食品化学第八章酶

食品化学第八章酶第八章酶8.1酶概述8.1.1酶的定义与本质8.1.2酶在食品工业中的应用

1）加工上应用

（A、提高食品品质；B、制造合成食品；C、增加食品成分的提取速度与产量；D、改良风味；E、稳定食品品质）

2）食品成分分析：利用酶的敏感专一性以测定食品原料与成品的成分变化，而达到控制质量的目的。

3）控制食品原料的贮藏与品质8.1.3酶的特性1）高效性：酶促反应速度经普通化学反应速度大106-1013倍。第2页,共22页，2024年2月25日，星期天酶概述

2）专一性

绝对专一性

结构专一性相对专一性基团专一性键专一性

立体专一性旋光异构专一性几何异构专一性

3）敏感性

对环境条件极为敏感。在高温、强酸或强碱、重金属等作用下易失活；也常因温度、pH等轻微改变或抑制剂的存在使其活性发生改变。第3页,共22页，2024年2月25日，星期天酶概述

8.1.4酶的分类与命名

1）分类

氧化还原酶（oxidoreductases）转移酶类(transferases)

水解酶类（hydrolases）裂解酶类（lyases）

异构酶类（isomerases）连接酶类（ligases）

2)命名习惯命名法系统命名法EC+四个阿拉伯数字

食品工业：水解酶、氧化还原酶、异构酶第4页,共22页，2024年2月25日，星期天酶概述

8.1.5酶活力与比活力

酶活力：温度为25℃，其它条件为最适情况下，1min内1μmol的底物转化为产物酶量为1个酶活力单位（activeunit），称为酶的国际单位（IU）。

酶的比活力：每毫克酶蛋白含有的酶活力数称为酶比活力。

8.2酶催化反应动力学略（请参阅P240-248）第5页,共22页，2024年2月25日，星期天第八章酶

8.3酶的固定化与固定化酶

8.3.1定义

通过物理或化学手段，将水溶性酶束缚在水不溶性载体上，或将酶束缚在一定的空间内，限制酶分子的自由流动，而酶又能充分发挥催化作用，这个过程叫做酶的固定化。通过这种处理后的酶称为固定化酶。

8.3.2固定化酶的优缺点优点：1）易将底物与产物分开,简化了产物回收工艺，增加了产物的收得率；

2）酶能回收利用，提高了酶的利用率，酶成本大幅度降低；

第6页,共22页，2024年2月25日，星期天酶的固定化与固定化酶

3）过程易于严格控制，易于反应连续化与自动化；

4）较水溶性酶更适合于多酶反应；缺点：1）固定化溶剂残留与反应体系的微生物污染问题；

2）胞内酶必须经过分离后才能进行固定化；

3）只能用于小分子水溶性底物；

4）酶固定化后，酶的特性都会发生改变，这种改变可能会影响操作。第7页,共22页，2024年2月25日，星期天酶固定化方法第8页,共22页，2024年2月25日，星期天食品中常用的固定化酶第9页,共22页，2024年2月25日，星期天酶在食品加工中的应用

8.4.1食品加工中常用的酶

（见P257-258

表7-4）

主要是水解酶，水解酶中以碳水化合物水解酶数量最多，蛋白酶与脂肪酶次之；氧化还原酶也有一些在食品中得到了广泛的应用；异构酶有几种在食品工业中得到了应用。

8.4.2食品加工中常用酶的作用特性（请同学们认真阅读教材P259-267）第10页,共22页，2024年2月25日，星期天8.4.3酶在食品加工中的应用

1）淀粉酶在制糖工业中的应用

用淀粉酶可生产各种糖浆，应用的淀粉酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、葡萄糖异构酶、脱支酶以及环糊精葡萄糖转移酶。高果糖浆生产时，所需的葡萄糖异构酶为胞内酶，通常采用将含酶的菌体细胞固定化，直接应用。第11页,共22页，2024年2月25日，星期天淀粉酶在制糖工业中的应用第12页,共22页，2024年2月25日，星期天2)酶在乳品加工中的应用

