酶在食品加工中的應(yīng)用

關(guān)于酶在食品加工中的應(yīng)用第1頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六一、酶在烘烤食品加工中的應(yīng)用1.淀粉酶2.蛋白酶3.脂肪氧合酶4.戊聚糖酶5.脂肪酶6.葡萄糖氧化酶7.乳糖分解酶8.谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶9.混合酶這些酶制劑的使用可以增大面包體積，改善面表皮色澤，改良面粉質(zhì)量，延緩陳變，提高柔軟度，延長(zhǎng)保存期限等。第2頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六1.淀粉酶α-淀粉酶:麥芽α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶和細(xì)菌α-淀粉酶。酶的來源淀粉分解限度%主要水解產(chǎn)物耐熱性℃(處理15‘）適宜pH枯草桿菌(液化型)35糊精麥芽搪30%葡萄搪6%65~805.4~6.0枯草桿菌(耐熱型)35糊精、麥芽搪葡萄糖75~905.0朱曲霉48麥芽搪50%55~704.9~5.2黑曲霉48麥芽搪50%55~704.9~5.2根霉48麥芽搪50%50~603.6麥芽40麥芽搪5.3第3頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六淀粉酶α-淀粉酶是一種內(nèi)切酶，水解α-1，4葡萄糖苷鍵，它能分解直鏈淀粉(約占淀粉中的26%)變成糊精。真菌α-淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物主要以麥芽糖為主且不含大分子極限糊精，使淀粉分子變小，面團(tuán)粘度下降。使面團(tuán)中酵母可利用的糖量增加，促進(jìn)酵母的代謝。大多數(shù)面粉僅含少量發(fā)酵糖(1%、2%)。產(chǎn)生還原糖，有利于增加面包的風(fēng)味、表皮色澤，并改善面包的紋理結(jié)構(gòu)，增大面包體積。在面包粉中添加適量的α-淀粉酶，還可使面包體積提高10%左右，這是因?yàn)楹婵久姘鼤r(shí)，α-淀粉酶水解部分淀粉，生成糊精和糖，降低了面團(tuán)粘度，導(dǎo)致面團(tuán)膨脹率提高，焙烤后面包體積增大，面包心柔軟度變好。另外，α-淀粉酶在降解面團(tuán)中的淀粉時(shí)有少量糖產(chǎn)生，有利于促進(jìn)焙烤時(shí)糖和蛋白質(zhì)的“美拉德反應(yīng)”，形成褐色的“類黑色素”，使面包上色更好。第4頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六2.蛋白酶目前在焙烤工業(yè)中使用的蛋白分解酶有:霉菌蛋白酶、細(xì)菌蛋白酶植物蛋白酶。其中以霉菌蛋白酶應(yīng)用的最為廣泛，而且研究的也最徹底。第5頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六蛋白酶作用：不是破壞二硫鍵，而是斷開形成面筋的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。蛋白酶的作用主要表現(xiàn)在面團(tuán)發(fā)酵過程中。使面粉中的蛋白質(zhì)降解為肽、氨基酸，以供給酵母氮源，促進(jìn)發(fā)酵。發(fā)酵初期酵母可用面粉中的含氮化合物，后期氮源不足時(shí)可利用酶分解的含氮化合物。作用于面筋將其分解成相對(duì)分子量較小的物質(zhì)，從而降低面團(tuán)的黏度，使黏性適中并縮短面團(tuán)調(diào)制時(shí)間。第6頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六蛋白酶蛋白酶添加到面粉中，使面團(tuán)中的蛋白質(zhì)在一定程度上降解成肽和氨基酸，導(dǎo)致面團(tuán)中的蛋白質(zhì)含量下降，面團(tuán)筋力減弱，滿足了餅干、曲奇、比薩餅等對(duì)弱面筋力面團(tuán)的要求。第7頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六3.脂肪氧合酶植物大豆綠豆豌豆小麥花生相對(duì)活力/%100483521大豆粉是一種很好的脂肪氧合酶來源。在一些面包中（如港式面包）通常以大豆粉或脫脂大豆粉的形式添加，添加量約為0.5~3.0%。幾種植物中脂肪氧合酶的相對(duì)活力第8頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六脂肪氧合酶脂肪氧合酶在焙烤工業(yè)中起著重要作用有顯著延緩老化作用。因脂肪酶能將甘油三酯分解為單或雙油酯。該酶在氧化不飽和脂肪酸時(shí)產(chǎn)生氫過氧化物，氫過氧化物進(jìn)一步氧化面筋蛋白中的-SH，生成二硫鍵（-S-S-），并能誘導(dǎo)蛋白質(zhì)分子聚合，使蛋白質(zhì)分子更大，從而增強(qiáng)面團(tuán)的攪拌耐力。脂肪氧合酶能催化面粉中的不飽和脂肪酸發(fā)生氧化，生成芳香的羰基化合物而增加面包風(fēng)味。脂肪氧化酶添加于面粉中，可以使面粉中不飽和脂肪酸氧化，同胡蘿卜素發(fā)生共軛氧化作用，而將面粉漂白，這有利于制造白色面包。第9頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六4.戊聚糖酶機(jī)理沒有定論。