打印用食品生物技術(shù)第一章和第二章

打印用食品生物技術(shù)第一章和第二章第1頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五ChapterOne

Introduction

第一節(jié)食品生物技術(shù)研究的內(nèi)容：（一）TheDefinitionofBiotechnology

生物技術(shù)是指以現(xiàn)代分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，采用基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、發(fā)酵工程和細(xì)胞工程等新技術(shù)手段，按照預(yù)先設(shè)計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的高新技術(shù)。

（信息、能源、生物技術(shù)、航天、材料、汽車和環(huán)境）

食品生物技術(shù)是指生物技術(shù)在食品中的應(yīng)用。第2頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五DNA雙螺旋的結(jié)構(gòu)特征

染色體→DNA→基因人的染色體第3頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五免疫球蛋白部分分子的空間結(jié)構(gòu)第4頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

將人們需要的基因從DNA或染色體上切割下來或人工合成，在細(xì)胞體外將該基因連接到載體上，通過轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)將重組子送入受體細(xì)胞，使后者獲得復(fù)制該基因的能力，從而達(dá)到定向地改變生物遺傳特性或創(chuàng)造新物種的目的。這種DNA重組技術(shù)（Recombinanttechnology）一般含四個步驟：（1）DNA片段的形成；（2）DNA和載體的連接；（3）載體進(jìn)入受體細(xì)胞；（4）篩選、增殖和基因表達(dá)。1、基因工程（GeneEngineering）第5頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五轉(zhuǎn)基因食品：利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成的動物、植物和微生物生產(chǎn)的食品和食品添加劑。

---《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》1983—世界上第一例轉(zhuǎn)基因植物問世（轉(zhuǎn)抗蟲基因的煙草）1994—美國FDA批準(zhǔn)延熟保鮮的轉(zhuǎn)基因番茄上市第6頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五2、蛋白質(zhì)工程(ProteinEngineering)蛋白質(zhì)工程：以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其功能為基礎(chǔ)，通過基因修飾、蛋白質(zhì)修飾等分子設(shè)計，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)加以改造，組建新型蛋白質(zhì)的現(xiàn)代生物技術(shù)。---第二代基因工程理性分子設(shè)計：基因定位突變非理性分子設(shè)計：定向進(jìn)化、隨機(jī)突變

第7頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

定位突變技術(shù)在酶結(jié)構(gòu)改造中的應(yīng)用淀粉酶突變淀粉酶在90℃時的半衰期比正常酶增加了9倍蛋白酶在枯草桿菌蛋白酶的活力位點(diǎn)內(nèi)有一個Met殘基，利用定位誘變用Cys代替Met可以增加酶的活力用含不可氧化氨基酸構(gòu)造的突變酶可抗氧化第8頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五食物蛋白質(zhì)改性技術(shù)

化學(xué)改性酶法水解改性酶法聚合改性物理改性第9頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五3、酶工程(EnzymeEngineering)酶工程的主要技術(shù)包括各類酶的開發(fā)和生產(chǎn)酶的分離、純化及鑒定技術(shù)酶的固定化技術(shù)酶的非水相催化酶的應(yīng)用第10頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五4、發(fā)酵工程(FermentationEngineering)鼻祖：法國科學(xué)家巴斯德發(fā)酵工程：利用微生物的生長與代謝活動、通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段，大量生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品過程的理論和工程技術(shù)。舉例：?第11頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五發(fā)酵工程的主要內(nèi)容包括工業(yè)化大生產(chǎn)菌種的選育最佳發(fā)酵條件的選擇和控制生化反應(yīng)器的設(shè)計產(chǎn)品的分離、提取和精制第12頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)食品生物技術(shù)的發(fā)展簡史

TheHistoryofFoodBiotechnology史前時期

數(shù)千年前，以天然微生物發(fā)酵釀制食品的傳統(tǒng)食品生物技術(shù)率先在我國形成。

制曲技術(shù)是我國釀酒史上的一大發(fā)明（日本科學(xué)家將之與古代中國四大發(fā)明媲美）

對霉菌的充分利用反映我國古代勞動人民的智慧第13頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)食品生物技術(shù)的發(fā)展簡史

TheHistoryofFoodBiotechnology近代時期

19世紀(jì)50年代開始，伴隨歐洲文藝復(fù)興帶來科學(xué)和工業(yè)的繁榮。----法國科學(xué)家巴斯德（Pasteur）創(chuàng)立微生物學(xué)----德國科學(xué)家柯赫（Koch）發(fā)明微生物的分離和純種培養(yǎng)技術(shù)----法國科學(xué)家布合乃爾（Buchner）兄弟通過實驗揭示發(fā)酵本質(zhì)是細(xì)胞中酶的作用

從傳統(tǒng)發(fā)酵食品的生產(chǎn)靠天然微生物作用，發(fā)展為人工分離篩選和物理化學(xué)育種新階段。第14頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)食品生物技術(shù)的發(fā)展簡史

TheHistoryofFoodBiotechnology現(xiàn)代時期----1953年“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)”的發(fā)現(xiàn)----1969年酶固定化技術(shù)的應(yīng)用----1973年基因工程誕生

逐步形成以分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，以基因工程為核心手段，包括酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程和蛋白質(zhì)工程的現(xiàn)代生物技術(shù)。推動了傳統(tǒng)食品工業(yè)的革新。第15頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)重大發(fā)展年代表1897年Buchner發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞裂解液能使糖發(fā)酵1902年Fischer肽鍵理論1926年Sumner結(jié)晶得到了脲酶,證明酶是蛋白質(zhì)1935年Schneider將同位素應(yīng)用于代謝的研究1944年Avery等人證明遺傳信息是核酸1953年Sanger胰島素氨基酸的序列測定（第一個蛋白質(zhì)分子）

Waston-Crick提出DNA雙螺旋模型1958年P(guān)erutz等解明肌紅蛋白的立體結(jié)構(gòu)1954-1965年遺傳密碼的破譯1965年人工合成胰島素1970年發(fā)現(xiàn)了DNA限制性內(nèi)切酶1972年DNA重組技術(shù)的建立1978年DNA雙脫氧測序法的建立

…1990年人類基因組計劃的實施,2003年完成第16頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第二章酶工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用TheApplicationofEnzymeEngineeringinFoodIndustry第17頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言1第一節(jié)酶法應(yīng)用于水解纖維素2

