食品加工中的酶处理

《食品加工中的酶处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《食品加工中的酶处理（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、食品加工中的酶处理食品加工中的酶处理第十一章食品加工中的酶处理第十一章食品加工中的酶处理一、概念1、定义、定义酶工程亦称酶工艺，是在生物反应器中，利用酶的催化酶工程亦称酶工艺，是在生物反应器中，利用酶的催化作用，将相应的原料转化为有用物质的技术作用，将相应的原料转化为有用物质的技术酶工程与发酶工程与发酵工程密切相关，是发酵工业发展的产物，是酶学原理酵工程密切相关，是发酵工业发展的产物，是酶学原理与化工技术相结合而形成的一门理论性很强的应用技术。与化工技术相结合而形成的一门理论性很强的应用技术。主要内容包括各种酶的开发、生产和利用，酶的分离、主要内容包括各种酶的开发、生产和利用，酶的分离、纯化技

2、术、酶的化学修饰技术，固定化技术，酶反应器纯化技术、酶的化学修饰技术，固定化技术，酶反应器的研制和应用等。的研制和应用等。酶是生物催化剂，是生物体产生的具有活性的蛋白质。酶是生物催化剂，是生物体产生的具有活性的蛋白质。它可高效、专一地催化特定的生化反应，酶的催化作用它可高效、专一地催化特定的生化反应，酶的催化作用可使反应速度提高可使反应速度提高10的的8次到次到10的的20次倍。酶促反应具次倍。酶促反应具有反应条件温和、能耗低、污染小、操作简单等优点。有反应条件温和、能耗低、污染小、操作简单等优点。二、酶的探索与发现：二、酶的探索与发现：1、史前时期、史前时期距今距今4000多年前龙山文化时期

3、，多年前龙山文化时期，利用天然酵母酿酒。利用天然酵母酿酒。公元前公元前12世纪世纪,制饴、制酱。制饴、制酱。书经记载书经记载“若作酒軆，尔惟曲孽若作酒軆，尔惟曲孽”。“曲曲”：长霉菌的谷物；：长霉菌的谷物；“孽孽”：谷芽。：谷芽。左传用左传用“曲曲”、“孽孽”治病。治病。2、近代发展近代发展1833-1835年年,淀粉的第一次酶解法国淀粉的第一次酶解法国化学家化学家AnselmePayen和和ean-FranoisPersoz描述了从大麦的麦芽中分离淀描述了从大麦的麦芽中分离淀粉酶多聚体的过程，并将之命名为淀粉酶多聚体的过程，并将之命名为淀粉酶。粉酶。1836年年,德国生理学家德国生理学家Th

4、eodorSchwann在研究消化过程时，分离出在研究消化过程时，分离出一种在胃内消化蛋白的物质，将它命一种在胃内消化蛋白的物质，将它命名为胃蛋白酶。这是第一个从动物组名为胃蛋白酶。这是第一个从动物组织中提取到的酶。织中提取到的酶。1883年年,JohanKjeldahl建立了一套检建立了一套检测有机物中测有机物中-3价氮的方法，即测定氮价氮的方法，即测定氮的含量的方法。的含量的方法。1894年年,加酶食品的第一次商加酶食品的第一次商业化生产业化生产1894-1913年年,德国化学家德国化学家EmilFisher根据糖化酶的特点建立根据糖化酶的特点建立了钥匙了钥匙-锁理论。锁理论。1926年年

5、,科学家发现酶是蛋白科学家发现酶是蛋白质质1953-1958年年,Watson和和Crick发发现现DNA是双螺旋结构是双螺旋结构1963年年,碱性蛋白酶碱性蛋白酶-洗涤剂用洗涤剂用酶的突破酶的突破1965-1974年年,淀粉工业的重大突淀粉工业的重大突破随着一种可以将淀粉分解成糖破随着一种可以将淀粉分解成糖的，不含转葡萄糖苷酶的葡萄糖的，不含转葡萄糖苷酶的葡萄糖淀粉酶上市，微生物酶类应用于淀粉酶上市，微生物酶类应用于食品工业的首次重大突破于食品工业的首次重大突破于20世世纪纪60年代发生。年代发生。从从20世纪世纪50年代初开始，酶及产酶细胞的固定年代初开始，酶及产酶细胞的固定化技术在生产实

6、践中得到迅速发展，引起食品、化技术在生产实践中得到迅速发展，引起食品、发酵工业一场大变革。发酵工业一场大变革。美国美国20世纪世纪70年代初开始，使玉米淀粉经酶法年代初开始，使玉米淀粉经酶法液化、糖化和异构化并采用固定化技术，工业液化、糖化和异构化并采用固定化技术，工业化生产第一代、第二代和第三代高果糖浆，代化生产第一代、第二代和第三代高果糖浆，代替蔗糖作为可口可乐、百事可乐等饮料食品的替蔗糖作为可口可乐、百事可乐等饮料食品的甜味剂。甜味剂。1982年美国年美国Cech研究组发现研究组发现RNA分子中含有分子中含有一个具有自身切接功能的片断，称为内含子，一个具有自身切接功能的片断，称为内含子，

