食品中酶的应用2

1、食品中酶的应用食品中酶的应用前言前言l酶从几千年前的制酱酿酒开始，至今已广泛应用到各种食品上。随着人们对酶学理论研究的不断深入，酶技术在食品方而的应用越来越广泛。如今酶技术已广泛应用于食品行业的各个领域。由于酶催化效率高、作用专一的特性，通过合理开发和应用酶技术可以提高产品深加工程度、提高生产效率和产品质量，获得良好的经济效益。目录目录l1 食品加工中酶的应用l1.1乳品加工中酶的应用l1.2鱼肉类加工中酶的应用l1.3果蔬加工中酶的应用l1.4焙烤食品中酶的应用l1.5酒类酿造中酶的应用l1.6 茶叶加工中酶的应用 l2 食品检测中酶的应用 l2.1检测食品成分含量l2.2食品中农药残留分析

2、1 食品加工中酶的应用食品加工中酶的应用l1.1乳品加工中酶的应用乳品加工中酶的应用l1.1.1制作干酪制作干酪 l原料乳通过凝乳酶凝乳酶作用制干酪的第一步是将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶，然后加凝乳酶水解K-酪蛋白，在酸性条件下，钙离子使酪蛋白凝固，再经切块加热压榨熟化而成。 l具体工艺是:原料乳-杀菌-乳酸发酵-加凝乳酶静置、凝固-切割-过滤分离乳清-加食盐成凝乳-压榨-成熟-干酪。l凝乳酶作用原理: (1)酪蛋白在凝乳酶作用下，形成副酪蛋白； (2)副酪蛋白在游离钙存在下，在副酪蛋白分子间形成“钙桥”，使副酪蛋白的微粒发生团聚作用而产生凝胶体。l在干酪生产中添加溶菌酶，可代替硝酸盐等来抑制丁

3、酸菌的污染，防止干酪产气，并对干酪的感官质量有明显的改善作用。l在牛乳中加入乳糖酶乳糖酶，则可使乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，大大改善加工性能，而且更有利于乳酸发酵生产酸奶，克服“乳糖不耐症”，提高乳糖消化吸收率，改善制品口味。而且由于乳糖难溶于水，常在炼乳、冰淇琳中呈砂状结晶析出，从而影响食品风味。将牛奶用乳糖酶处理，使奶中乳糖水解为半乳糖和葡萄糖即可解决上述问题。 1.1.2 1.1.2 分解乳糖分解乳糖1.1.3 其他方面的应用其他方面的应用l黄油增香黄油增香 l乳制品特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质（如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类等）所致。乳品加工时添加适量的脂肪酶脂肪酶可增加干

4、酪和黄油的香味。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品，可节约黄油用量，提高产品风味。 l除不良气味除不良气味l牛乳加热消毒时易产生蒸煮味，产生原因主要是乳清蛋白中的-乳球蛋白因加热产生了硫氢基，若加热前在原料奶中加入硫基氧化酶硫基氧化酶，把硫基转化成二硫化物可避免高温消毒产生的蒸煮味。如果在牛乳中加入胰蛋白胰蛋白酶酶，其可水解多肽、酰胺和酯，同时产生相对分子量低的肽，就可有效抑制乳脂肪因不利条件作用产生的乳氧化味。l婴儿奶粉婴儿奶粉 l溶菌酶溶菌酶可用于生产婴儿奶粉。人奶与牛奶区别之一在于溶菌酶含量的不同。人乳中含有大量的溶菌酶，而牛乳中则很少。将溶菌酶添加到牛乳及其制品中，可提高牛乳的营养价值，使

5、牛乳人乳化。研究表明，溶菌酶是双歧杆菌增长因子双歧杆菌增长因子，具有防治肝炎和变态反应的作用，对婴幼儿的肠道菌群可以起到平衡作用，奶粉中添加卵清溶菌酶可防止婴儿肠道感染。1.2鱼肉类加工中酶的应用鱼肉类加工中酶的应用l1.2.1嫩化肉类嫩化肉类 l酶在肉类加工中的用途主要是：改善组织，嫩化肉类。用酶嫩化牛肉，过去使用木瓜酶木瓜酶和菠萝蛋白酶菠萝蛋白酶，最近美国批准使用米曲霉米曲霉等微生物蛋白酶，并将嫩化肉类品种扩大到家禽肉与猪肉。蛋白酶的主要作用是分解肌肉结缔组织的胶原蛋白。胶原蛋白是一种纤维蛋白，由副键连接，具有很高的机械强度。这种交联键可分为耐热的交联键和不耐热的交联键。幼动物胶原蛋白中不