已研究戊聚糖酶對(duì)小麥面粉和黑麥面粉(戊聚糖含量分別為6%和9%)中的戊聚糖的作用。戊聚糖能結(jié)合水使產(chǎn)品烘烤后硬化(面包的干硬)，而戊聚糖酶具有消除戊聚糖和防干硬的特性。半纖維素酶是戊聚糖酶的一個(gè)豐富的來源，且在所進(jìn)行的長(zhǎng)壽面包試驗(yàn)中已顯示出抗干硬的良好特性。第10頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六戊聚糖酶面粉中約含有1%不溶性五碳聚糖，它可導(dǎo)致面包體積減小，并使面包瓤粗糙，因此加人戊聚糖分解酶使五碳聚糖水解，從而改善面包的品質(zhì)。由于消費(fèi)偏愛，在一些國(guó)家全小麥面包是生產(chǎn)的一種主要類型。應(yīng)用不同的纖維原料會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)和品質(zhì)問題。這是由于不同的纖維原料有不同的束水性能，導(dǎo)致面團(tuán)的吸水速率和吸水量產(chǎn)生差異。戊聚糖可用來矯正這些差異以及解決與生產(chǎn)高纖維面包相關(guān)的質(zhì)量問題。正因如此，全小麥面包和高纖維面包也許會(huì)成為戊聚糖酶應(yīng)用的一個(gè)主要領(lǐng)域。在其他焙烤制品的生產(chǎn)中幾乎沒有應(yīng)用戊聚糖酶的報(bào)道。第11頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六6.葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶在有氧的條件下將葡萄糖氧化，并伴有過氧化氫的生成。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，葡萄糖氧化酶可氧化面筋蛋白中的-SH鍵，從而加強(qiáng)了面筋蛋白間三位空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。過氧化氫進(jìn)一步氧化-SH，生成二硫鍵（-S-S-），從而增強(qiáng)了面筋網(wǎng)絡(luò)。可顯著增強(qiáng)面團(tuán)筋力，使面團(tuán)不粘，更有彈性和韌性。同時(shí)隨著葡萄糖氧化酶添量的增加，面包抗老化效果也隨之增加，并且效果顯著于溴酸鉀。葡萄糖氧化酶作為一種面粉改良劑有望得到廣泛的應(yīng)用。第12頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六7.乳糖分解酶乳糖酶也用于加脫脂奶粉的面包制造中，它可以分解乳糖生成可發(fā)酵性的糖，促進(jìn)發(fā)酵。所分解的半乳糖則可參與著色反應(yīng)，改善面包色澤。用量一般為加入奶粉量的0.006%以下。第13頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六8.谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（TGase）為了滿足顧客對(duì)面包新鮮度的要求，面團(tuán)經(jīng)常被深度冷凍或延遲發(fā)酵，需要面團(tuán)在貯藏了幾天后焙烤。這樣耗時(shí)的面團(tuán)制備過程與焙烤過程就相互分開。但深度冷凍對(duì)面團(tuán)有負(fù)面影響，TGase通過共價(jià)交聯(lián)作用使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凍融穩(wěn)定性提高。共價(jià)交聯(lián)使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度增大。TGase為天然蛋白質(zhì)，替代某些化學(xué)氧化劑如溴酸鉀、偶氮甲酰胺等，許多國(guó)家禁止使用化學(xué)氧化劑。第14頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶在高纖維面包制作過程中，高比例的纖維含量破壞了面團(tuán)中淀粉、面筋和戊聚糖等成分的平衡，降低了面團(tuán)的可焙烤性。加入TGase，可提供面團(tuán)的穩(wěn)定性，在使用機(jī)械分割、成型時(shí)效果更好。TGase可提高面筋蛋白的吸水量，在蒸煮過程中有更多水分釋放給淀粉，同時(shí)使面團(tuán)不粘，有利于機(jī)械加工。TGase還可在其他焙烤中，如蛋糕、蓬松油酥點(diǎn)心、餅干和面包糠等，防止焙烤后的塌陷，并增大體積。增加脆度，并使脆度持久。TGase可降低油炸圈的吸油率，加TGase0.1U/g面粉含脂肪由18.2%降低到13.8%。脆度同時(shí)提高。第15頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六二、酶在制糖工業(yè)中的應(yīng)用1.葡萄糖生產(chǎn)2.果葡糖漿生產(chǎn)中的應(yīng)用3.糊精、麥芽糊精生產(chǎn)中的應(yīng)用4.環(huán)狀糊精生產(chǎn)中的應(yīng)用第16頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六1.葡萄糖生產(chǎn)葡萄糖生產(chǎn)方法1.酸解法2.酶解法（雙酶法）√3.酸酶結(jié)合法第17頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六