7、这种具有催化功能的这种具有催化功能的RNA称为核酸类酶。称为核酸类酶。至目前为止，已发现自然界存在的酶有至目前为止，已发现自然界存在的酶有3000多多种，但真正形成工业规模生产的只有几十种。种，但真正形成工业规模生产的只有几十种。3、现代酶学发展、现代酶学发展70年代初实现年代初实现DNA重组技术或称克隆技术，重组技术或称克隆技术，促使酶学研究进入新的发展阶段。促使酶学研究进入新的发展阶段。“工具酶工具酶”基因工程中所应用的系列酶的总基因工程中所应用的系列酶的总称。称。到目前为止，在基因工程中应用的工具酶已到目前为止，在基因工程中应用的工具酶已有有500多种。多种。目前已有目前已有100多种酶

8、基因克隆成功。多种酶基因克隆成功。凝乳酶过去从小牛胃中提取，每年大约宰杀凝乳酶过去从小牛胃中提取，每年大约宰杀500万头小牛。万头小牛。重组凝乳酶：重组凝乳酶：DNA重组技术重组技术第二节第二节酶的生产和利用酶的生产和利用一、微生物酶制剂的生产一、微生物酶制剂的生产酶制剂的大规模工业生产始于第二次世界大战酶制剂的大规模工业生产始于第二次世界大战后，随着抗生素工业的发展而建立。后，随着抗生素工业的发展而建立。国际市场国际市场1983年酶制剂产量年酶制剂产量6.5万吨万吨,销售额销售额4亿亿美元美元20世纪世纪90年代初年代初,销售额销售额10多亿美元多亿美元90年代末年代末,销售额销售额20多亿

9、美元多亿美元（一）发酵法生产食品级酶要求：安全和卫生（一）发酵法生产食品级酶要求：安全和卫生菌种严格控制、原料要求、防止有害物质的污菌种严格控制、原料要求、防止有害物质的污染、选择合理的提取工艺。染、选择合理的提取工艺。（二）生产步骤：（二）生产步骤：1、目的酶生产菌株的分离、目的酶生产菌株的分离筛选筛选（1）从自然界分离筛选）从自然界分离筛选（2）用物理、化学因子）用物理、化学因子处理诱变处理诱变（3）用基因重组或细胞）用基因重组或细胞融合技术选育融合技术选育2、酶的生产、酶的生产（1）要选择好的培养方要选择好的培养方法，包括培养基组成配比、法，包括培养基组成配比、培养温度、培养温度、pH值

10、、通气值、通气量等。量等。(图图:微生物在相当于三层楼高的微生物在相当于三层楼高的发酵罐里生长繁殖，产生所发酵罐里生长繁殖，产生所需的酶需的酶)（2）确定工业规模大确定工业规模大量生产的一系列工程量生产的一系列工程和工艺条件，以及培和工艺条件，以及培养罐的形式、大小、养罐的形式、大小、通气条件、温度和通气条件、温度和pH值的控制等。值的控制等。(图：通过改变培养基类型、酸碱图：通过改变培养基类型、酸碱度、氧气浓度和温度，研究人度、氧气浓度和温度，研究人员现了生产某种酶的微生物的员现了生产某种酶的微生物的最佳生长条件。最佳生长条件。)二、酶的提取、分离和纯化二、酶的提取、分离和纯化1、微生物酶制

11、剂的工业提取步骤大致如下、微生物酶制剂的工业提取步骤大致如下：如果是胞内酶，则首先要分离收集其菌如果是胞内酶，则首先要分离收集其菌体，使之破碎，将酶提取至液相中，此体，使之破碎，将酶提取至液相中，此为出发酶液；为出发酶液；如果是胞外酶，它的深层发酵液或固体如果是胞外酶，它的深层发酵液或固体培养物的抽提液则为出发酶液。培养物的抽提液则为出发酶液。2、制取工业酶制剂的步骤：、制取工业酶制剂的步骤：第一步第一步除去出发酶除去出发酶液中的悬浮固形物，获液中的悬浮固形物，获得澄清酶液，必要时再得澄清酶液，必要时再进行减压浓缩；进行减压浓缩；第二步第二步根据质量要根据质量要求和经济性采用适当方求和经济性采

