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1、上课用2酶在食品加工中的应用一、一、酶酶在甜味在甜味剂剂和淀粉糖工和淀粉糖工业业中的中的应应用用n n在淀粉加工中使用的在淀粉加工中使用的酶酶的的酶酶主要是主要是-淀粉淀粉酶酶、-淀粉淀粉酶酶、糖化、糖化酶酶、脱支、脱支酶酶 、葡萄糖异构、葡萄糖异构酶酶等。等。n n-淀粉淀粉酶酶是从底物分子内部将糖苷是从底物分子内部将糖苷键键裂开；裂开； n n葡萄糖异构葡萄糖异构酶酶则则可使木糖、葡萄糖异构化成木可使木糖、葡萄糖异构化成木酮酮糖和糖和果糖；果糖；n n脱支脱支酶酶是水解支是水解支链链淀粉的淀粉的-1-1、6 6糖苷糖苷键键，使整个，使整个侧侧枝枝切下而生成直切下而生成直链链糊精。糊精。 淀
2、粉糖加工的第一步是用-淀粉酶将淀粉液化，再通过各种其他糖酶的作用生成种种淀粉糖浆，各种淀粉糖浆由于DE值不同，其性质也各不相同，风味各异从而适于不同的用途。1、酶酶法生法生产产果葡糖果葡糖浆浆生产果葡糖浆时酶工程在工业生产中最成功，规模最大的应用。果葡糖浆的生产方法： 在实际生产中，为了提高酶的使用效果，异构酶是制成固定化酶柱后进行连续反应的。固定化酶的制法 n n将含将含酶酶细细胞在加胞在加热热后以壳聚糖后以壳聚糖处处理及戊二理及戊二醛醛交交联联制成固定化制成固定化细细胞；也可将胞；也可将细细胞包埋在醋酸胞包埋在醋酸纤维纤维或或蛋白蛋白质质中，再交中，再交联联而固定。而固定。n n将将细细胞
3、中异构胞中异构酶酶提取后，稍加提取后，稍加净净化，再用多孔氧化，再用多孔氧化化铝铝或阴离子交或阴离子交换树换树脂吸附，从而制成活性很高脂吸附，从而制成活性很高的固定化的固定化酶酶。 果葡糖浆以其许多优点而获得广泛应用，占淀粉糖产量的很大部分。2、酶酶法生法生产产葡萄糖葡萄糖与酸法生产葡萄糖相比较酶法的优点：n n使用原料不需精制n n投料浓度和水解率高n n设备不需耐酸、耐压n n产品收率高，品质好酶法生产葡萄糖的工艺流程：n n糖化酶：由黑曲霉产生n n-淀粉酶：选用最适温度为90地衣芽孢杆菌产生的耐热-淀粉酶。 原因：采用步态耐热的细菌-淀粉酶需要在淀粉乳中加入Ca2+和NaCl来提高耐热
4、性，但是在80 时仍不稳定；但是耐热性-淀粉酶，即使在120 用喷射瞬间液化也不需添加Ca2+。3、饴饴糖、麦芽糖、高麦芽糖糖、麦芽糖、高麦芽糖浆浆（1）饴糖 饴糖是我国的传统成品，将米饭与富含-淀粉酶和-淀粉酶的谷芽一起保温，米淀粉在这二种酶的作用下被水解而成为麦芽糖、糊精和低聚糖等。 n n新工艺 近年来，国内已改用碎米粉等为原料，先用细菌淀粉酶液化，在加入少量麦芽糖浆进行糖化。 这种新工艺是麦芽用量由10%减少为1%，且生产也可实现机械化和管道化，大大提高了效率，节约了粮食。饴饴糖生糖生产产工工艺艺流程流程（2）麦芽糖麦芽糖生产： 麦芽糖的生产则是将淀粉原料用-淀粉酶轻度液化（DE2以下
5、），加热使-淀粉酶失活；再用-淀粉酶和脱支酶，在pH5.06.0，4060反应2448h，使淀粉几乎完全水解，进而浓缩析出结晶麦芽糖。麦芽糖生麦芽糖生产产工工艺艺流程流程（3 3）高麦芽糖）高麦芽糖浆浆n n高麦芽糖高麦芽糖浆浆：含麦芽糖：含麦芽糖为为主的淀粉糖主的淀粉糖浆浆，仅仅含少含少量葡萄糖。量葡萄糖。 由于麦芽糖不易吸湿，因而国外糖果工由于麦芽糖不易吸湿，因而国外糖果工业业用用他代替酸水解糖他代替酸水解糖浆浆。n n高麦芽糖高麦芽糖浆浆的生的生产产： 采用含固形物采用含固形物35%35%，DE10DE10左右的淀粉液左右的淀粉液进进行行液化，加入霉菌液化，加入霉菌-淀粉淀粉酶酶0.8%