淀粉葡萄糖復(fù)合二糖5‘-羥甲基糖醛復(fù)合低聚糖有機(jī)酸、有色物質(zhì)等復(fù)合鹽酸

高溫、高壓、淀粉水解成葡萄糖的反應(yīng)過程中同時(shí)發(fā)生著：水解反應(yīng)、復(fù)合反應(yīng)、分解反應(yīng)；淀粉酸水解復(fù)合反應(yīng)：葡萄糖分子間經(jīng)1-6糖苷鍵結(jié)合成龍膽二糖（有苦味）、異麥芽糖和其他低聚糖（合稱復(fù)合低聚糖）。分解反應(yīng)：葡萄糖→羥甲基糠醛→有機(jī)酸、色素等。第18頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六酶法生產(chǎn)葡萄糖淀粉→調(diào)漿→酶法噴射液化→酶法糖化→脫色→過濾→離子交換→真空濃縮→液體葡萄糖→固體葡萄糖第19頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六液化淀粉液化常用的酶α-淀粉酶：作用于淀粉分子內(nèi)的α-1，4糖苷鍵（不能水解α-1，6糖苷鍵），使糖苷鍵斷裂，相對(duì)分子質(zhì)量逐漸變小，依次變?yōu)楹⒌途厶?，所以也稱內(nèi)切淀粉酶。淀粉受到α-淀粉酶的作用后，遇碘呈色很快反應(yīng)，如下表現(xiàn)：藍(lán)→紫→紅→淺紅→不顯色(即碘原色)糊精是若干種分子大于低聚糖的碳水化合物（一般含2~10葡萄糖單位的為低聚糖）。糊精具有旋光性，還原性，能溶于水，不溶于酒精。與碘作用，聚合度不同顏色不同。第20頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六葡萄糖聚合度與碘液的呈色葡萄糖聚合度與碘液呈色最高吸收波長(zhǎng)（nm）7~8無色48016淡紅色51021紅色54028紅紫色56034紫色蘭58041紫色60061蘭色620120蘭色630330蘭色第21頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六連續(xù)（噴射）液化法調(diào)漿(配料)——

泵——

噴射泵(一次噴射）——層流罐——噴射泵(二次噴射）——閃蒸器冷卻——維持罐——薄板換熱器

工藝控制要點(diǎn)：淀粉乳濃度33%左右加耐高溫α-淀粉酶（2×104UmL）0.5~0.6L/t淀粉。pH6.0~6.5一次噴射液化105?C保溫40~60min二次噴射液化135?C，停留8min。降溫至糖化溫度第22頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第23頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六噴射液化（1）調(diào)漿。保持淀粉濃度為17°Beˊ，用Na2CO3。調(diào)至pH5.0～7.0，加入耐高溫的a-淀粉酶，料液攪拌均勻后用泵把粉漿打人噴射液化器。（2）噴射液化。預(yù)熱噴射器及層流罐至100℃，然后進(jìn)行噴射液化，溫度105～110℃維持15～30min。（3）高溫處理。通過第二只噴射器將料液加熱至135～140℃以上，并通過維持罐保持3～5min、135℃以上熱處理，可達(dá)到三個(gè)目的：第一滅酶，第二使蛋白質(zhì)凝固，第三使淀粉分散。（4）真空閃急冷卻。經(jīng)過冷卻處理，料液溫度從145℃降至95～97℃。（5）層流罐保溫。保溫延時(shí)。（6）薄板換熱器降溫,至糖化溫度。第24頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六糖化加糖化酶：（10×104UmL）0.75~1L/t淀粉。60?CpH4.5維持30~48h.轉(zhuǎn)化率97~98%。除膠：加1%糖量的膨潤(rùn)土，硅藻土過濾機(jī)。脫色：活性炭脫色。離子交換：提純。濃縮：30%濃縮到75%。結(jié)晶：濃縮至85%~90%，加入晶種，于40~50℃下結(jié)晶，降溫至10~25℃放置72h。制粉：切削法或噴霧干燥。糖化時(shí)間32小時(shí)，用無水酒精檢驗(yàn)無糊精存在時(shí)，糖化結(jié)束，然后將pH調(diào)整至，維持20分鐘滅酶

第25頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六2.果葡糖漿生產(chǎn)中的應(yīng)用異構(gòu)化作用，開鏈葡萄糖分子中的醛基轉(zhuǎn)變成酮基，得到果糖；

第26頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六3.飴糖、麥芽糖等生產(chǎn)中的應(yīng)用飴糖是以高粱、米、大麥、粟、玉米等淀粉質(zhì)的糧食為原料，經(jīng)發(fā)酵糖化制成的食品，主要含麥芽糖，有軟、硬之分，軟者為黃褐色粘稠液體；硬者系軟飴糖經(jīng)攪拌，混入空氣后凝固而成。