12、用适当方法（如用盐析法、有机法（如用盐析法、有机溶剂沉淀法、丹宁沉淀溶剂沉淀法、丹宁沉淀法等）将酶沉淀分离；法等）将酶沉淀分离；(图：只有酶和水能通过转鼓式图：只有酶和水能通过转鼓式过滤机；培养基和微生物则过滤机；培养基和微生物则被留在硅藻土上。被留在硅藻土上。)第三步第三步收集沉淀、干收集沉淀、干燥、研粉、加适当的稳定燥、研粉、加适当的稳定剂、填充剂、做成粉末制剂、填充剂、做成粉末制剂。剂。酶粒是在大型连续运转的酶粒是在大型连续运转的水平混合机内生产出来的。提水平混合机内生产出来的。提取的酶与盐、纤维素及其他成取的酶与盐、纤维素及其他成分混合形成分混合形成0.5mm大小的粒状大小的粒状物。然

13、后用一种聚合体包裹，物。然后用一种聚合体包裹，以防止酶尘在使用过程中可能以防止酶尘在使用过程中可能引起的致敏危险。引起的致敏危险。(图图:用多聚体包裹酶以减少酶尘引用多聚体包裹酶以减少酶尘引起的致敏危险。起的致敏危险。)3、其他方法其他方法对于质量要求高可提取液中共存有妨碍目的对于质量要求高可提取液中共存有妨碍目的酶工艺效果的其他酶时，常用一些特殊纯化酶工艺效果的其他酶时，常用一些特殊纯化方法将目的酶与其他酶和杂蛋分开，再分别方法将目的酶与其他酶和杂蛋分开，再分别沉淀制取。常用的方法有：沉淀制取。常用的方法有：（1）蛋白质选择性变性法）蛋白质选择性变性法（2）分级盐析法）分级盐析法有机溶剂分级

14、沉淀法有机溶剂分级沉淀法等电点法等电点法柱层析法柱层析法电泳法电泳法亲和层析法亲和层析法三、酶的化学修饰技术三、酶的化学修饰技术1、金属离子置换修饰金属离子置换修饰2、大分子结合修饰、大分子结合修饰3、肽链有限水解修饰、肽链有限水解修饰4、侧链修饰、侧链修饰( (图：微生物的基因经修饰能够产图：微生物的基因经修饰能够产生所需的酶生所需的酶) )五、固定化酶和固定化细胞五、固定化酶和固定化细胞游离酶、游离细胞在酶催化反应中很难反复或连续使用，游离酶、游离细胞在酶催化反应中很难反复或连续使用，也很难实现连续化、自动化。也很难实现连续化、自动化。固定化：将游离酶、细胞或细胞器等的催化活动完全或固定化

15、：将游离酶、细胞或细胞器等的催化活动完全或基本上限制在一定空间内的过程，分固定化酶或固定基本上限制在一定空间内的过程，分固定化酶或固定化细胞。化细胞。1、固定化酶的特征、固定化酶的特征（1）反应完成后经过过滤或离心等简单的分离就可）反应完成后经过过滤或离心等简单的分离就可回收，重复使用，降低了酶制剂的成本；回收，重复使用，降低了酶制剂的成本；（2）可以装成酶柱，当底物溶液流经酶柱时，就能）可以装成酶柱，当底物溶液流经酶柱时，就能发生酶促反应，适合于工业化应用；发生酶促反应，适合于工业化应用；（3）酶经固定化后，稳定性一般都有所提高。）酶经固定化后，稳定性一般都有所提高。2、固定化酶的特点、固定

16、化酶的特点（1）省去了酶分离纯化的时间和费用；省去了酶分离纯化的时间和费用；（2）可进行多酶反应；）可进行多酶反应；（3）保持了酶的原始状态，从而增加了酶的）保持了酶的原始状态，从而增加了酶的稳定性；稳定性；（4）由于辅助因子存在和细胞内的连续性合）由于辅助因子存在和细胞内的连续性合成，酶的活力较为持久，半衰期在一个月以上，成，酶的活力较为持久，半衰期在一个月以上，就有工业应用价值；就有工业应用价值；（5）用固定化细胞反应柱或反应床可连续进）用固定化细胞反应柱或反应床可连续进行发酵，一边加入培养基，一边排出发酵液，行发酵，一边加入培养基，一边排出发酵液，可避免产物对酶活性的抑制。可避免产物对酶

17、活性的抑制。3、固定化酶的方法、固定化酶的方法（1）载体结合法）载体结合法a、物理吸附法物理吸附法是将酶吸附在活性炭、多孔玻璃、酸性白土、高岭土、硅胶等惰是将酶吸附在活性炭、多孔玻璃、酸性白土、高岭土、硅胶等惰性载体上，此法对酶活性破坏较少，但吸附作用力常较弱而易性载体上，此法对酶活性破坏较少，但吸附作用力常较弱而易脱落，因而常与交联法结合使用。脱落，因而常与交联法结合使用。b、离子结合法离子结合法是利用离子键将酶及带有离子交换基团的不溶性载体，如离子交是利用离子键将酶及带有离子交换基团的不溶性载体，如离子交换树脂或带有交换基团的纤维素、葡萄聚糖结合在一起，此法换树脂或带有交换基团的纤维素、葡