6、耐热交联键较多，一经加热即破裂，肉就软了；而老动物胶原蛋白中耐热的交联键多，烹煮时软化较难。一般的蛋白酶专一性低，在水解胶原蛋白时，不可避免地水解其他的蛋白质，以致造成软化过度。为此，科研人员正在研究和选择仅对胶原蛋白具有专一性的、符合安全的胶原酶。l工业上软化肉的方法有两种，一种是将酶涂抹在肉的表面，或用酶液浸肉；另一种较好的方法为动物屠宰前用酶肌肉注射，酶的软化作用发生在贮罐中，特别是在烹煮加热时。l1.2.2转化废弃蛋白 l将废弃的蛋白、如杂鱼、动物血、碎肉等用蛋白酶蛋白酶水解，抽提其中蛋白质以供食用或用作饲料，是增加人类蛋白质资源的一项有效措施。其中以杂鱼及鱼厂废弃物的利用最为瞩目。海

7、洋中许多鱼类因其色泽、外观或味道欠佳等原因，都不能食用，而这类水产却高达海洋水产的80%左右。采用这项生物技术新成果，使其中绝大部分蛋白质溶解，经浓缩干燥可制成含氮量高、富含各种水溶性维生素的产品，其营养不低于奶粉，可掺入面包、面条中等食用，或用作饲料，其经济效益十分显著。l用蛋白酶处理废弃蛋白如碎肉、动物血、杂鱼等可以得到含蛋白质和维生素高的有机蛋白产品。现在已有人用枯草杆菌中性蛋白枯草杆菌中性蛋白酶酶和风味酶风味酶Flavor enzyme联合水解珍珠养殖场开珠后的废弃物马氏珍珠贝肉，研制出富含牛磺酸的珍珠贝肉营养液。1.2.3其他方面的应用其他方面的应用l用三甲基胺氧化酶三甲基胺氧化酶处

8、理后可使得鱼制品脱除腥味，从而使口味易于接受。现今开发利用碱性蛋白酶碱性蛋白酶水解动物脱色来制造无色血粉，作为廉价而安全的补充蛋白资源，这一技术已用于工业化生产。 另外，利用蛋白酶可生产可溶性的鱼蛋白粉和鱼露等。l某些酶可以通过除氧或抑制微生物的生长延长食品储存期，目前应用较多的是葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶和溶菌酶溶菌酶的酶法保鲜技术酶法保鲜技术。lAkashi对溶菌酶添加于各种肠类后的防腐作用进行系列研究，他发现加热处理后，溶菌酶 、NaCl和NaNO2三者相结合(3%NaCl,12.5ppmNaNO2和50-200ppm溶菌酶)的防腐效果比溶菌酶或者NaCl+NaNO2单独使用的效果好，若未

9、经热处理，溶菌酶的防腐效果优于NaCl+NaNO2的防腐效果。l葡萄糖氧化酶用在鱼类冷藏制品的保鲜，一方而是利用其氧化葡萄糖产生的葡萄糖酸，从而使鱼制品表而pH降低，抑制了细菌的生长；另一方而是除去了氧，从而降低了脂肪氧合酶、多酚氧化酶的活力。l鸡卵白溶菌酶鸡卵白溶菌酶可以减少肉制品、干酪、水产等保藏中因微生物作用而发生的变质。1.3果蔬加工中酶的应用果蔬加工中酶的应用l1.3.1水果罐头加工水果罐头加工 l制作桔子罐头时需除桔瓣囊衣，过去使用碱处理法，耗水量大，又费工时。现采用黑曲霉产生的半纤维素酶半纤维素酶、果胶酶果胶酶和纤维素酶纤维素酶的混合物，可很好地除去桔瓣囊衣，而避免上述缺点。l桔