第二節(jié)酶法應(yīng)用于淀粉糖類的生產(chǎn)3

第三節(jié)酶法生產(chǎn)低聚糖4

第四節(jié)酶法生產(chǎn)活性肽5主要內(nèi)容

第五節(jié)酶法應(yīng)用于干酪制品的生產(chǎn)6第六節(jié)酶在其他食品加工中的應(yīng)用7第18頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言:酶的發(fā)現(xiàn)1773年，意大利科學(xué)家讓鷹吞肉塊，推斷胃液中有東西

1836年，德國科學(xué)家從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)；1894年，日本科學(xué)家首次從米曲霉中提煉出淀粉酶1911年，美國科學(xué)家從木瓜中提取出木瓜蛋白酶，用與啤酒除渾濁；1926年，從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)

20世紀(jì)30年代，提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶

20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用第19頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五食品酶制劑由動物或植物的可食或非可食部分直接提取，或由傳統(tǒng)或通過基因修飾的微生物（包括但不限于細(xì)菌、放線菌、真菌菌種）發(fā)酵、提取制得，用于食品加工，具有特殊催化功能的生物制品。

-----食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)第20頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言：酶簡介生物細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)組成（少數(shù)RNA)高效催化促進(jìn)生物體代謝常見的酶

胃蛋白酶胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶脂肪酶淀粉酶酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力叫酶活力概念酶的活力

水解酶氧化還原酶異構(gòu)酶轉(zhuǎn)移酶第21頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言：酶工程的概念酶和細(xì)胞的固定酶分子的修飾改造酶的生產(chǎn)與純化酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù)，將酶或微生物細(xì)胞，動植物細(xì)胞，細(xì)胞器等在一定的生物反應(yīng)裝置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化成有用物質(zhì)并應(yīng)用于社會生活的一門科學(xué)技術(shù)酶反應(yīng)器；酶的應(yīng)用第22頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五酶的生產(chǎn)方法提取分離法

最早用于酶生產(chǎn)的方法。生產(chǎn)成本高，目前適用于難以實現(xiàn)生物合成或化學(xué)合成的酶類。生物合成法

包括微生物發(fā)酵產(chǎn)酶（目前最主要的酶生產(chǎn)方法）和細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶。化學(xué)合成法

1965年，我國人工合成出胰島素。1969年，美國人首次成功合成核糖核酸酶。生產(chǎn)成本高，只能合成化學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)清楚的酶。第23頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言：酶的來源菠蘿蛋白酶木瓜蛋白酶花青素酶第24頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五從前是從豬的胰臟里提取α-淀粉酶來分解淀粉,提取胰蛋白酶來軟化皮革等。牧民把牛奶制成奶酪，以便於貯存．使用少量小牛犢的胃液．用現(xiàn)代的眼光看那就是在使用凝乳酶．

第25頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第26頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五1949年，人們開始用芽孢桿菌來生產(chǎn)α-淀粉酶．從１立方米的芽孢桿菌培養(yǎng)液里獲取的α-淀粉酶，相當(dāng)于幾千頭豬的胰臟的含量。

---揭開了近代酶工業(yè)的序幕第27頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五基因工程技術(shù)應(yīng)用于酶生產(chǎn)用基因工程的手段,將這種芽孢桿菌的合成α-淀粉酶的基因轉(zhuǎn)移到一種繁殖更快、生產(chǎn)性能更好的枯草桿菌的DNA里，轉(zhuǎn)而用這種枯草桿菌生產(chǎn)α-淀粉酶，使產(chǎn)量提高了數(shù)千倍．基因工程菌第28頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五基因工程技術(shù)應(yīng)用于酶生產(chǎn)凝乳酶是第一個應(yīng)用基因工程技術(shù)把小牛胃中的凝乳酶基因轉(zhuǎn)移至細(xì)菌或真核微生物生產(chǎn)的一種酶。目前世界上已有17個國家采用基因工程菌生產(chǎn)凝乳酶并應(yīng)用于干酪的生產(chǎn)。目前世界食品用酶的60%是Novo公司提供的，這些酶制劑中有60%是基因工程菌生產(chǎn)的。第29頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五酶發(fā)酵生產(chǎn)的過程和優(yōu)勢

產(chǎn)酶菌或細(xì)胞的獲得控制發(fā)酵分離提取6.微生物基因組較小，進(jìn)行基因操作相對容易。微生物種類繁多，可滿足不同生產(chǎn)需要2.微生物極易誘變、篩選，為優(yōu)良菌株選育提供捷徑3.容易培養(yǎng)，生產(chǎn)成本低4.產(chǎn)酶活力高，繁殖快，周期短5.利用現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)，可實現(xiàn)自動化、連續(xù)化、規(guī)?；a(chǎn)第30頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

通過各種方法改變酶分子的結(jié)構(gòu)，從而使酶的某些特性和功能發(fā)生改變的技術(shù)稱為酶分子修飾。化學(xué)修飾大分子結(jié)合修飾、分子交聯(lián)、氨基酸置換、金屬離子置換等物理修飾高壓處理、變性劑處理酶的分子修飾蛋白質(zhì)工程中的定位突變技術(shù)第31頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五酶的缺點(diǎn)(游離酶)穩(wěn)定性差使用壽命短使用效率低不能反復(fù)使用難實現(xiàn)連續(xù)化第32頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言：固定化酶工程的概念和優(yōu)點(diǎn)概念：將水溶性的酶，用物理或化學(xué)方法處理使其變成不溶于水的酶的技術(shù)稱為固定化酶技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：

1.一般固定化酶熱穩(wěn)定性較游離酶熱穩(wěn)定性高（因為介質(zhì)的保護(hù)），因此可以利用溫度的提高來加速反應(yīng)的速率；

2.可反復(fù)使用多次，效率高，專一性強(qiáng)；

3.易與產(chǎn)物分離，有利于精制，提高產(chǎn)品質(zhì)量；

4.具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可以置于專門的反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)的催化反應(yīng)，便于連續(xù)化和自動化的操作；第33頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五前言：酶固定化的發(fā)展1953年，Grubohofer等人將羧肽酶、淀粉酶等固定在聚胺苯乙烯樹脂重氮化載體上。1969年，日本科學(xué)家將固定氨基?；赣糜贒,L型氨基酸的拆分1973年，日本科學(xué)家又采用固定化微生物細(xì)胞連續(xù)化生產(chǎn)L-天冬氨酸，第34頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