18、萄聚糖结合在一起，此法操作简便，酶回收率也较高，但在较强离子强度下进行酶反应操作简便，酶回收率也较高，但在较强离子强度下进行酶反应时易于脱落。时易于脱落。c、共价结合法共价结合法是利用共价键将酶和载体加以偶联，但因涉及条件较苛刻而化学是利用共价键将酶和载体加以偶联，但因涉及条件较苛刻而化学反应又剧烈，因而酶回收率较低、操作复杂，但酶与载体的结反应又剧烈，因而酶回收率较低、操作复杂，但酶与载体的结合相当牢固。合相当牢固。(2)交联法交联法这是利用双功能试剂将酶分子相互交联而不需要载体。常用的交这是利用双功能试剂将酶分子相互交联而不需要载体。常用的交联剂有戊二醛、异氰酸酯、双重氮联苯胺或乙烯双马来

19、亚胺联剂有戊二醛、异氰酸酯、双重氮联苯胺或乙烯双马来亚胺（形成重氮盐）。此法反应也较为剧烈，从而影响酶的回收，（形成重氮盐）。此法反应也较为剧烈，从而影响酶的回收，但固定后的酶稳定性较好。但固定后的酶稳定性较好。(3)包埋法包埋法a、网格型网格型是将酶固定在具有网格结构的高分子凝胶中。通常作为凝胶材料是将酶固定在具有网格结构的高分子凝胶中。通常作为凝胶材料者有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等合成高分子材料以及海藻酸、明者有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等合成高分子材料以及海藻酸、明胶、胶原等天然大分子材料。此法操作方便，很少改变酶的高胶、胶原等天然大分子材料。此法操作方便，很少改变酶的高级结构，因而回收率高，但在

20、反应中存在级结构，因而回收率高，但在反应中存在“固相固相”扩散阻力，扩散阻力，只适用于小分子底物和产物，机械强度往往也较差。只适用于小分子底物和产物，机械强度往往也较差。b、微囊型微囊型是将酶液包埋在微小（是将酶液包埋在微小（300m）的具有半透性高分子材料外壳的具有半透性高分子材料外壳形成的珠囊中。此法操作较复杂，酶回收率一般不高，但被包形成的珠囊中。此法操作较复杂，酶回收率一般不高，但被包埋的酶不易流失，微囊的比表面积很大，一般也只能适用于小埋的酶不易流失，微囊的比表面积很大，一般也只能适用于小分子底物和产物。分子底物和产物。六、酶反应器酶催化反应：在均相或酶催化反应：在均相或非均相系统中

21、由酶参与非均相系统中由酶参与的将底物转变为产物的的将底物转变为产物的过程。过程。酶催化反应器：在此反酶催化反应器：在此反应中所采用的设备应中所采用的设备酶反应器酶反应器游离酶反应器游离酶反应器均相不可截留固定化酶均相不可截留固定化酶反应器非均相反应器非均相可截留不可截留不可截留：是指酶一次性可截留：是指酶一次性分批使用不再回收。分批使用不再回收。可截留：是通过超滤膜可截留：是通过超滤膜将酶截留在反应系统中。将酶截留在反应系统中。酶酶反反应应器器游离酶反应游离酶反应器器均相均相不可截留不可截留固定化酶反固定化酶反应器非均相应器非均相可截留可截留第三节第三节酶工程在食品工业中的应用酶工程在食品工业

22、中的应用一、酶的用途一、酶的用途反应反应酶酶水解淀粉生产葡萄糖水解淀粉生产葡萄糖淀粉淀粉+H2O葡萄糖葡萄糖糖化酶糖化酶-淀粉酶淀粉酶水解水解RNA生产生产5-IMP及及5-GMP RNA+H2O5-AMP+5-GMP+5-UMP+5-CMP 5-AMP+H2O5-AMP+NH3 磷酸二酯酶磷酸二酯酶 AMP脱氨酶脱氨酶用用Plastein反应修饰蛋白质反应修饰蛋白质肽肽+蛋氨酸乙酯蛋氨酸乙酯肽肽-蛋氨酸蛋氨酸木瓜酶木瓜酶消除桔汁苦味消除桔汁苦味柚苷柚苷+H2O鼠李糖鼠李糖+柚配柚配质质-7-葡糖苷葡糖苷(2)柚配质柚配质-7-葡糖苷葡糖苷葡萄糖葡萄糖+柚配质柚配质 柚苷酶柚苷酶 黄酮化合物糖