第27頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六飴糖工藝添加麥芽：0.3~0.5%溫度：55~60℃攪拌：20min作用時(shí)間：5h分解率：35%滅酶：90℃加沉淀劑、加熱、過濾真空濃縮：水分含量16%細(xì)菌α-淀粉酶粉碎麥芽淀粉乳加熱沉淀過濾酶液液化淀粉制品濃縮糖化酶液化精制淀粉糖化液→→→→→→→→→→↓酶法生產(chǎn)大米或糯米粉漿18~20Be,pH6.0~6.5,加α-淀粉酶，85~90℃反應(yīng)，至碘顏色消失，冷卻至62℃，加β-淀粉酶，保溫10h，飴糖中麥芽糖含量達(dá)60~70%。第28頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六麥芽糖漿生產(chǎn)應(yīng)用耐高溫淀粉酶12U/g原料，DE值控制在10~20%。β-淀粉酶150~250U/g原料麥芽糖含量40~50%；如果高麥芽糖漿麥芽糖含量50~60%以上。大米→液化浸泡、水洗磨漿調(diào)漿糖化壓濾濃縮麥芽糖漿精制麥芽糖漿濃縮→↓淀粉酶→→→→→脫色離子交換二次脫色β-淀粉酶或真菌淀粉酶→→→↓大米→液化浸泡、水洗磨漿調(diào)漿糖化壓濾濃縮麥芽糖漿精制麥芽糖漿濃縮→↓淀粉酶→→→→→第29頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六環(huán)化糊精生產(chǎn)中的應(yīng)用環(huán)糊精(Cyclodextrin，簡(jiǎn)稱CD)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱，通常含有6~12個(gè)D-吡喃葡萄糖單元。其中研究得較多并且具有重要實(shí)際意義的是含有6、7、8個(gè)葡萄糖單元的分子，分別稱為αβγCD。構(gòu)成環(huán)糊精分子的每個(gè)D(+)-吡喃葡萄糖都是椅式構(gòu)象。各葡萄糖單元均以1，4-糖苷鍵結(jié)合成環(huán)。第30頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六環(huán)化糊精在食品工業(yè)中的應(yīng)用利用環(huán)糊精的疏水空腔生成包絡(luò)物的能力，可使食品工業(yè)上許多活性成分與環(huán)糊精生成復(fù)合物，來達(dá)到穩(wěn)定被包絡(luò)物物化性質(zhì)，減少氧化、鈍化光敏性及熱敏性，降低揮發(fā)性的目的。因此環(huán)糊精可以用來保護(hù)芳香物質(zhì)和保持色素穩(wěn)定。環(huán)糊精還可以脫除異味、去除有害成分，如去除蛋黃，稀奶油等食品中的大部分膽固醇；它可以改善食品工藝和品質(zhì)，如在茶葉飲料的加工中，使用β-環(huán)糊精轉(zhuǎn)溶法既能有效抑制茶湯低溫渾濁物的形成，又不會(huì)破壞茶多酚、氨基酸等賦型物質(zhì)，對(duì)茶湯的色度、滋味影響最小。此外，環(huán)糊精還可以用來乳化增泡，防潮保濕，使脫水蔬菜復(fù)原等。環(huán)糊精能穩(wěn)定色素第31頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六環(huán)化糊精生產(chǎn)所用酶環(huán)糊精-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶（）簡(jiǎn)稱CGTase不同菌株所產(chǎn)CGTase的性質(zhì)和CD型式與比例各異。菌種CD型式CD得率/%軟化芽孢桿菌α＞β60.0巨大芽孢桿菌β＞α60.0環(huán)狀芽孢桿菌β＞α-嗜堿性芽孢桿菌酸性酶β70.0堿性酶β75.8嗜脂肪芽孢桿菌α＞β-