固定化活細(xì)胞的發(fā)展使固定化酶更進(jìn)一步，省去了酶的分離、純化工序，又有更強(qiáng)的代謝能力，生產(chǎn)效率高，又能連續(xù)化、管道化和自動化第35頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

固定化細(xì)胞的限制因素：細(xì)胞中酶很多，可能產(chǎn)生副反應(yīng)，使產(chǎn)物不純；細(xì)胞壁和細(xì)胞膜對底物和產(chǎn)物的擴(kuò)散產(chǎn)生限制，反應(yīng)速率降低；

細(xì)胞內(nèi)蛋白酶可能會分解反應(yīng)所需酶；如細(xì)胞發(fā)生自溶，將影響產(chǎn)品純度。第36頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五I、吸附法：◆利用各種固體吸附劑將酶或含酶菌體吸附在其表面上，而使酶固定化的方法稱為物理吸附法，簡稱吸附法?！粑锢砦椒ǔＳ玫墓腆w吸附劑有活性炭、氧化鋁、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅膠、羥基磷灰石等?！艨课锢砦阶饔茫Y(jié)合力較弱，酶與載體結(jié)合不牢固而容易脫落，所以使用受到一定限制。固定化酶（細(xì)胞）的方法第37頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五II、包埋法◆將酶或含酶菌體包埋在各種多孔載體中，使酶固定化的方法稱為包埋法?！舭穹ㄊ褂玫亩嗫纵d體主要有：瓊脂、瓊脂糖、海藻酸鈉、角叉菜膠、明膠、聚丙烯酰胺、光交聯(lián)樹脂、聚酰胺、火棉膠等?！舭穹ㄖ苽涔潭ɑ富蚬潭ɑw時，根據(jù)載體材料和方法的不同，可分為凝膠包埋法和半透膜包埋法兩大類。第38頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五凝膠包埋法：凝膠包埋法是將酶或含酶菌體包埋在各種凝膠內(nèi)部的微孔中，制成一定形狀的固定化酶或固定化含酶菌體。大多數(shù)為球狀或片狀，也可按需要制成其他形狀。常用的凝膠有瓊脂凝膠、海藻酸鈣凝膠、角叉菜膠、明膠等天然凝膠以及聚丙烯酰胺凝膠、光交聯(lián)樹脂等合成凝膠。第39頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五半透膜包埋法：半透膜包埋法是將酶包埋在由各種高分子聚合物制成的小球內(nèi)，制成固定化酶。

常用于制備固定化酶的半透膜有聚酰胺膜、火棉膠膜等。第40頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五III、結(jié)合法◆選擇適宜的載體，使之通過共價鍵或離子鍵與酶結(jié)合在一起的固定化方法稱為結(jié)合法。◆根據(jù)酶與載體結(jié)合的化學(xué)鍵不同，結(jié)合法可分為離子鍵結(jié)合法和共價鍵結(jié)合法。第41頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

離子鍵結(jié)合法：通過離子鍵使酶與載體結(jié)合的固定化方法稱為離子鍵結(jié)合法。離子鍵結(jié)合法所使用的載體是某些不溶于水的離子交換劑。常用的有DEAE-纖維素、TEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠等。

共價鍵結(jié)合法：通過共價鍵將酶與載體結(jié)合的固定化方法稱為共價鍵結(jié)合法。載體有：纖維素、瓊脂糖凝膠、葡聚糖凝膠、氨基酸共聚物、甲基丙稀醇共聚物等。第42頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五IV、交聯(lián)法◆借助雙功能試劑使酶分子之間發(fā)生交聯(lián)作用，制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化酶的方法稱為交聯(lián)法。交聯(lián)法也可用于含酶菌體或菌體碎片的固定化?！舫Ｓ玫碾p功能試劑有戊二醛、己二胺、順丁烯二酸酐、雙偶氮苯等。其中應(yīng)用最廣泛的是戊二醛。第43頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五V、熱處理法◆將含酶細(xì)胞在一定溫度下加熱處理一段時間，使酶固定在菌體內(nèi)，而制備得到固定化菌體。◆熱處理法只適用于那些熱穩(wěn)定性較好的酶的固定化，在加熱處理時，要嚴(yán)格控制好加熱溫度和時間，以免引起酶的變性失活。第44頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五45%32%11%7%4%飼料洗滌劑紡織品造紙有機(jī)酸醫(yī)藥食品酶的應(yīng)用第45頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)酶法應(yīng)用于水解纖維素

ApplyEnzymetohydrolyzecellulose主要研究內(nèi)容纖維素酶的研究概況纖維素酶的種類和來源纖維素酶的提取、精制及回收纖維素酶活力的測定纖維素酶作用的影響因素纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用第46頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五一、纖維素酶的研究概況纖維素酶（cellulase)是一組能夠降解纖維素生成葡萄糖的酶的總稱。自1906年Sellieres在蝸牛消化液中發(fā)現(xiàn)纖維素酶以來，纖維素酶的研究和應(yīng)用受到了國內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注，取得了很大的進(jìn)展?？稍偕蕴妓衔镔Y源秸稈，稻梗含纖維素有5億噸尚有80%未被利用土壤環(huán)境第47頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、纖維素酶的種類和來源

TheKindsandOriginofCellulase（一）種類：是一類復(fù)合酶類，一般分為三類：1、葡萄糖內(nèi)切酶（endo-1,4-β-glucanase,EC.3.2.1.4,簡稱EG)

從纖維素分子內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)，隨機(jī)水解β-1,4糖苷鍵，將長鏈纖維素分子截斷，產(chǎn)生大量非還原性末端的小分子纖維素這是對纖維素最初起作用的酶，它破壞纖維素鏈的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，起水化作用。即是作用于不溶性纖維素表面，使結(jié)晶纖維素鏈開裂、長鏈纖維素分子末端部分游離，從而使纖維素鏈易于水化。第48頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、纖維素酶的種類和來源

TheKindsandOriginofCellulase2、葡萄糖外切酶

(exo-1，4-β-glucanase,EC.3.2.1.91)又稱為纖維二糖水解酶（cellobiohgdrolase,簡稱CBH)作用于纖維素線狀分子末端，水解β-1，4糖苷鍵，每次切下一個纖維二糖。第49頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、纖維素酶的種類和來源