23、苷黄酮化合物糖苷酶酶生产果葡糖浆生产果葡糖浆D-葡萄糖葡萄糖D-果糖果糖葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶增加甜菜糖收率增加甜菜糖收率棉子糖棉子糖+H2O半乳糖半乳糖+蔗糖蔗糖蜜二糖酶蜜二糖酶(-半半乳糖苷酶乳糖苷酶)分解牛奶及乳清中乳糖分解牛奶及乳清中乳糖乳糖乳糖+水水D-半乳糖半乳糖+葡萄糖葡萄糖-半乳糖苷酶半乳糖苷酶消除食品中残留消除食品中残留H2O2H2O2+H2OO2+2H2O过氧化氢酶过氧化氢酶分离鱼碎肉废水中油和蛋白质分离鱼碎肉废水中油和蛋白质蛋白质、油、聚丙烯酸钠、水蛋白质、油、聚丙烯酸钠、水肽氨基酸、油聚丙烯酸肽氨基酸、油聚丙烯酸碱性蛋白酶碱性蛋白酶啤酒澄清啤酒澄清蛋白质蛋白质肽肽木瓜

24、酶木瓜酶桔子脱囊衣桔子脱囊衣半纤维素（高分子）半纤维素（高分子）半纤维素半纤维素（低分子）（低分子）粥化酶粥化酶改进谷物淀粉收率改进谷物淀粉收率淀粉、半纤维素、蛋白质（高分淀粉、半纤维素、蛋白质（高分子）子）淀粉、肽、半纤维素（低淀粉、肽、半纤维素（低分子）分子）半纤维素酶、果胶半纤维素酶、果胶酶酶提高饲料效率提高饲料效率淀粉、半纤维素、纤维素淀粉、半纤维素、纤维素肽、肽、纤维、半纤维纤维、半纤维粥化酶粥化酶生产干酪生产干酪酪素酪素肽肽内肽酶内肽酶生产干酪用脂肪酶增香生产干酪用脂肪酶增香脂肪脂肪脂肪酸脂肪酸脂肪酶脂肪酶改良面团改良面团淀粉淀粉糊精糊精-淀粉酶淀粉酶生产环糊精生产环糊精环糊精葡萄

25、糖转移环糊精葡萄糖转移酶酶消除大豆腥臭消除大豆腥臭RCHO+NAD+H2ORCOOH+NADHRCHO+H2O+O2RCOOH+H2O2 醛脱氢酶醛脱氢酶 醛氧化酶醛氧化酶消除桔子汁柠碱消除桔子汁柠碱柠碱酶柠碱酶二、酶在食品工业的应用二、酶在食品工业的应用1、酶用于淀粉糖的生产、酶用于淀粉糖的生产以淀粉为原料，经以淀粉为原料，经-淀粉酶和淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解，得葡萄糖淀粉酶催化水解，得D-葡萄糖，将它通过固定化葡萄糖，将它通过固定化D-葡葡萄糖异构酶柱完成由萄糖异构酶柱完成由D-葡萄糖葡萄糖至至D-果糖的转化，再通过精制、果糖的转化，再通过精制、浓缩等手段，即可得到不同种浓缩等手段，即

26、可得到不同种类的高果糖浆。类的高果糖浆。(图图:酶将玉米或小麦等作物中的酶将玉米或小麦等作物中的淀粉转化为糖淀粉转化为糖)2、酶用于甜味剂的生产、酶用于甜味剂的生产国外大量生产的阿期巴甜（国外大量生产的阿期巴甜（APM）就是一种高甜度的甜味剂。阿就是一种高甜度的甜味剂。阿期巴甜（天门冬酰丙氨酸甲酯）是二肽甜味剂，其甜度是蔗糖的期巴甜（天门冬酰丙氨酸甲酯）是二肽甜味剂，其甜度是蔗糖的200倍。过去化学法合成。现在日本采用酶法合成新工艺，可用倍。过去化学法合成。现在日本采用酶法合成新工艺，可用价格较低的价格较低的DL苯丙氨酸为原料，且产品都是苯丙氨酸为原料，且产品都是型体（型体（型型体有苦味），使

27、生产成本下降体有苦味），使生产成本下降30%。3、酶用于乳品加工、酶用于乳品加工（1）干酪生产）干酪生产全世界生产干酪所耗牛奶达全世界生产干酪所耗牛奶达1亿多吨，占牛奶总产量的亿多吨，占牛奶总产量的1/4。干酪生产：将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶，然后加凝乳酶水解干酪生产：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。榨熟化而成。凝乳酶：未断奶的小牛的第四胃中的天冬氨酸蛋白酶凝乳酶：未断奶的小牛的第四胃中的天冬氨酸蛋白酶奶酪制作成熟过程：乏味的凝乳中的脂肪、蛋白质和碳水化合