環(huán)化糊精生產(chǎn)：淀粉調(diào)漿→加α-淀粉酶液化→加CGTase轉(zhuǎn)化→加α-淀粉酶加CGTase液化→脫色→過濾→脫鹽→濃縮第32頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六三、油酯生產(chǎn)中的應(yīng)用用于油脂的提取應(yīng)用細(xì)胞壁降解酶如：半纖維素酶、纖維素酶和果膠酶的混合物可以很好地應(yīng)用于傳統(tǒng)原料，特別是熱帶油料如椰子、橄欖油的采油。改善磷脂的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值磷脂酶被用來將魚油中得到的多不飽和脂肪酸摻入磷脂中，對(duì)磷脂進(jìn)行改性。第33頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六酶在果蔬加工中的應(yīng)用一、果蔬食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用二、果酒生產(chǎn)中的應(yīng)用三、酶法在果蔬汁免疫檢測(cè)方面的應(yīng)用第34頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六一、果蔬食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用果蔬汁及其飲料制品在近十幾年得到了迅速發(fā)展，酶在其中扮演不可忽視的角色。以內(nèi)源酶的形式：如紅茶生產(chǎn)中的多酚氧化酶的氧化作用，是紅茶特有風(fēng)味和色澤產(chǎn)生的主要原因；添加外源酶：添加具有高度專一性的酶制劑達(dá)到商業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)要求。下表是常用于果蔬汁及飲料生產(chǎn)中的酶，生產(chǎn)者可以根據(jù)自己的需求選用合適的酶制劑。第35頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用應(yīng)用在果蔬汁及飲料生產(chǎn)中的酶酶的名稱所應(yīng)用的商品主要作用淀粉酶（E.C.3.2.1.1)啤酒、酒精(E/A)淀粉的降解淀粉酶（E.C.3.2.1.2)啤酒、酒精(E/A)淀粉的降解淀粉葡萄糖苷酶（E.C.3.2.1.3)蘋果汁(A)早季水果中淀粉的降解纖維素酶（E.C.3.2.1.4)蘋果汁(A)水果的液化酯酶蘋果汁(E)果汁產(chǎn)香β-葡萄糖酶啤酒、酒精、葡萄酒(A)提高過濾性能葡萄糖氧化酶（E.C.1.1.3.4)多數(shù)商品瓶裝飲料的除氧轉(zhuǎn)化酶（E.C.3.2.1.26)可可(E)產(chǎn)味脂肪氧合酶（E.C.1.13.11.12)蘋果汁、茶(E)產(chǎn)香柚皮苷酶柑橘汁(A)降低苦味果膠酯酶（E.C.3.1.1.11)蘋果酒(E/A)果汁澄清蘋果酒(A)、柑橘汁(E/A)過氧化物酶（E.C.1.11.1.7)茶(E)顏色和風(fēng)味聚半乳糖醛酸酶（E.C.3.2.1.15)蘋果汁(A)果汁澄清多酚氧化酶（E.C.1.10.3.1)茶、可可(E)顏色和風(fēng)味蛋白酶可可(E)、啤酒/酒精(A)顏色和風(fēng)味、防止冷混濁單寧酶茶提高速溶茶的溶解力萜烯糖苷酶葡萄酒(A)改良風(fēng)味第36頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在果蔬食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用1.提高澄清度、出汁率、增加穩(wěn)定性應(yīng)用于蘋果汁、葡萄汁、胡蘿卜汁等生產(chǎn)。果膠酶：漿榨汁前添加一定量果膠酶可以有效地分解果肉組織中的果膠物質(zhì)，使果汁粘度降低，容易榨汁、過濾，從而提高出汁率。纖維素酶：可以使果蔬中大分子纖維素降解成分子量較小的纖維二糖和葡萄糖分子，破壞植物細(xì)胞壁，使細(xì)胞內(nèi)容物充分釋放，提高出汁率，并提高可溶性固形物含量。第37頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用2.在果汁超濾中的作用超濾比傳統(tǒng)的過濾速度快、效果好，但如果果膠的殘留物和一些中性聚糖分解不徹底，則在超濾是極易堵塞超濾膜。用復(fù)合酶制劑清洗超濾膜片，增加超濾膜的通透量；減少清洗時(shí)間；增加膜使用壽命。鼠李糖酶、半乳糖酶、阿拉伯聚糖酶、半乳甘露聚糖酶、淀粉酶、果膠酶等。如NovoNordisk（丹麥，諾和諾德）公司研制的Novoform58和Novoform43為超濾專用復(fù)合酶制劑。增加通透量增幅可達(dá)1.2~2.0m3/h。同時(shí)可減少清洗時(shí)間至4h左右。第38頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用3.酶技術(shù)對(duì)果蔬汁營(yíng)養(yǎng)成分的影響利用酶液化工藝生產(chǎn)的蘋果汁、山楂汁、南瓜汁、胡蘿卜汁等，可溶性固形物明顯提高，保留營(yíng)養(yǎng)成分。水果和蔬菜中Vc在加工中極易氧化破壞，葡萄糖氧化酶能把β-D吡喃葡萄糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖酸，同時(shí)消耗氧氣，利用耗氧性保護(hù)Vc。第39頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用4.酶制劑作為防腐劑用于果蔬汁飲料中溶菌酶能使N-乙酰胞壁酸（NAM）與β-N-乙酰葡萄糖胺（NAG）之間的β-1,4糖苷鍵斷開。細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖正是由NAM和NAG靠β-1,4糖苷鍵交替排列形成的骨架，并通過NAM與寡肽（4~5a）交聯(lián)而成。因此，溶菌酶能使細(xì)菌細(xì)胞壁水解而起的溶菌防腐作用。