TheKindsandOriginofCellulase3、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,EC.3.2.1.21,簡稱BG)這類酶水解纖維二糖和短鏈的纖維寡糖生成葡萄糖，對纖維二糖和纖維三糖水解速度快，隨著聚合度的增加水解速度降低。上述三種纖維素酶在分解纖維素時，任何一種酶都不能裂解晶體纖維素，只有三種酶共同存在并協(xié)同作用時，才能完成水解過程。第50頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、纖維素酶的種類與來源

TheKindsandOriginofCellulose（二）產(chǎn)酶菌種：纖維素廣泛存在于自然界的生物體中。細(xì)菌、真菌和動物體都能產(chǎn)生纖維素酶真菌：木霉屬(Trichoderma)、曲霉屬（Aspergillus）和青霉屬(Penicillium）。酵母：基因工程菌，表達(dá)纖維素酶基因

第51頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五三、纖維素酶的提取、精制及回收：用于蛋白質(zhì)分離和純化的技術(shù)幾乎全都能用于纖維素酶的研究，如：利用熱穩(wěn)定性的不同分離；分級沉淀電泳法層析法凝膠過濾法離子交換等電聚焦親和層析工業(yè)上常用以下方法：硫酸銨鹽析；酒精沉淀；單寧沉淀；離心、噴霧干燥第52頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五四、纖維素酶活力測定的方法

1、濾紙崩潰法，棉線斷裂法；2、CMC（羧甲基纖維素）糖化力（以還原糖表示）；3、CMC液化力（以粘度表示）由于纖維素酶和它的底物的復(fù)雜性以及對酶的本質(zhì)和底物特異性的區(qū)別，再加上反應(yīng)產(chǎn)物的不同，纖維素酶活力的測定方法有很多種：第53頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五五、纖維素酶作用的影響因素

1.底物、由于空間障礙和纖維素本身的結(jié)晶度和聚合度都很高，會影響到酶解的敏感性，降低酶解效率。因此，選擇不同的方法來處理底物至關(guān)重要。物理法、化學(xué)法、生物三種方法2.酶的組成，纖維素完全水解需要多種酶的協(xié)同作用。3.最適pH、酶的最適pH為4.5-6.5。但它會隨著酶活力測定方法和底物的不同而不同。4.溫度，一般穩(wěn)定性較高，40-60℃。5.抑制劑和激活劑等第54頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五常見的競爭性抑制劑：纖維二糖；葡萄糖；甲基纖維素；酚類；單寧；花色素；鹵素化合物；重金屬；去垢劑；常見的激活劑：Mg,Ca等中性鹽類第55頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五六、纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用瓊脂可發(fā)酵糖速溶茶種子蛋白果蔬香料果汁食品工業(yè)第56頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五高等植物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜由果膠物質(zhì)、纖維素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)構(gòu)成，在通常情況下難以破碎,細(xì)胞內(nèi)液體難以釋放，果蔬汁加工和壓榨難度大，出汁低，加入纖維素酶和半纖維素酶能催化纖維素水解，能使纖維素增溶和糖化，植物細(xì)胞壁降解，使細(xì)胞內(nèi)的液體比較容易釋放出來，增加果蔬的出汁率。第57頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五NOVO公司將纖維素復(fù)合酶應(yīng)用到蘋果汁的加工工藝中，將蘋果清洗搗碎后，加入酶制劑，再榨汁，果汁的出汁率提高到5%-25%。在草莓汁加工中加入上述酶制劑能大大提高出汁率，比傳統(tǒng)工藝平均高出汁9%，并且壓榨時間縮短15min第58頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五將綠色木霉菌株

SN-9106生產(chǎn)的復(fù)合纖維素酶制劑應(yīng)用于提取菠菜汁的加工工藝中，結(jié)果表明，榨汁前用纖維素酶5-15u/g進(jìn)行處理，可提高菠菜出汁率4%-16%，同時不溶性殘渣減少9%-15%

，第59頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

SEM觀察菜籽細(xì)胞及纖維素復(fù)合酶處理后細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)

酶解30分鐘后酶解60分鐘后酶解120分鐘后未酶解菜籽細(xì)胞第60頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五六、纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用原料纖維素預(yù)處理水解糖化發(fā)酵酒精酸和酶酵母世界上，以纖維素為原料生產(chǎn)酒精工藝條件研究還不成熟。雖然中國科學(xué)院早在1980年在廣州召開“全國纖維素化學(xué)學(xué)術(shù)會議”，就把開發(fā)利用纖維素資源作給為動力燃料提到議事日程，但到目前為止，仍沒有取得重大突破，天然纖維素轉(zhuǎn)化為酒精新型開發(fā)技術(shù)在工業(yè)上尚未大規(guī)模實施，其工藝技術(shù)改進(jìn)和基礎(chǔ)理論研究仍在進(jìn)行之中。因此，在我國以纖維素廢物為原料生產(chǎn)酒精仍需進(jìn)一步深入研究。第61頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五諾維信生物能源市場總監(jiān)宣布，其合作伙伴意大利M&G集團(tuán)開始動工建設(shè)一座年產(chǎn)4萬噸纖維素乙醇的工廠，預(yù)計2012年完工。該廠以小麥秸稈、能源作物和其他生物質(zhì)為生產(chǎn)原料，不僅是歐洲第一座也是世界上第一個商業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)廠，這標(biāo)志著纖維素乙醇從實驗室、中試階段正式走向商業(yè)化。

第62頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)酶法應(yīng)用于淀粉糖類的生產(chǎn)

ApplyEnzymetoStarchCarbohydrateProduction

主要研究內(nèi)容淀粉糖酶類作用特性及其來源果葡糖漿的生產(chǎn)超高麥芽糖漿的生產(chǎn)第63頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五一、淀粉糖酶類作用特性及其來源淀粉酶α-淀粉酶β-淀粉酶葡萄糖淀粉酶脫枝酶第64頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（一）α-淀粉酶

（EC.3.2.1.1;1,4--α-D-glucanglucanohyrolase）1、α-淀粉酶及其作用特點(diǎn);（液化性淀粉酶）從底物分子內(nèi)部隨機(jī)內(nèi)切淀粉分子中的α-1，4糖苷鍵生成分子量不等的糊精（主要）和少量低聚糖，麥芽糖和葡萄糖,而使淀粉糊的粘度迅速下降，即起“液化”作用，所以該酶又稱液化酶。第65頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（一）α-淀粉酶