28、物奶酪制作成熟过程：乏味的凝乳中的脂肪、蛋白质和碳水化合物的缓慢的受控制的降解的缓慢的受控制的降解熟化技术：三或四个月内产生成熟奶酪的典型风味和口感。熟化技术：三或四个月内产生成熟奶酪的典型风味和口感。乳乳加快加快v乳糖乳糖发酵发酵蛋白质蛋白质脂肪脂肪乳酸乳酸成熟成熟乙酸乙酸肽肽酮酮丙酸丙酸氨基酸氨基酸内酯内酯双乙酰双乙酰胺胺乙醇乙醇含硫化合物含硫化合物脂肪酸脂肪酸协同作用协同作用特征性温和奶油风味特征性温和奶油风味硫脂硫脂奶酪奶酪主要方法：主要方法：1.提高温度：增加微生物败坏的可能提高温度：增加微生物败坏的可能2.添加酶：酶的来源有限，有过度熟化的危险添加酶：酶的来源有限，有过度熟化的危险

29、3.改进发酵剂：技术复杂，目前还不经济改进发酵剂：技术复杂，目前还不经济蛋白酶、脂肪酶、蛋白酶、脂肪酶、-半乳糖苷酶、发酵酶复合物（包埋在脂肪中产半乳糖苷酶、发酵酶复合物（包埋在脂肪中产生更多醋味）、脱硫酸化酶、脱甲巯基酶（产生挥发性硫化物的酶）生更多醋味）、脱硫酸化酶、脱甲巯基酶（产生挥发性硫化物的酶）、肽酶、脂酶、肽酶、脂酶发酵剂中凝乳酶、蛋白酶共同作用酪蛋白降解为肽，许多苦味或酸发酵剂中凝乳酶、蛋白酶共同作用酪蛋白降解为肽，许多苦味或酸味味胞内肽酶降解具有风味增强特性的氨基酸和小肽胞内肽酶降解具有风味增强特性的氨基酸和小肽打断酪蛋白网络结构，脆性增大，质地软化打断酪蛋白网络结构，脆性增大

30、，质地软化混合酶胶囊化：发酵剂自身的肽酶与蛋白酶相结合，混合酶胶囊化：发酵剂自身的肽酶与蛋白酶相结合，812（2）分解乳糖）分解乳糖牛奶中含有牛奶中含有4.5%的乳糖。乳糖是一种缺乏甜味且溶解度很低的双的乳糖。乳糖是一种缺乏甜味且溶解度很低的双糖，难于消化。有些人饮奶后常发生腹泻、腹痛等病，其原因即在糖，难于消化。有些人饮奶后常发生腹泻、腹痛等病，其原因即在于此。而且由于乳糖难溶于水，常在炼乳、冰淇琳中呈砂状结晶析于此。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

31、葡萄糖即可解决上述问题。半乳糖和葡萄糖即可解决上述问题。（3）黄油增香）黄油增香乳制品特有香味主要是加工乳制品特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质（如脂时所产生的挥发性物质（如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类等）所致。乳品加工时添加类等）所致。乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。将增香黄油用于奶油的香味。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品，可节约黄油糖、糕点等食品，可节约黄油用量，提高风味用量，提高风味（4）婴儿奶粉）婴儿奶粉人奶与牛奶区别之一在于溶人奶与牛奶区别之一在于溶菌酶含量的不同。奶粉中添加菌酶含量的不同。奶粉中添加卵清溶菌

32、酶可防止婴儿肠道感卵清溶菌酶可防止婴儿肠道感染。染。4、酶用于肉类和鱼类加工、酶用于肉类和鱼类加工（1）改善组织、嫩化肉类）改善组织、嫩化肉类牛肉：结缔组织和肌纤维中的胶原蛋白质及牛肉：结缔组织和肌纤维中的胶原蛋白质及弹性蛋白质含量高。弹性蛋白质含量高。交联键可分成耐热的和不耐热的两种。交联键可分成耐热的和不耐热的两种。幼动物胶原蛋白不耐热交联键多，加热即行破幼动物胶原蛋白不耐热交联键多，加热即行破裂；裂；老动物的肉因耐热键多，烹煮时软化较难，肉老动物的肉因耐热键多，烹煮时软化较难，肉质粗糙，难以烹调，口感亦差。质粗糙，难以烹调，口感亦差。采用蛋白酶可以将肌肉结缔组织中胶原蛋白分采用蛋白酶可以

