞外糖苷酶。 五、在肉制品加工中的应用 1、 肉的食用质量很大程度上取决于它的嫩度，肉的嫩化可由打断肌原纤维蛋白的蛋白酶来实现。粗制木瓜蛋白酶是目前应用最广泛的肉的嫩化剂。胶原蛋白酶对于提高 粗糙的肌肉和较老动物肌肉的质量特别有益。 2、 酶法回收蛋白质 ： 利用蛋白酶水解废弃的动物血、骨及碎肉中的蛋白质，然后进行浓缩与干燥，制成蛋白质粉。蛋白质粉可添加到汤料和肉汁中或加到其它的加工食品中；低等级的蛋白持粉可用于动物饲料。 六、食品保鲜中的应用 目前用于食品保鲜的酶主要有葡萄糖氧化酶和溶菌酶。 1、 葡萄糖氧化酶 杀菌：除去氧，从而防止好氧细菌的繁殖生长，并且其催化过程中产生的过氧化氢也具有杀菌作用。 防止褐变：氧化葡萄糖，防止因葡萄糖产生的褐变反应