（EC.3.2.1.1;1,4--α-D-glucanglucanohyrolase）2、α-淀粉酶的來源及性質(zhì)：（1）主要存在于動物、植物和微生物中。工業(yè)化生產(chǎn)主要來自于細(xì)菌和真菌。細(xì)菌主要為芽孢桿菌，真菌主要為米曲霉和黑曲霉。但在國內(nèi)真菌α-淀粉酶的生產(chǎn)工藝和技術(shù)還沒有完全建立。第66頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（一）α-淀粉酶

（EC.3.2.1.1;1,4--α-D-glucanglucanohyrolase）2、α-淀粉酶的來源及性質(zhì)：（2）性質(zhì)：作用溫度范圍60～90℃，最適作用溫度60～70℃，作用pH范圍5.5～7.0，最適pH6.0。Ca2+是其輔助因子，可提高酶活力的穩(wěn)定性。但經(jīng)過基因工程改良和誘變后其性能可以大大提高。耐高溫淀粉酶（熱穩(wěn)定性在90℃以上的α-淀粉酶），如地衣芽孢桿菌經(jīng)基因工程誘變耐熱溫度可達(dá)到105～115℃第67頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（二）β-淀粉酶

（EC.3.2.1.2；1，4—α-D-glucanmaltohydrolase）1、β-淀粉酶及其作用特點(diǎn)：從淀粉分子非還原端每次切下兩個葡萄糖單位→即一個麥芽糖單位，并將原來的α-構(gòu)型變?yōu)棣?構(gòu)型，故由此得名。β-淀粉酶不能水解α-1，6糖苷鍵，故水解支鏈淀粉是不完全的，因而，水解至分枝點(diǎn)前2-3個葡萄糖殘基時停止，而殘留較大分子的極限糊精。產(chǎn)物是麥芽糖和極限糊精。第68頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（二）β-淀粉酶

（EC.3.2.1.2,1,4—α-D-glucanmaltohydrolase）2、來源：廣泛存在于植物和微生物中。植物中：大麥、小麥、山芋、大豆（工業(yè)生產(chǎn)麥芽糖時廣泛使用）。微生物：芽孢桿菌、假單孢桿菌、放線菌以及曲霉、根霉和內(nèi)孢霉等產(chǎn)生。（雖然成本低，但熱穩(wěn)定性不及植物β-淀粉酶）第69頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（二）β-淀粉酶

（EC.3.2.1.2,1,4—α-D-glucanmaltohydrolase）3、性質(zhì)：不同來源酶性質(zhì)不同。Ca2+、Ba2+、Zn2+在一定濃度范圍內(nèi)對β-淀粉酶有激活作用,其中Ca2+

的激活作用最顯著,當(dāng)Ca2+

濃度為30mmol/L時,可使β-淀粉酶的活性提高近3倍;Cu2+、Fe3+、Al3+

等離子對β-淀粉酶的活性有較強(qiáng)的抑制作用;

第70頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（二）β-淀粉酶

（EC.3.2.1.2,1,4—α-D-glucanmaltohydrolase）第71頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（三）葡萄糖淀粉酶又稱為糖化酶

(EC.3.2,1.3，α-D-glucosideglucohydrolase)1、葡萄糖淀粉酶的作用特點(diǎn)：從淀粉的非還原端依次水解α-1，4糖苷鍵，生成葡萄糖，并把其構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)棣?型，因此產(chǎn)物為β-葡萄糖。此外，也能水解淀粉的α-1，6糖苷鍵和α-1，3糖苷鍵（速率差異很大）。2、來源：主要從霉菌和酵母等真菌中提取，也可以從細(xì)菌中得到。第72頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五脫枝酶的作用特點(diǎn)：此酶只作用于α-1，6糖苷鍵，把淀粉的分枝切下來，但是對異麥芽糖的1，6糖苷鍵不起作用，必須要有1，4糖苷鍵同時存在時DBE才能起作用。（四）脫枝酶（異淀粉酶）

(EC.3.2,1.9，debranchingenzyme，簡稱DBE)第73頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、果葡糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofHFS

（一）果葡糖漿簡介：果葡糖漿是一種由淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖后經(jīng)異構(gòu)酶異構(gòu)，再精制而成的一種新型的保健型淀粉糖，其主要成分為果糖和葡萄糖。

由于果葡糖漿的甜度與蔗糖相當(dāng)，又有其特殊性質(zhì)如果葡糖漿溶解度高，應(yīng)用廣泛。國際上按果糖含量及其發(fā)展分為三代：第一代F42(，含42%果糖，甜度為蔗糖的100%）；第二代F55(甜度為蔗糖的110-120%）；第三代F90(甜度為蔗糖的140%）第74頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第75頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、果葡糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofHFS淀粉液化糊精低聚糖糖化過濾純化耐熱性α-淀粉酶糖化酶（二）果葡糖漿生產(chǎn)工藝：異構(gòu)化異構(gòu)酶過濾純化果葡糖漿DE值95-96%第76頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、果葡糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofHFS

（三）果葡糖漿應(yīng)用：1、應(yīng)用果葡糖漿的產(chǎn)品口感清潤爽口，風(fēng)味好，透明度高，并且由于果糖低溫時甜度增加，所以經(jīng)冷凍后風(fēng)味更佳。目前，國內(nèi)大型飲料廠都采用果葡糖漿來替代部分砂糖。

第77頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、果葡糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofHFS

（三）果葡糖漿應(yīng)用：

2、果葡糖漿的易發(fā)酵和保濕性好，用于面包和糕點(diǎn)等，能較長時間保持新鮮和松軟，延長貨架保存期。而且在烘烤過程中果糖和葡萄糖易起美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生誘人的焦黃色和香味。第78頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、果葡糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofHFS（三）果葡糖漿應(yīng)用：