6、0.8%左右，于左右，于ph5.5ph5.5，5555水解水解48h48h，再加以脱色精制，再加以脱色精制浓缩浓缩而成。而成。二、二、酶酶在乳品工在乳品工业业中的中的应应用用乳品工业生产中主要使用的酶:凝乳酶干酪制作中的主要酶。乳糖酶主要用于乳糖的分解。脂肪酶用于黄油的增香。1、凝乳酶 凝乳酶在在乳品工业中的应用最为常见。凝乳酶已成为的大宗商品，凝乳酶的本质是酸性蛋白酶，只是凝乳作用强而蛋白分解作用弱，在一定程度上使酪蛋白分解形成苦味。 以前所用的凝乳酶均取自小牛，现在绝大部分的动物酶已由微生物酶所代替。现在的凝乳酶用基因工程的方法将凝乳酶原生成基因植入大肠杆菌，已经表达成功，用发酵法已可生产
7、凝乳酶。凝乳酶的应用： 干酪的生产是先将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶，再加凝乳酶水解-酪蛋白，在酸性环境下，Ca2+使酪蛋白凝固，再切块加热压榨而成。2、乳糖酶 乳糖酶可分解乳糖生成半乳糖和葡萄糖，牛奶中含有4.5%的乳糖，这是缺乏甜味而溶解度低的双糖，有些人由于体内缺乏乳糖酶，因而在饮牛奶后常发生腹泻、腹胀等。 另外，由于乳糖难溶于水，常在炼乳、冰激淋中成沙样结晶而析出，影响风味，如将牛奶用乳糖酶处理，即可解决上述问题。国外已用固定化黑曲霉乳糖酶处理牛奶生产脱乳糖牛奶。另外，可利用乳糖酶处理乳清从中回收有用的糖类。3、脂肪酶 脂肪酶在乳制品的增香过程中发挥着重要的作用。乳制品的特有香味主要是加工
8、时所产生的挥发性物质（如脂肪酸、醇、醛、酮、脂以及胺类），乳品加工时添加适量脂肪酶可增加干酪和黄油的香味，将增香黄油用于奶糖、糕点等可节约用量。三、三、酶酶在果蔬加工中的在果蔬加工中的应应用用 水果加工中使用最多的水果加工中使用最多的酶酶就是果胶就是果胶酶酶。果胶。果胶在植物中作在植物中作为为一种一种细细胞胞间间隙物隙物质质存在，它是由半存在，它是由半乳糖乳糖醛醛酸以酸以-1-1，4 4键连键连接而成的接而成的链链状聚合物，其状聚合物，其羧羧基大部分（基大部分（75%75%）被甲）被甲酯酯化，而不含甲化，而不含甲酯酯的果的果胶称胶称为为果胶酸。果胶酸。 果胶的一个特性是在酸性和高果胶的一个特性
9、是在酸性和高浓浓度糖的存在度糖的存在下可形成凝胶，下可形成凝胶，这这一性一性质质是制造果是制造果冻冻、果、果酱酱等食等食品的基品的基础础，但在果汁加工上，却会，但在果汁加工上，却会导导致致压压榨与澄榨与澄清清发发生困生困难难，用果胶，用果胶酶酶处处理破碎后的果理破碎后的果块块，可加，可加速果汁速果汁过滤过滤，促，促进进澄清。澄清。 工业上使用的果胶酶一般是由黑曲霉、文氏曲霉或根酶来生产的。 酶在橘子罐头加工中有着广泛的用途，黑曲霉所产生的半纤维素酶、果胶酶和纤维素酶的混合物可用于于橘瓣除囊衣，以代替耗水量大而耗工时的碱处理。橘子中的柠檬苦素是引起橘汁产生苦味的原因，利用球形节杆菌固定化细胞处理