與苯甲酸鈉化學(xué)防腐劑相比，溶菌酶是天然蛋白質(zhì)，對(duì)人體無副作用，應(yīng)用于飲料防腐成為必然趨勢(shì)。第40頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用5.新型果膠酶PectinexSMASHXXL在果蔬汁加工中的應(yīng)用XXL——新一代果蔬加工用酶的后綴（1）果汁的澄清和脫果膠傳統(tǒng)的果膠酶是將果膠徹底降解，新型果膠酶PectinexSMASHXXL是傳統(tǒng)果膠酶和阿拉伯聚糖酶（用于完全除去阿拉伯糖）的混合物。將會(huì)更多地控制降解程度，產(chǎn)生專一的反應(yīng)。PectinexSMASHXXL通過將細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)降解到最佳程度，使自流汁量增加。水解后的原料由于不產(chǎn)生傳統(tǒng)果膠酶所降解的許多物質(zhì)，果汁比較純凈。能夠徹底除去果膠，而不會(huì)產(chǎn)生半乳糖醛酸和纖維二糖。第41頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用（2）穩(wěn)定的混濁果汁常規(guī)果膠酶破壞混濁物穩(wěn)定性，使其不適合生產(chǎn)混濁蘋果汁。PectinexSMASHXXL則不同，果漿通過處理，增加出汁率和產(chǎn)量，并生產(chǎn)出完全穩(wěn)定的混濁蘋果汁。（3）釋放色澤PectinexSMASHXXL還能夠使被加工的水果如漿果汁和葡萄汁很好地釋放色澤。第42頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用6.柑橘制品的苦味去除柑橘類果汁在提煉之后不久就會(huì)變苦，主要是由于檸檬苦素和柚皮苷所至。工業(yè)上常用固定化柚皮苷酶減少柚皮苷含量。柚皮苷酶有兩種酶活性：鼠李糖苷酶和葡萄糖苷酶，水解柚皮苷成為鼠李糖和沒有苦味的糖苷配基柚配質(zhì)。第43頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用7.酶法促進(jìn)果蔬汁的香氣與風(fēng)味風(fēng)味前體物質(zhì)通常是與糖形成糖苷以鍵合態(tài)形式存在的風(fēng)味物質(zhì)。單萜類化合物是嗅覺最為敏感的芳香物質(zhì)，而果蔬中大多數(shù)單萜類物質(zhì)均與吡喃、呋喃糖以鍵合態(tài)形式存在.果蔬成熟過程中內(nèi)在β-葡萄糖苷酶使游離釋放出部分單萜類物質(zhì)，但仍有大量鍵合態(tài)的萜類未被水解，因此可通過外加β-葡萄糖苷酶促進(jìn)果蔬汁的香氣與風(fēng)味。第44頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在蔬果食品、飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用β-葡萄糖苷酶可將香葉醇、橙花醇、沉香醇從鮮葡萄汁中相應(yīng)的單萜β-葡萄糖苷中游離出來。分子量為118000的β-葡萄糖苷酶水解纖維素二糖、乙醇香葉醇時(shí)活性高，適用于風(fēng)味強(qiáng)化。相反分子量為109000的β-葡萄糖苷酶則適用于果汁脫色。葡萄糖氧化酶可減少果蔬汁中所含的氧氣和葡萄糖，改善果蔬汁的香氣和風(fēng)味。第45頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用二、酶在果酒生產(chǎn)中的應(yīng)用p1921.酶可以提高出汁率和縮短壓榨時(shí)間使用的酶制劑主要有：果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和風(fēng)味酶等。一類是能催化果膠解聚，另一類是能催化果膠分子中的酯水解。前者有聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、果膠裂解酶(PMGL)、聚半乳糖醛酸酶(PG)和果膠裂解酶(PGL)，后者有果膠酯酶(PE)等。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的果膠酶制劑不僅僅含有一種酶活性，而是多種酶的復(fù)合體，含有數(shù)量不同的各種果膠分解酶，通常其主要作用是分離細(xì)胞和破壞部分細(xì)胞，也就是分解細(xì)胞間層的部分原果膠、纖維素，但又使果槳還保持一定程度的結(jié)構(gòu)，從而有利于果槳的壓榨，提高出汁率。第46頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用酶在果酒生產(chǎn)中的應(yīng)用2.酶有利于汁液的澄清果膠酶、淀粉酶，此外還有蛋白酶；采用蛋白酶將果汁中的蛋白質(zhì)水解。3.酶可以提高過濾能力所用到的酶主要有淀粉酶、果膠酶、半乳聚糖酶、阿拉伯聚糖酶等。4.酶應(yīng)用于浸漬芳香物質(zhì)，改善果酒風(fēng)味其中所用到的風(fēng)味酶主要有半D一葡萄糖苷酶、α一L一鼠李糖苷酶、α一L一吠喃型阿拉伯糖苷酶和半D一芹菜糖苷酶。5.酶應(yīng)用于提取色素物質(zhì)，改善果酒的色澤加入一定量的果膠酶和蛋白酶，果膠酶能水解果膠物質(zhì)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，蛋白酶則能破壞液泡膜，從而釋放出花青素等色素物質(zhì)。6.酶可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的穩(wěn)定性第47頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第三節(jié)酶在動(dòng)物性食品加工中的應(yīng)用p195一、酶在肉制品和水產(chǎn)食品加工中的應(yīng)用二、在乳制品工業(yè)中的應(yīng)用三、在蛋品加工中的應(yīng)用