10、子罐头常出现白色浑浊，这是由于桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶橙皮苷酶，可将橙皮苷水解成为水溶性的橙皮素，从而消除桔子罐头的白浊现象。l桃果实含有红色花青素，罐藏时同金属离子作用而呈紫褐色。采用花青素酶花青素酶处理桃酱、葡萄汁等，即可脱色而提高经济价值。这是因为花青素酶可以水解花青色素，使之变为无色物质。 1.3.2柑桔类脱苦柑桔类脱苦 l柑桔加工产品出现过度苦味是柑桔加工业中较重要的问题，苦味物质主要由两类物质组成：一类为柠檬苦素的二萜烯二内酷化合物(A和D环)， 利用球形节杆菌固定化细胞的柠檬酶柠檬酶处理即可消除苦味；另一类为果实中多种黄酮苷，其中柚皮苷为葡萄柚和苦橙等柑桔类果汁中的主要黄

11、酮苷，柚皮苷的苦味与鼠李糖和葡萄糖连接键的分子构象有关。l加工中主要是利用不同的酶分别作用于柠檬苦素和柚皮苷生成不含苦味的物质。1.3.3果汁加工果汁加工l水果中均含有果胶物质，果胶的重要特性之一，就是在酸性和高浓度的糖存在时，即可形成凝胶。这一性质是制造果冻、果酱的基础。但在果汁加工上，却造成了压榨、澄清的因难。采用果胶果胶酶酶处理破碎的果实，即可加速果汁过滤和促进澄清。 l果胶酶是催化果胶质分解的一类酶的总称，主要包括:原果胶酶，它可使未成熟果实中不溶性的果胶变成可溶性果胶；果胶脂酶，它是水解果胶甲脂生成果胶酸和甲醇的一种果胶水解酶；聚半乳糖醛酸酶，它是催化聚半乳糖醛酸水解的一种果胶酶。l

12、经过果胶酶处理的果汁稳定性好，可以防止在存放过程中产生浑浊。果胶酶己经广泛应用于苹果汁、葡萄汁和柑橘汁等果汁的生产。纤维素酶和果胶酶结合使用时，两者之间产生了一种协同效应。在酶处理之前，建议先将果汁在50条件下保温3h-5h，然后再经酶处理，这样将会得到透明的果汁。1.3.4水果蔬菜保藏水果蔬菜保藏l把葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶和过氧化物酶过氧化物酶添加入果蔬中，密封保藏，可以脱去氧气使果蔬的保藏期延长。l用葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶除去脱水蔬菜的糖分可防止贮藏过程中发生褐变。l水果冷冻保藏时，由于果实自身的酶作用而发酵变质，也可用葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶保鲜l瓶装桔汁贮藏时因氧化而使色香味变劣，

13、采用葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶过氧化氢酶去氧即可保持果汁原有的色香味。 1.4焙烤食品中酶的应用焙烤食品中酶的应用l焙烤食品时，在面团中添加淀粉酶、蛋白酶、转化酶、脂肪酶等使发酵的面团气孔细而均匀，体积大、弹性好、色泽佳。l淀粉酶淀粉酶水解产物糖和糊精，可结合面团中水分，降低蛋白质胶粒膨润度，限制蛋白面筋形成，提高面团延展性，获得柔软性、稳定性更好的面团；同时可提高面团发酵性能，增大面包体积，减少质量损失，赋予面包芯良好质地，即包表皮棕黄色色泽和香味，防止面包老化，延长货架寿命。l面粉中添加-淀粉酶淀粉酶可调节麦芽糖的生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。l用-淀粉酶强淀粉酶强化面粉可防

14、止糕点老化。糕点馅心常以淀粉为填料，添加-淀粉酶可以改善馅心风味。l糕点制作使用转化酶转化酶可使蔗糖水解为转化糖，从而防止糖浆析晶。l蛋白酶蛋白酶会使面团中多肽和氨基酸含量增加，而氨基酸是形成香味物质的中间产物，多肽则是潜在滋味增强剂、氧化剂、甜味剂或苦味剂。若蛋白酶种类不同，产生化合物也不同。添加蛋白酶蛋白酶可促进面筋软化，增加延伸性，减少揉面时间和动力，改善发酵效果。用蛋白酶强化的面粉制通心粉、通心面条，延伸性好，风味佳。此外，在饼干的生产中，蛋白酶添加是具有软化面筋而不影响营养成分的有效方法。l木聚糖酶木聚糖酶与可溶性及不可溶性戊聚糖发生反应从而提高面筋网络弹性，改善面团加工和稳定性能，