乳制品加工过程中需要运用多种酶，如用乳糖酶来生产乳糖水解乳、防止乳糖结晶、缩短乳凝固时间等；用凝乳酶处理乳中的k-酪蛋白，以使液态乳形成凝乳，产生奶酪；转谷氨酰胺酶用于奶酪生产中将乳清蛋白与酪蛋白交联在一起，从而提高奶酪的产量、用于炼乳生产可抑制脂肪球上浮和蛋白质颗粒沉淀、用于奶粉生产中可提高产品的溶解性、用于酸酪乳生产中，可提高食用胶的保水性；蛋白酶在乳质品生产中可将蛋白质分解成氨基酸和短肽，在奶酪成熟和风味形成中发挥重要的作用；脂肪酶在用于干酪生产中，加速干酪的成熟，缩短成熟时间，提高生产效率。此外，乳制品加工中还会用到过氧化氢酶和溶菌酶。第13页,共22页，2024年2月25日，星期天酶在乳品加工中的应用

第14页,共22页，2024年2月25日，星期天3)酶在果蔬加工中的应用

在果蔬加工中经常使用的酶有果胶酶、纤维素酶、柚苷酶、橙皮苷酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和蛋白酶等。

（1）果胶酶：用于果汁（苹果汁、葡萄汁和猕猴桃汁）的澄清、果酒澄清和柑去囊衣。利用果胶酶和纤维素酶及半纤维素酶的混合物，在一定温度和pH条件下，其去除柑的囊衣较酸碱法效果好。

（2）纤维素酶：纤维素酶通常是一组含有果胶酶、蛋白酶、半纤维素酶和核糖核酸酶的多酶复合物，具有很强的降解纤维素和果实细胞壁的功能。主要应用于果汁澄清和板栗去皮上。第15页,共22页，2024年2月25日，星期天3)酶在果蔬加工中的应用

（3）柚苷酶：柑橘中含有苦味的柚苷，柚苷酶能将其进行水解，所以常用于柑橘的脱苦。

4）在啤酒加工中的应用

（1）淀粉酶和β-葡萄糖苷酶：

β-葡萄糖苷酶具有调节啤酒精度的作用，并有助于啤酒的过滤。

（2）蛋白酶：澄清啤酒、提高啤酒的稳定性、改善啤酒的品质。（3）葡萄糖氧化酶：作为新型的去氧剂，在啤酒中添加的主要作用是通过与啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸，除去啤酒中的溶解氧和瓶颈氧。因此葡萄氧化酶对防止啤酒老化，保持啤酒原有风味，以及延长保质期有显著效果。

第16页,共22页，2024年2月25日，星期天4）在啤酒加工中的应用第17页,共22页，2024年2月25日，星期天5）在白酒和酒精的生产中的应用

生产过程中除使用α-淀粉酶和葡萄糖酶外，还会用到纤维素酶、酸性蛋白酶和脂肪酶等。

纤维素酶：此酶可将原料中的纤维素转化为葡萄糖，增加可发酵糖的含量，提高原料的利用率。

酸性蛋白酶：可加速蛋白质降解及增加氨基酸含量，促使酒中总酸总酯明显提高，从而强化香味物质的形成；促使吸附淀粉酶解脱出来，增进了淀粉的糖化过程，提高出酒率。

脂肪酶：在酿酒工业中，脂肪酶通过催化有机酸和醇合成酯类增加浓香型曲酒的芳香成分。第18页,共22页，2024年2月25日，星期天6）酶在鱼、肉制品加工中的应用

（1）木瓜蛋白酶：在肉制品加工中，常用于肉的嫩化，使用可采用撒粉、浸泡、注射等方法。将木瓜蛋白酶水剂在动物宰杀前用静脉注射方法使水牛等肉质欠佳的动物肉质得以改善，目前市场上已有用木瓜蛋白酶与食盐及淀粉制成的肉类嫩化剂销售。

（2）胶原蛋白酶：在肉质嫩化上也特别有效。

（3）转谷氨酰胺酶：可以应用于低价值的碎肉中，促使其中的蛋白质进行交联反应，达到重组目的，以提高肉制品的外观及质构，增加产品的附加值。

（4）葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶：消去禽蛋产品中的葡萄糖。第19页,共22页，2024年2月25日，星期天7）在面包焙烤食品制造中的应用

在焙烤工业通常用到的酶有α-淀粉酶和β-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、脂肪氧化酶等。第20页,共22页，2024年2月25日，星期天8）酶在甜味剂制造中的应用

（1）二肽甜味剂的合成——H-Asp-Phe-Ome(2)橙皮素二氢查耳酮-7-麦芽糖苷

第21页,共22页，2024年2月25日，星期天9）酶在油脂品质改良中的应用