3、果糖和葡萄糖能被直接吸收，而且果糖的分解不需胰島素，還有特殊的解毒作用，能大大減輕肝臟的負(fù)擔(dān)，故果糖能抑制體內(nèi)蛋白質(zhì)的消耗和具有保肝功效。果糖還能促進(jìn)酒精的分解，有防醉作用。第79頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五三、超高麥芽糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofUHFS（一）超高麥芽糖漿簡介：飴糖、麥芽糖漿（酶法飴糖）、高麥芽糖漿和超高麥芽糖漿麥芽糖漿是淀粉水解產(chǎn)物，麥芽糖含量為40-50%左右，也有少量葡萄糖及低聚糖，其甜度為蔗糖的30％-40％，超高麥芽糖漿是麥芽糖漿的一種，麥芽糖含量≥75％

第80頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

1．吸濕性小，利于保存，并能增加糖果的韌性和強(qiáng)度，使糖果不易碎裂。

2．低齲齒性和優(yōu)良抗結(jié)晶性?？煞乐构u、果脯、果凍等食品中蔗糖返砂，延長貨架期。

3．有較高透明度。特別是澆鑄糖果自動生產(chǎn)線中具有一般淀粉糖漿不可比擬的優(yōu)越性。

4．熱穩(wěn)性好，熬煮溫度到140°C以上，也不產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，是糖果工業(yè)最佳的甜味劑。

5.有良好發(fā)酵性，其發(fā)酵性隨著麥芽糖轉(zhuǎn)化程度而增高，適用于：面包、蛋糕和啤酒。（二）超高麥芽糖漿特性和優(yōu)點(diǎn)第81頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（三）超高麥芽糖漿用途

１．用于果醬果凍生產(chǎn)，起著甜味劑、增稠劑、填充劑的作用，可控制粘合滲透性，均衡甜度和顏色。

２．用于飲料、乳飲料中，可使產(chǎn)品的風(fēng)味更佳，入口清爽，由于麥芽糖低溫時甜度增加，所以經(jīng)冷凍后風(fēng)味更佳。

３．作為蠔油、老抽等調(diào)味品的輔料，有甜味劑、增稠劑、調(diào)色劑作用。用在焦糖色素的制作中，可提高其紅色指數(shù)及色率，并使其具有很好的焦糖香味，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

４．醫(yī)藥行業(yè)作為藥用糖漿的甜味劑、增稠劑。

５．用于生產(chǎn)高檔的軟糖和硬糖。第82頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五三、超高麥芽糖漿的生產(chǎn)

TheproductionofUHFS脫枝淀粉酶淀粉液化糖化精制濃縮α-淀粉酶β-淀粉酶麥芽糖漿50%（二）超高麥芽糖漿生產(chǎn)工藝：超高麥芽糖漿75%第83頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五超高麥芽糖漿的生產(chǎn)設(shè)備：第84頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五還有哪些食品行業(yè)會應(yīng)用淀粉酶？討論第85頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第三節(jié)酶法生產(chǎn)低聚糖

ApplyEnzymetoProduceoligosaccharide主要研究內(nèi)容新型低聚糖的研究進(jìn)展新型低聚糖的酶法生產(chǎn)第86頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五一、新型低聚糖的研究進(jìn)展低聚糖的概念：2-10個單糖單位通過糖苷鍵連接形成普通的低聚糖（蔗糖、乳糖、麥芽糖、麥芽三糖）功能性低聚糖。包括低聚異麥芽糖、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚乳果糖、低聚半乳糖、乳酮糖、帕拉金糖、低聚龍膽糖等。它能改善腸道菌群結(jié)構(gòu),增強(qiáng)人體免疫力，防止齲齒和便秘；有的還具有其它特性，如海藻糖對生物體和生物分子具有神奇的非特異性保護(hù)作用，因而成為國內(nèi)外研究開發(fā)的熱點(diǎn)。第87頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

人體胃腸道內(nèi)沒有水解這些低聚糖的酶系統(tǒng),因此它們不被消化吸收而直接進(jìn)人大腸內(nèi)優(yōu)先為雙歧桿菌所利用，是雙歧桿菌的增殖因子。第88頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五一、新型低聚糖的研究進(jìn)展迄今為止,已知的功能性低聚糖有很多種,自然界中只有少數(shù)食品中含有天然的功能性低聚糖,例如洋蔥、香蕉等含有較多低聚果糖,大豆中含有大豆低聚糖。國際上非常重視新型低聚糖的開發(fā)，早在20世紀(jì)80年代初期,一些功能性低聚糖產(chǎn)品在日本就已形成了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。這些低聚糖與其它甜味劑和食品原料混和可制成種種營養(yǎng)療效的補(bǔ)劑與保健食品。第89頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五近年來日本又開發(fā)出許多功能性更好的低聚糖品種，如龍膽寡糖，低聚黑糖，果膠寡糖，磷酸寡糖，藻蔗糖等。他們不僅包含一般低聚糖的功能，更增加了免疫激活和風(fēng)味改善等作用。在我國，功能性低聚糖自九十年代后期才有批量生產(chǎn)，研究及生產(chǎn)也集中在低聚異麥芽糖，低聚果糖和低聚木糖幾個品種，與國外有相當(dāng)大的差距一、新型低聚糖的研究進(jìn)展第90頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五二、新型低聚糖的酶法生產(chǎn)主要研究內(nèi)容低聚果糖的生產(chǎn)帕拉金糖的生產(chǎn)異麥芽寡糖的生產(chǎn)低聚半乳糖大豆低聚糖第91頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（一）低聚果糖的生產(chǎn)簡介：低聚果糖(fructooligsacchride，簡稱FOS)又名蔗果低聚糖，寡果糖或蔗果三糖族低聚糖，分子式為G-F-Fn(n=l，2，3，G為葡萄糖，F(xiàn)為果糖)，它是由蔗糖和l～3個果糖基通過β-l，2糖苷鍵與蔗糖中的果糖基結(jié)合而成的蔗果三糖(GF2)，蔗果四糖(GF3)和蔗果五糖(GF4)等一類碳水化合物總稱。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

(1)蔗果三糖(2)蔗果四糖(3)蔗果五糖第92頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（一）低聚果糖的生產(chǎn)化學(xué)結(jié)構(gòu)(1)蔗果三糖(2)蔗果四糖(3)蔗果五糖

第93頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五Fru-O-Glu+E-H[Fru-E]+H-O-Glu(1)