33、将肌肉结缔组织中胶原蛋白分解，从而使肉质嫩化。解，从而使肉质嫩化。作为嫩化剂的蛋白酶可以分为两类：最常用的作为嫩化剂的蛋白酶可以分为两类：最常用的一类是植物蛋白酶，另一类是微生物蛋白酶。一类是植物蛋白酶，另一类是微生物蛋白酶。嫩化酶：巴婆树和番木瓜树上采来的叶子包裹嫩化酶：巴婆树和番木瓜树上采来的叶子包裹肉在煮制时吸收植物的汁肉在煮制时吸收植物的汁半胱氨酸蛋白酶，木瓜蛋白酶半胱氨酸蛋白酶，木瓜蛋白酶产生硬度的原因：产生硬度的原因：冷却太快而致冷收缩冷却太快而致冷收缩成成熟时间不够熟时间不够过量的抗热结缔组织过量的抗热结缔组织植物蛋白酶和哺乳动物半胱氨酸蛋白酶有同源植物蛋白酶和哺乳动物半胱氨酸蛋

34、白酶有同源性，植物和动物是否有共同的古代基因？性，植物和动物是否有共同的古代基因？粗制：含有凝乳木瓜蛋白酶、番木瓜蛋白酶粗制：含有凝乳木瓜蛋白酶、番木瓜蛋白酶（）和蛋白酶和蛋白酶采用的方法：撒粉、蘸、浸泡、混合、多针注采用的方法：撒粉、蘸、浸泡、混合、多针注射、血管泵注射、血管泵注英国牛肉产品大约英国牛肉产品大约2死前注射，美国比例更死前注射，美国比例更高高（2）转化废弃蛋白）转化废弃蛋白将废弃的蛋白、如杂鱼、动物血、碎肉等用将废弃的蛋白、如杂鱼、动物血、碎肉等用蛋白酶水解，抽提其中蛋白质以供食用或用作饲蛋白酶水解，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。海料，是

35、增加人类蛋白质资源的一项有效措施。海洋中许多鱼类因其色泽、外观或味道欠佳等原因，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，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。济效益十分显著。（3）其他方面的应用）

36、其他方面的应用用酸性蛋白酶在用酸性蛋白酶在pH值呈中性条件下处理解冻值呈中性条件下处理解冻鱼类，可以脱腥。现今开发利用碱性蛋白酶水解鱼类，可以脱腥。现今开发利用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。充蛋白资源，这一技术已用于工业化生产。5、酶用于果蔬加工、酶用于果蔬加工（1）水果罐头加工）水果罐头加工制作桔子罐头时需除桔瓣囊衣，过去使用碱处理法，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、耗水量大，又费工时。现采用黑曲霉产生的半纤维素酶、果胶酶和

37、纤维素酶的混合物，可很好地除去桔瓣囊衣，果胶酶和纤维素酶的混合物，可很好地除去桔瓣囊衣，而避免上述缺点。桔子罐头常发白色浑浊，这是同桔肉而避免上述缺点。桔子罐头常发白色浑浊，这是同桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶，可将橙皮苷水解成为中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶，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。桃果水溶性的橙皮素，从而消除桔子罐头的白浊现象。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。实含有红色花青素，罐藏时同金属离子作用而呈紫褐色。采用花青素酶处理桃酱、葡萄汁等，即可脱色而提高经采用花青素酶处理桃酱、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

38、水解花青色素，使之变济价值。这是因为花青素酶可以水解花青色素，使之变为无色物质。为无色物质。（2）柑桔类脱苦）柑桔类脱苦柑桔类脱苦问题历来是果品加工中的一大问题。桔子柑桔类脱苦问题历来是果品加工中的一大问题。桔子中的柠檬苦素是引起桔汁产生苦味的原因，利用球形节中的柠檬苦素是引起桔汁产生苦味的原因，利用球形节杆菌固定化细胞的柠檬酶处理即可消除苦味。杆菌固定化细胞的柠檬酶处理即可消除苦味。（3）果汁加工）果汁加工水果中均含有果胶物质。果胶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，即可形成凝高浓度的糖存在时，即可形成凝胶。这一性质是制造果冻、

39、果酱胶。这一性质是制造果冻、果酱的基础。但在果汁加工上，却造的基础。但在果汁加工上，却造成了压榨、澄清的因难。现采用成了压榨、澄清的因难。现采用果胶酶处理破碎的果实，即可加果胶酶处理破碎的果实，即可加速果汁过滤和促进澄清。速果汁过滤和促进澄清。(图：酶在果汁制造过程中分解纤图：酶在果汁制造过程中分解纤维维)（4）水果蔬菜保藏）水果蔬菜保藏用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用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。瓶装桔汁贮藏时因氧化而使色香味变劣，采用葡萄糖氧褐变。瓶装桔汁贮藏时因氧化而使色香味变劣，采用葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶去氧即可保持果汁原有的色香味。水