15、及面包囊组织结构，增大面包体积。l面包制作中适当添加脂肪酶脂肪酶可增进面包的香味，这是因为脂肪酶可使乳脂中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解，从而生成-内脂或甲酮等香味物质。1.5酒类酿造中酶的应用酒类酿造中酶的应用l啤酒是以麦芽为原料，经糖化发酵而成的酒精饮料，以其清晰度高、泡沫适中、营养丰富和口感好成为人们的最佳选择。麦芽中含有发酵所必需的各种酶类。但是，在啤酒制造中一般会采用价格便宜的大麦、米以及玉米等副原料来替代高价的一部分麦芽，这当中就需添加微生物淀粉酶微生物淀粉酶、蛋白酶蛋白酶、-淀粉酶、淀粉酶、-葡聚葡聚酶酶等酶制剂，来补充酶活力的不足，以缩短发酵时间、提高发酵效率以及防止混浊的产生等

16、。l由于啤酒中含有一定量的蛋白质，它与游离于啤酒中的多酚、单宁等结合产生不溶性胶体或沉淀，造成啤酒混浊，从而严重影响了啤酒的质量。木瓜蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶菠萝蛋白酶或霉菌酸性蛋白酶霉菌酸性蛋白酶都可以降解使啤酒浑浊的蛋白质组分，防止啤酒冷浑浊，延长啤酒贮存期。l啤酒酿造发酵的初期阶段酵母会在发酵液中生成-乙酰乳酸，此成分会慢慢转变为带有不快未熟臭的二乙酰。特别二乙酰也可变换为无色无臭的乙酰甲基甲醇，通常在啤酒酿造过程中随着后熟时间的延长，-乙酰乳酸会完全转换为乙酰甲基甲醇。然而，如在发酵初期添加-乙酰乳酸脱羧酶乙酰乳酸脱羧酶，那么-乙酰乳酸就会快速地转换为乙酰甲基甲醇，其后熟时间也大

17、大缩短。l果酒酿造果酒酿造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果胶酶酸性蛋白酶、淀粉酶、果胶酶可消除浑浊，改善破碎果的榨汁操作。l白酒生产白酒生产中使用纤维素酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、酯化酶、阿米纤维素酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、酯化酶、阿米诺酶诺酶等可使白酒生产成本降低，缩短周期，提高出酒率及质量。白酒生产中采用糖化酶糖化酶代替麸曲可使出酒率提高2%-7%，这既能节约粮食，又可简化设备，节省厂房。1.6 茶叶加工中酶的应用茶叶加工中酶的应用l在茶叶中含有种类繁多的酶，如多酚氧化酶、过氧化酶过氧化酶、单宁酶、果胶酶等，其对茶叶的加工或深加工有重要的意义。对重要酶类的固定化研究，可有效地改善茶叶的品质、拓展茶叶

18、深加工的领域和应用范围。 l多酚氧化酶多酚氧化酶是作为茶叶尤其是红茶必不可少的一种酶，李荣林23等人利用海藻酸钠包埋交联后其活力保持不变，而且热稳定性和对酸碱的适应性增强。l将单宁酶单宁酶应用于茶饮料中可改善茶饮料的品质。用固定化的单宁酶处理红茶，提高茶汤中可溶性铁和钙的含量。若在绿茶加工中使用单宁酶，可以部分消除夏秋茶的苦涩味道，提高茶饮料品质。l茶叶中的水溶性果胶物质，对于促进红茶的品质具有积极作用。用果胶酶果胶酶对茶汁酶解作用进行研究，发现果胶酶能提高茶汁膜分离性能。2 食品检测中酶的应用食品检测中酶的应用l食品检验中酶检测法就是用酶来测定某些用一般化学方法难于检测的食品成分的含量或测定食品中某些特殊酶的活性或含量，如测定食品中残留有机农药的含量、微生物污染或了解食品的制备、保存情况等。l2.1检测食品成分含量检测食品成分含量1、果蔬中的防霉剂：、果蔬中的防霉剂：用固定化酶固定