H-OHFru-OH+E-H(2)[Fru-E]---H-ORFru-OR’+E-H(3)（一）低聚果糖的生產(chǎn)β-果糖轉(zhuǎn)移酶β-呋喃果糖苷酶第94頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五酶法合成低聚果糖的過程中，控制蔗糖濃度是關(guān)鍵，在低濃度下，低聚果糖轉(zhuǎn)換率低，在低于5%的濃度下幾乎不生成低聚果糖。（一般控制在50-60%為宜）產(chǎn)物葡萄糖會抑制底物蔗糖的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。提高低聚果糖含量的方法有：

加入酵母菌消耗葡萄糖（同化葡萄糖速度快要同化低聚果糖）；加入葡萄糖氧化酶將葡萄糖氧化為葡萄糖酸；（一）低聚果糖的生產(chǎn)第95頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五性質(zhì)：FOS進(jìn)入人體后不能被唾液和消化酶分解，直接通過胃和小腸到達(dá)大腸，被大腸內(nèi)的有益菌主要是雙歧桿菌所利用，使雙歧桿菌得到大量繁殖，同時產(chǎn)生有機(jī)酸如醋酸、丙酸、丁酸和乳酸等。抑制腸內(nèi)沙門氏菌等腐敗菌的生長，從而起到防止便秘、降低血脂和膽固醇、促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收和腸內(nèi)有毒廢物的排除、提高免疫力等一系列作用。而且其本身由于極難被人體吸收，故屬于低熱量難消化、低齲齒性的可溶性膳食纖維。（一）低聚果糖的生產(chǎn)第96頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

應(yīng)用實例1：杭州娃哈哈集團(tuán)將低聚果糖添加到其新產(chǎn)品“娃哈哈雙能博士AD鈣奶”中，該產(chǎn)品口味純正，口感良好，具有增加雙歧桿菌，促進(jìn)兒童飲食及生產(chǎn)發(fā)育，改善腸道菌群的顯著功效。第97頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五應(yīng)用實例2：山西杏花村酒廠生產(chǎn)的傳統(tǒng)產(chǎn)品“竹葉青”在添加了低聚果糖后，其保健功能得到加強(qiáng)。同時還使調(diào)配后的酒，口感更加醇厚爽快，使千年老酒煥發(fā)出新的生命力。第98頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五簡介：帕拉金糖，學(xué)名異麥芽酮糖，是由甘蔗、蜂蜜等產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的一種天然糖類，是蔗糖(α-1,2)的異構(gòu)體，由一分子葡萄糖和一分子果糖以α-1,6

鍵結(jié)合方式形成。

由于它有不會引起蛀牙，低血糖值，抑制脂肪堆積等功能，全世界已大量研究和開發(fā)。（目前抗齲齒能力最強(qiáng)）（二）帕拉金糖的生產(chǎn)第99頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五最初，從德國一個甜菜糖廠的糖汁中分離出一株紅色精朊桿菌后來發(fā)現(xiàn)能合成帕拉金糖的酶為α-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶，其可將蔗糖分子內(nèi)的葡萄糖切離后再以α-1，6鍵的形式結(jié)合到原來的果糖分子上（二）帕拉金糖的生產(chǎn)第100頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（二）帕拉金糖的應(yīng)用應(yīng)用：帕拉金糖是一種低甜度甜味劑（甜度約為蔗糖的42%），有非常好的口感，可應(yīng)用于低甜飲料。它可以單獨(dú)使用或與蔗糖一起使用?？捎糜诒＝∈称罚枪?，果醬，餡料，口香糖，酸奶，病人流食，安神或減肥飲料等產(chǎn)品中。

◆帕拉金糖還有非常好的遮蔽異味效果，例如

DHA

的魚油味、蔬果汁的異味和豆奶的豆腥味等。第101頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（三）低聚異麥芽糖的生產(chǎn)低聚異麥芽糖是以淀粉為原料，經(jīng)過特殊酶（α-葡萄糖苷酶）的作用而制成的分枝低聚糖。它是指2～10個葡萄糖分子之間至少有一個以а-1.6糖苷鍵結(jié)合而成的單糖數(shù)在2～

5個不等的一類支鏈狀低聚糖。包括異麥芽糖（Isomaltose）、異麥芽三糖（Isomaltotrise）、潘糖（Panose），以及異麥芽四糖及以上的各支鏈寡糖等。第102頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

麥芽糖(％)：1.89％

異麥芽糖(％)：15.15％麥芽三糖(％)：0.38％ 潘糖(％)：3.40％異麥芽三糖(％)：6.19％ 葡萄糖(％)：0.22％ 四糖以上(％)：6.16％第103頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

性質(zhì)：改善腸道中的微生態(tài)環(huán)境，增加營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，減少有毒產(chǎn)物的毒害，并防止便秘和下痢的發(fā)生。一般異麥芽低聚糖攝取量在每人每天10克(按有效成份計)、低聚果糖7克左右就能起到顯著增殖雙歧桿菌的作用。（三）異麥芽寡糖的生產(chǎn)第104頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五酶法制糖工藝流程

淀粉懸浮液（30%）↓α-淀粉酶

連續(xù)噴射液化（DE6-10）

↓

β-淀粉酶，↓α-

葡萄糖苷酶（α-1，6鏈葡萄糖苷轉(zhuǎn)移反應(yīng)）

糖化↓除渣過濾→糖渣

↓

一次脫色過濾

↓

↓

新鮮活性炭→二次脫色過濾

↓

離交脫色除雜→噴霧干燥→異麥芽低聚糖粉

↓

濃縮

↓

異麥芽低聚糖漿

(或高麥芽糖漿)