第48頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在肉制品和水產(chǎn)食品加工中的應(yīng)用1.蛋白酶水解物的生產(chǎn)應(yīng)用2.肉類的嫩化3.水產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用第49頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用1.蛋白酶水解物的生產(chǎn)應(yīng)用食品中蛋白質(zhì)的水解目的：通常為了提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值√改善食品品質(zhì)√增加溶解度√降低起泡性或凝聚性改善乳化性除去異味以及毒性物質(zhì)等第50頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用蛋白酶水解物的應(yīng)用1）溶解度改善的應(yīng)用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)適度溶解度很低，限制了作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的應(yīng)用。水解物在等電點(diǎn)人解毒增加，常用于水果飲料的蛋白質(zhì)強(qiáng)化。這種溶解性增加的性質(zhì)對(duì)于低過敏性嬰兒食品和含水解物營(yíng)養(yǎng)食品的加工非常重要。由于在強(qiáng)化蛋白水解物的營(yíng)養(yǎng)食品中經(jīng)常要強(qiáng)化一些礦物元素，故要求蛋白質(zhì)酶水解物在高離子強(qiáng)度下應(yīng)保持穩(wěn)定。第51頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用蛋白酶水解物的應(yīng)用2）作為優(yōu)質(zhì)氮源蛋白質(zhì)酶水解物因分子量小具有易消化吸收、低致敏性能，當(dāng)肽分子量小于2000時(shí)過敏性基本消失。故在營(yíng)養(yǎng)保健、醫(yī)療食品具有廣闊的前景?？蓱?yīng)用于：運(yùn)動(dòng)員食品嬰幼兒食品營(yíng)養(yǎng)不良患者過敏性患者代謝功能紊亂患者活性肽可應(yīng)用：抗高血壓肽酪蛋白磷酸肽（具有抗齲齒；促鈣、鋅吸收功能）免疫促進(jìn)肽第52頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用蛋白質(zhì)酶水解物的開發(fā)國(guó)外對(duì)蛋白水解物和活性肽的研究比較深入。蛋白質(zhì)水解物和活性肽食品在西歐、日本和美國(guó)早已有各種商品化產(chǎn)品，以酪蛋白、乳清、血清、蛋清、大豆、玉米、大米、小麥、水產(chǎn)品等為原料的蛋白質(zhì)酶水解物類產(chǎn)品以上市或正在研制。國(guó)內(nèi)已開發(fā)大豆肽、乳清肽等。第53頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用2.肉類的嫩化屠宰后肌漿中ATP水平下降到活肌肉時(shí)的10~20%，肌肉纖維會(huì)僵硬，伸展性消失。牛肉屠宰后應(yīng)該在冷藏1~2℃下放置2~3周，完成宰后的成熟。宰后肉類成熟受酶的作用：內(nèi)源酶外源酶內(nèi)源酶中有關(guān)的蛋白酶蛋白酶活性pH范圍作用時(shí)期非溶酶體酶鈣激活酶Ⅰ（μ鈣激活酶）6.5~8.0宰后初期鈣激活酶Ⅱ（m鈣激活酶）6.5~8.0宰后初期溶酶體酶組織蛋白酶B3.0~6.0后期組織蛋白酶D2.5~5.0后期組織蛋白酶H5.0~7.0后期組織蛋白酶L3.0~6.0后期第54頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用鈣激活酶作用：肌肉蛋白酶，促進(jìn)肌原纖維削弱粗絲。溶酶體組織蛋白酶作用