40、果冷冻化酶、过氧化氢酶去氧即可保持果汁原有的色香味。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保鲜。化酶保鲜。6、酶用于焙烤食品、酶用于焙烤食品面粉中添加面粉中添加-淀粉酶可调节麦芽糖淀粉酶可调节麦芽糖的生成量，使二氧化碳产生和面团气的生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。添加蛋白酶可促进体保持力相平衡。添加蛋白酶可促进面筋软化，增加延伸性。用蛋白酶强面筋软化，增加延伸性。用蛋白酶强化的面粉制通心粉制通心面条，延伸化的面粉制通心粉制通心面条，延伸性好，风味佳。用性好，风味佳。用-淀粉酶强化面粉淀粉酶强化面粉可

41、防止糕点老化。糕点馅心常以淀粉可防止糕点老化。糕点馅心常以淀粉为填料，添加为填料，添加-淀粉酶可以改善馅心淀粉酶可以改善馅心风味。糕点制作使用转化酶可使蔗糖风味。糕点制作使用转化酶可使蔗糖水解为转化糖，从而防止糖浆析晶。水解为转化糖，从而防止糖浆析晶。面包制作中适当添加脂肪酶可增进面面包制作中适当添加脂肪酶可增进面包的香味，这是因为脂肪酶可使乳脂包的香味，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，中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解，从而生成从而生成-内脂或甲酮等香味物质。内脂或甲酮等香味物质。(图：酶使面包更松软且保存更长久图：酶使面包更松软且保存更长久)真菌淀粉酶：在面团发酵时连续不

42、断将破损淀粉分解为真菌淀粉酶：在面团发酵时连续不断将破损淀粉分解为糊精和麦芽糖，为酵母提供可发酵糖，从而增大面包和糊精和麦芽糖，为酵母提供可发酵糖，从而增大面包和发酵食品的体积，改善谷物食品的颜色及其风味。由于发酵食品的体积，改善谷物食品的颜色及其风味。由于破损淀粉的水解，一定量的淀粉酶使面团软化。过量添破损淀粉的水解，一定量的淀粉酶使面团软化。过量添加淀粉酶，会使破损淀粉过分降解，导致面团发粘。加淀粉酶，会使破损淀粉过分降解，导致面团发粘。面包的老化直接关联到经济效益。以美国为例，每年大面包的老化直接关联到经济效益。以美国为例，每年大约占总产量约占总产量35的面包由于保鲜问题被销毁，造的面包

43、由于保鲜问题被销毁，造成价值成价值1O亿美元的经济损失。麦芽糖淀粉酶具有独一无亿美元的经济损失。麦芽糖淀粉酶具有独一无二的抗老化作用，水解直链淀粉与支链淀粉，主要生成二的抗老化作用，水解直链淀粉与支链淀粉，主要生成麦芽糖和一小部分糊精，延缓由于淀粉和面筋之间的相麦芽糖和一小部分糊精，延缓由于淀粉和面筋之间的相互作用而导致的老化，从而保持面包的弹性、松软和新互作用而导致的老化，从而保持面包的弹性、松软和新鲜。鲜。单甘酯也在一定程度上对面包具有保鲜作用。单甘酯也在一定程度上对面包具有保鲜作用。但一组与添加但一组与添加05蒸馏单甘酯的对比实验表明，即添蒸馏单甘酯的对比实验表明，即添加麦芽糖淀粉酶的面

44、包保存加麦芽糖淀粉酶的面包保存7d时的柔软度与添加单甘酯时的柔软度与添加单甘酯保存保存3d时相当，而且弹性尤佳。时相当，而且弹性尤佳。7、酶用于酿酒、酶用于酿酒啤酒是以麦芽为原料，经糖化发酵而成的啤酒是以麦芽为原料，经糖化发酵而成的酒精饮料。麦芽中含有发酵所必需的各种酒精饮料。麦芽中含有发酵所必需的各种酶类。采用微生物淀粉酶、蛋白酶、酶类。采用微生物淀粉酶、蛋白酶、-淀淀粉酶、粉酶、-葡聚酶等酶制剂，可补充酶活力葡聚酶等酶制剂，可补充酶活力的不足。的不足。果酒酿造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果果酒酿造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果胶酶可消除浑浊，改善破碎果的榨汁操作。胶酶可消除浑浊，改善破碎果的榨汁操作。白酒生产中采用糖化酶代替麸曲可使出酒白酒生产中采用糖化酶代替麸曲可使出酒率提高率提高2%7%，这既能节约粮食，又可，这既能节约粮食，又可简化设备，节省厂房。简化设备，节省厂房。