10、可消除苦味。四、四、酶酶在在酿酿酒工酒工业业中的中的应应用用1、酶在啤酒工业中的应用（1）在啤酒工业中主要使用的酶：淀粉酶、蛋白酶、-葡聚糖酶、纤维素酶等。 作用：主要在麦芽糖化发酵为酒精的过程中，降解原料生成可发酵物质（2）其他酶类：微生物淀粉酶、蛋白酶、 - 淀粉酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、霉菌酸性蛋白酶。作用：主要用于麦芽质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时，由于酶的活力不足，使糖化不充分，蛋白质降解不足，影响啤酒的风味，使用微生物淀粉酶、蛋白酶、 - 淀粉酶可补充麦芽中酶活力不足的缺陷。 木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、霉菌酸性蛋白酶，可以用于啤酒澄清并防止浑浊，从而延长啤酒的保存期。2
11、、酶在果酒工业中的应用主要酶类：蛋白酶、淀粉酶、果胶酶。作用：蛋白酶、淀粉酶、果胶酶用于消除果酒浑浊或盖上破碎后果实的压制操作。3、白酒、酒精工业中的酶糖化酶代替部分麸曲用于白酒、酒精生产可提高出酒率，并节约粮食、简化设备，节省厂房场地。五、五、酶酶在肉在肉类类和和鱼类鱼类加工中的加工中的应应用用 酶在这方面的重要作用是改善组织、嫩化肉类，以及转化废弃蛋白成为供人类食用或作为饲料的蛋白浓缩物。 用酶对牛肉等肉类产品进行嫩化处理，过去使用木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶，最近已有米曲霉等微生物蛋白酶用于肉类产品的嫩化。蛋白酶软化肉类的主要作用是分解肌肉结缔组织的胶原蛋白，从而促进肉类的嫩化。 近年来，用酶
12、水解过程应用于含蛋白质的食品原料是食品工业中的重要课题。利用废弃蛋白如杂鱼、动物血、碎肉等用酶水解，抽提其中蛋白质以供食用或作饲料，是增加人类蛋白资源的有效措施，其中以杂鱼和鱼厂废弃物的利用最为引人注目。蛋白酶还可用于生产牛肉汁、鸡汁等以提高产品收率。此外将酸性蛋白酶在中性pH时处理解冻鱼类，可以脱除鱼腥味。六、六、酶酶在焙烤食品中的在焙烤食品中的应应用用 在制造面包等糕点时，面团中的酵母依靠面粉本身的淀粉酶和蛋白酶的作用所生成的麦芽糖和氨基酸来进行繁殖和发酵。当使用酶活力不足或陈旧面粉来制造面包时，由于发酵力差，烤制的面包体积小，色泽差，虽向面粉中补加葡萄糖或蔗糖，效果也不理想。如果使用酶活
13、力高的面粉来发酵制造面包，则气孔细而分布均匀、体积大、弹性好、色泽佳，因此欧美各国都把淀粉酶活力作为面粉质量指标之一。 为了保证 面团质量，常需添加酶进行强化，一般添加-淀粉酶来调节麦芽糖生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。蛋白酶可促进面筋软化，增强伸延性，减少揉面时间和动力，从而改善发酵效果。而用-淀粉酶强化面粉，可防止糕点老化。 在面包等糕点制造中，还广泛使用脂肪氧化酶，使面包中不饱和脂肪同胡萝卜素等发生共轭氧化作用而将面包漂白。此外，这种酶由于氧化面粉中不饱和脂肪酸，生成芳香的羧基化合物而增加面包风味，改善面团结构。乳糖酶也用于添加脱脂奶粉中的面包制作，乳糖酶分解乳糖生成发酵性糖，促进酵母发酵，改善面包色泽。 酶在食品工业中的应用是十分广泛的。上面只是简单介绍了一些主要方面。随着生物技术和食品科学的不断发展，酶在食品工业中将会获得更加广泛的应用，酶在食品中的应用如表：