組織蛋白酶D:使肌原纖維部分?jǐn)嗔?。組織蛋白酶B:

能削弱肌原纖維的Z盤、M線、以及A帶。肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白被優(yōu)先降解。組織蛋白酶H:能降解肌球蛋白，但對(duì)完整肌原纖維沒有明顯作用。因此對(duì)成熟相對(duì)不重要，局限于降解肌肉中可溶的成分。組織蛋白酶L:似乎是溶酶體酶中削弱肌原纖維最有效的。一起培養(yǎng)下，可導(dǎo)致Z盤被完全去除，還引起這些結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步的破裂和碎解。(SOS)第55頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用鈣激活酶的調(diào)節(jié)作用通過試驗(yàn)向僵直狀態(tài)的細(xì)條肉中添加過量的Ca2+（10~30ml/L），足以激活m鈣激活酶，加快成熟，并在24h內(nèi)達(dá)到完全嫩化。相似地，將牛排浸泡在CaCl2溶液中能改善嫩度，可能是m鈣蛋白酶活化所致。PH下降使溶酶體的穩(wěn)定性降低，從而允許酶泄漏到基質(zhì)中，并最終進(jìn)入胞外空間。研究表明，溶酶體中酶的釋放是僵直軟化時(shí)開始的，并在3~4d（牛肉）完全釋放。與μ鈣激活酶不同，組織蛋白酶通常非常穩(wěn)定。例如，在貯存了8個(gè)月的腌制火腿中還保持有25%的殘留活力。宰后電刺激，組織蛋白酶的活力得到明顯促進(jìn)。由電刺激所引起的pH的快速和較早的下降加快了溶酶體酶的釋放，可能對(duì)嫩度改善有作用。第56頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用1.肉類的嫩化——外源酶1）木瓜蛋白酶（已應(yīng)用）作用于肌原蛋白、膠原蛋白。作用溫度40~70℃2）膠原蛋白酶（研究中）降解膠原蛋白，破壞結(jié)締組織。細(xì)菌膠原蛋白酶對(duì)天然膠原蛋白能在數(shù)個(gè)位點(diǎn)斷裂。3）生姜半胱氨酸蛋白酶第57頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用2.水產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用1）脫乙酰酶2）甲殼素酶和殼聚糖酶3）卡拉膠酶4）轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶第58頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用1）脫乙酰酶甲殼素,又稱幾丁質(zhì)(chitin),廣泛存在于甲殼類動(dòng)物（蝦、蟹等）及昆蟲的外殼，真菌細(xì)胞壁中也大量存在，是自然界中僅次于纖維素的第二大類生物材料,它由N-乙?；?D-葡萄糖單體通過β-1,4糖苷鍵連接而成的直鏈高分子化合物。當(dāng)分子中的乙?；徊糠只蛉棵摮?，生成殼聚糖，成為N-葡萄糖胺。殼聚糖(chitosan)又稱脫乙酰甲殼素,它是甲殼素脫乙?；漠a(chǎn)物,是其最重要的衍生物。甲殼素脫乙酰酶(chitindeacetzlase,E.C.3.5.1.41,簡(jiǎn)稱CDA)則是一種催化甲殼素中N-乙?；?D-葡萄糖胺的乙酰胺基水解的酶。第59頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用殼聚糖具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。用于污水處理、飲用水及飲料的澄清、食品的防腐劑、增稠劑、穩(wěn)定劑，可降解包裝材料、換裝品保濕劑、人造皮膚、手術(shù)縫合線、反滲透膜和超濾膜、酶的固定化載體、層析材料、藥物緩釋劑、賦形劑等。另?yè)?jù)報(bào)道，殼聚糖還有許多保健功能，可以作為膳食纖維添加到食品中，還可以降血脂、促進(jìn)免疫球蛋白的生產(chǎn)、抗腫瘤、促進(jìn)傷口愈合和骨骼生長(zhǎng)等。甲殼素脫乙酰酶（CDA）可以代替現(xiàn)有的濃堿熱解法生產(chǎn)高質(zhì)量的殼聚糖。這不但可以解決目前殼聚糖生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題，而且可以生產(chǎn)出用化學(xué)法不能解決的殼聚糖產(chǎn)品質(zhì)量問題，因此該酶有重要的工業(yè)應(yīng)用的潛在價(jià)值。第60頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用甲殼素與殼聚糖第61頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用2.甲殼素酶與殼聚糖酶殼聚糖是一種含氮多糖類天然活性物質(zhì)，對(duì)人體有著十分重要的生理功能。但由于其分子量大，溶解性差，需要轉(zhuǎn)化為甲殼低聚糖后才能被人體吸收，這大大限制了它們的功效。甲殼低聚糖具有獨(dú)特的生理功能，因而篩選產(chǎn)甲殼素酶、殼聚糖酶微生物，用酶法制備甲殼低聚糖已成為研究熱點(diǎn)。所用到的酶甲殼素酶或幾丁質(zhì)酶及殼聚糖酶第62頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用1）甲殼素酶甲殼素酶或幾丁質(zhì)酶甲殼素酶的分類及作用機(jī)制名稱甲殼素內(nèi)切酶甲殼素外切酶N-乙酰葡糖胺酶作用機(jī)制隨機(jī)降解從非還原末端連續(xù)水解降解甲殼二糖最終產(chǎn)物GLcNAc2和少量GLcNAc3GLcNAc2或甲殼低聚糖游離GLcNAc[N-乙酰葡糖胺（NAG）]第63頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用2）殼聚糖酶殼聚糖酶

(Chitosanase，EC3.2.1.99)，對(duì)線性殼聚糖具有分解作用的專一性酶，可以選擇性地、特異性地切斷殼聚糖的β－1，4糖苷鍵，得到特異分子量范圍的殼寡糖。殼寡糖(chitosanoligosaccharides)具有獨(dú)特生理活性和功能。殼寡糖的分子量較殼聚糖有所降低，聚合度是2—15，溶解性大大提高。與生物體細(xì)胞具有良好的生物兼容性，無毒性、易被生物體分解等，廣泛的應(yīng)用于醫(yī)藥和食品，研究顯示殼寡糖具有提高食品質(zhì)量和人體健康的重要功效。第64頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用3.卡拉膠酶卡拉膠被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等工業(yè)，目前從海洋來源的麒麟菜、沙菜中提取卡拉膠仍沿用酸堿法，而且在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)復(fù)雜，并造成污染?？ɡz除用作食品添加劑外，降解產(chǎn)物不同鏈長(zhǎng)的卡拉膠在臨床上應(yīng)用其抗凝血性，從開發(fā)海洋生物資源角度看，卡拉膠利用潛力大。因此，采用酶法降解卡拉膠具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。近年來，對(duì)卡拉膠的酶源開發(fā)、分離提純、理化特性及其應(yīng)用研究受到關(guān)注，但由于菌種產(chǎn)酶活力不高，尚未批量生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)對(duì)卡拉膠酶的研究仍處于起步階段。第65頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)8分，星期六第五章酶在食品加工中的應(yīng)用4.轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與其它酶的作用區(qū)別

正常酶法改性蛋白通常采用水解酶作用于一定的肽鍵，將大分子的蛋白質(zhì)降解為具有一定功能的小分子肽段，即僅僅局限于蛋白質(zhì)的水解作用。而轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶則通過分子插入、交聯(lián)反應(yīng)、脫氨作用使蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（蛋白質(zhì)修飾）。a蛋白或多肽的Gln和Lys之間的交聯(lián)反應(yīng)b酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)c脫氨反應(yīng)第66頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月2