第105頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五簡介：低聚半乳糖(Galactooligosaccharide簡稱GOS)大量存在于動物的乳汁和乳清中的一組功能性低聚糖,它是在乳糖分子的半乳糖殘基上以β-1，4、β-1，6鍵連接2-3個半乳糖而形成的寡糖類混合物。生產(chǎn)：以乳糖為原料，由β-半乳糖苷酶（即乳糖酶）進(jìn)行半乳糖轉(zhuǎn)移反應(yīng)。其合成原理類似于低聚果糖的酶法合成。（四）低聚半乳糖的生產(chǎn)第106頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五理化性質(zhì)及應(yīng)用：它具有獨(dú)特的生理功能和理化性質(zhì)，廣泛地應(yīng)用于烘焙食品、糖果、果醬、清涼飲料、糕點(diǎn)、調(diào)味品、療效食品等中。低聚糖因其顯著的生理功能，已成為近年糖生物學(xué)的研究熱點(diǎn)。目前，世界上低聚半乳糖的工業(yè)產(chǎn)品主要利用生物技術(shù)，以糖苷水解酶的酶法水解和酶法轉(zhuǎn)移活性來進(jìn)行生產(chǎn)。（四）低聚半乳糖的生產(chǎn)第107頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（五）大豆低聚糖的生產(chǎn)簡介：大豆低聚糖是大豆中可溶性糖類的總稱。約占大豆質(zhì)量的10%，它由水蘇糖(2.7%~4.7%）、棉子糖(1.1%~1.3%，)和蔗糖（4.2%~5.7%)等。大豆低聚糖中還含有葡萄糖、果糖、半乳糖肌醇甲醚、右旋肌醇甲醚等。第108頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（五）大豆低聚糖的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)第109頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五是一種功能性甜味劑,能替代蔗糖應(yīng)用在功能性食品或低能量食品中。對人體具有重要的醫(yī)學(xué)價值,攝入人體后,在小腸內(nèi)不被消化、吸收,能促進(jìn)雙歧桿菌等有益菌的增殖,從而具有抑制有害菌生長繁殖、防癌抗癌、防止便秘、老年性疾病及延緩衰老等生理功效;且具有穩(wěn)定性高、安全性好、甜度及熱能低等良好的理化特性,可廣泛用作飲料等。（五）大豆低聚糖的生產(chǎn)生理功能第110頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五（五）大豆低聚糖的生產(chǎn)脫脂豆粕粉碎水浴浸提加水過濾加酸沉淀蛋白離心分離上清液脫色過濾脫鹽濃縮微波酶處理大豆低聚糖第111頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

第四節(jié)酶法生產(chǎn)活性肽

ApplyEnzymetoProduceactivepeptides大豆肽粉(soypeptidespowder):以大豆粕或大豆蛋白等為主要原料，用酶解或微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的，相對分子質(zhì)量在5000以下，主要成分為肽的粉末狀物質(zhì)。

---B/T22492--2008第112頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五蛋白質(zhì)活性肽活性肽——一種正在興起的功能性食品1易消化吸收低致敏性

多種生理活性酶水解23抗氧化降血壓抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)第113頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五國內(nèi)外市場上的活性肽產(chǎn)品大豆肽武漢天天好哈高科日本不二制油膠原肽酪蛋白磷酸肽第114頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

酪蛋白磷酸肽

（CaseinPhosphopeptides，CPPs）CPP是含有成簇的磷酸絲氨酸的肽,分子量

2000~4000,在動物小腸內(nèi)能與鈣結(jié)合,阻止磷酸鈣沉淀,使腸內(nèi)溶解鈣的量大大增加,從而促進(jìn)鈣的吸收和利用。CPP已被中國食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會批準(zhǔn)列入《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。第115頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五胰蛋白酶胃蛋白酶固定胰蛋白酶固定堿性蛋白酶

胰蛋白酶（Trypsin）能選擇地水解蛋白質(zhì)中由賴氨酸或精氨酸的羧基所構(gòu)成的肽鏈第116頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

大豆肽大豆抗氧化（抗衰老）肽具有較強(qiáng)的清除自由基、降低細(xì)胞損傷活性。大豆降血壓肽主要是通過競爭性抑制人體中的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性而達(dá)到降血壓作用的,體外模擬人體消化過程證實,大豆降血壓肽經(jīng)腸胃蛋白酶作用后仍能保持89%的體外ACE抑制活性。第117頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第118頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

高F值寡肽在氨基酸或寡肽混合物中,支鏈氨基酸(Branchedchainaminoacids,簡稱BCAA)與芳香族氨基酸(Aromaticaminoacids,簡稱AAA)的摩爾比稱為Fischer值,簡稱F值,

高F值寡肽即具有高支鏈、低芳香族氨基酸組成特征的寡肽（2-9個氨基酸組成）。

BCAA：纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸

AAA：酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸第119頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

正常人血液中F值為3-3.5，而肝病病人的F值小于1，高F值寡肽的F值一般大于20第120頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五制備高F值寡肽的酶解過程分為兩步:(1)使用蛋白酶Ⅰ水解蛋白質(zhì)原料形成可溶性肽,要求水解發(fā)生在特定的位置使得切下的肽段的N-末端或C-末端為芳香族氨基酸。(2)利用蛋白酶Ⅱ（羧肽酶）切斷芳香族氨基酸旁的肽鍵,并將其從肽鏈中釋放出來。第121頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第五節(jié)酶法應(yīng)用于干酪制品的生產(chǎn)

ApplyEnzymetoProduceCheese簡介1：干酪是以鮮乳為原料，經(jīng)過添加發(fā)酵劑和凝乳酶使乳凝固，并經(jīng)排除乳清、壓榨、發(fā)酵成熟而制成的一種發(fā)酵乳制品第122頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五第五節(jié)酶法應(yīng)用于干酪制品的生產(chǎn)

ApplyEnzymetoProduceCheese簡介2：干酪中的蛋白質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵后，由于凝乳酶及微生物中蛋白酶的分解作用，形成胨、肽、氨基酸等，所以很容易被人體消化吸收，（干酪中的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化率為96％～98％），干酪中所含有的必需氨基酸與其他動物性蛋白質(zhì)相比質(zhì)優(yōu)而量多。第123頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五簡介3：奶酪（其中的一類也叫干酪）是發(fā)酵的牛奶制品，都含有保健的乳酸菌，性質(zhì)與酸牛奶相似，但是奶酪的濃度比酸奶更高（牛奶發(fā)酵成酸奶后在鍋中慢慢煮，直到具有一定粘度時取出在通風(fēng)處風(fēng)干即做成奶酪，奶酪保質(zhì)期長）１０公斤牛奶濃縮成1公斤奶酪，第五節(jié)酶法應(yīng)用于干酪制品的生產(chǎn)

ApplyEnzymetoProduceCheese就工藝而言，奶酪是發(fā)酵的牛奶；就營養(yǎng)而言，奶酪是濃縮的牛奶。第124頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五奶酪、牛奶和酸奶營養(yǎng)成分比較第125頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五

奶酪營養(yǎng)價值更加豐富，含有豐富的蛋白質(zhì)、鈣、脂肪、磷和維生素等營養(yǎng)成分。第126頁，共144頁，2023年，2月20日，星期五一、酶法