酶工程在食品工業(yè)中的應用- 酶工程在食品工業(yè)中的應用

1、酶工程在食品工業(yè)中的應用 一、酶的用途 表：酶用于食品加工酶的用途 反應 酶 水解淀粉生產葡萄糖 淀粉+H2O 葡萄糖 糖化酶-淀粉酶 水解RNA生產 5'-IMP及5'-GMP RNA+H2O 5'-AMP+5'- GMP+5'- UMP+5' - CMP 5'-AMP+H2O5'-AMP+NH3 磷酸二酯酶 AMP 脫氨酶 用Plaste in 反應修飾蛋白質 肽 + 蛋氨酸乙酯 肽 - 蛋氨酸 木瓜酶 消除桔汁苦味   柚苷 +H2O 鼠李糖 + 柚配質 -7- 葡糖苷 (2) 柚配質-7-葡糖苷 葡萄糖+柚配質

2、柚苷酶 黃酮化合物糖苷酶 生產果葡糖漿 D-葡萄糖 D-果糖 葡萄糖異構酶 增加甜菜糖收率 棉子糖 +H2O 半乳糖 + 蔗糖 蜜二糖酶 (-半乳糖苷酶 ) 分解牛奶及乳清中乳糖 乳糖 + 水 D-半乳糖 + 葡萄糖 - 半乳糖苷酶 消除食品中殘留 H2O2 H2O2+ H2O2 O2+ 2H2O 過氧化氫酶 分離魚碎肉廢水中油和蛋白質 蛋白質、油、聚丙烯酸鈉、水肽氨基酸、油聚丙烯酸 堿性蛋白酶 啤酒澄清 蛋白質 肽 木瓜酶 桔子脫囊衣 半纖維素（高分子）半纖維素（低分子） 粥化酶 改進谷物淀粉收率 淀粉、半纖維素、蛋白質（高分子） 淀粉、肽、半纖維素（低分子） 半纖維素酶、果膠酶 提高飼料效

3、率 淀粉、半纖維素、纖維素 肽、纖維、半纖維 粥化酶 生產干酪 酪素 肽 內肽酶 生產干酪用脂肪酶增香 脂肪毛孔大怎么辦脂肪酸 脂肪酶 改良面團 淀粉 糊精 -淀粉酶 生產環(huán)糊精   環(huán)糊精葡萄糖轉移酶 消除大豆腥臭   RCHO+NAD+H2O RCOOH+NADH   RCHO+H2O+O2 RCOOH+H2O2 醛脫氫酶 醛氧化酶 消除桔子汁檸堿   檸堿酶 二、酶在食品工業(yè)的應用圖：古代已用微生物生產食品1、酶用于淀粉糖的生產    以淀粉為原料，經淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解，得D葡萄糖，將它通過固定化D

4、葡萄糖異構酶柱完成由痔瘡偏方D葡萄糖至D果糖的轉化，再通過精制、濃縮等手段，即可得到不同種類的高果糖漿。 圖:酶將玉米或小麥等作物中的淀粉轉化為糖2、酶用于甜味劑的生產     淀粉糖均以淀粉為原料進行生產，其甜度增加有限，所以從根本上解決食糖短缺問題應生產甜度高而又不以淀粉為原料的甜味劑。國外大量生產的阿期巴甜（APM）就是一種高甜度的甜味劑。阿期巴甜（天門冬酰丙氨酸甲酯）是二肽甜味劑，其甜度是蔗糖的200倍。過去是以L天冬氨酸與L 苯丙氨酸為原料用化學法合成?，F(xiàn)在日本采用酶法合成新工藝，可用價格較低的DL苯丙氨酸為原料，且產品都是型體（型體有苦味），

5、使生產成本下降 30% 。 3、酶用于乳品加工 （1）干酪生產     全世界生產干酪所耗牛奶達1億多噸，占牛奶總產量的1/4。干酪生產的第一步是將牛奶用乳酸菌發(fā)酵制成酸奶，然后加凝乳酶水解K-酪蛋白，在酸性條件下，鈣離子使酪蛋白凝固，再經切塊加熱壓榨熟化而成。 （2）分解乳糖     牛奶中含有4.5%的乳糖。乳糖是一種缺乏甜味且溶解度很低的雙糖，難于消化。有些人飲奶后常發(fā)生腹瀉、減肚子的最快方法腹痛等病，其原因即在于此。而且由于乳糖難溶于水，常在煉乳、冰淇琳中呈砂狀結晶析出，從而影響食品風味。將牛奶用乳糖酶處理

6、，使奶中乳糖水解為半乳糖和葡萄糖即可解決上述問題。 （3）黃油增香     乳制品特有香味主要是加工時所產生的揮發(fā)性物質（如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺類等）所致。乳品加工時添加適量的脂肪酶可增加干酪和黃油的香味。將增香黃油用于奶糖、糕點等食品，可節(jié)約黃油用量，提高風味 （4）嬰兒奶粉 人奶與牛奶區(qū)別之一在于溶菌酶含量的不同。奶粉中添加卵清溶菌酶可防止嬰兒腸道感染。 4、酶用于肉類和魚類加工 （1）改善組織、嫩化肉類     酶技術可以促使肉類嫩化。牛肉及其他質地較差的肉（如老動物肉），結締組織和肌纖維中的膠原蛋白

7、質及彈性蛋白質含量高且結構復雜。膠原蛋白質是纖維蛋白，同副鍵連接成為具有很強機械強度的組成，這種交聯(lián)鍵可分成耐熱的和不耐熱的兩種。幼動物的膠原蛋白中，不耐熱交聯(lián)鍵多，一經加熱即行破裂，肉是得嫩；而老動物的肉因耐熱鍵多，烹煮時軟化較難，因而肉質顯得粗糙，難以烹調，口感亦差。她他女鞋采用蛋白酶可以將肌肉結締組織中膠原蛋白分解，從而使肉質嫩化。作為嫩化劑的蛋白酶可以分為兩類：最常用的一類是植物蛋白酶，另一類是微生物蛋白酶。 （2）轉化廢棄蛋白     將廢棄的蛋白、如雜魚、動物血、碎肉等用蛋白酶水解，抽提其中蛋白質以供食用或用作飼料，是增加人類蛋白質資源的一項

8、有效措施。其中以雜魚及魚廠廢棄物的利用最為矚目。海洋中許多魚類因其色澤、外觀或味道欠佳等原因，都不能食用，而這類水產卻高達海洋水產的80%左右。采用這項生物技術新成果，使其中絕大部分蛋白質溶解，經濃縮干燥可制成含氮量高、富含各種水溶性維生素的產品，其營養(yǎng)不低于奶粉，可摻入面包、面條中等食用，或用作飼料，其經濟效益十分顯著。 （3）其他方面的應用     用酸性蛋白酶在pH值呈中性條件下處理解凍魚類，可以脫腥?，F(xiàn)今開發(fā)利用堿性蛋白酶水解動物脫色來制造無色血粉，作為廉價而安全的補充蛋白資源，這一技術已用于工業(yè)化生產。 5、酶用于果蔬加工 （1）水果罐頭加工

9、    制作桔子罐頭時需除桔瓣囊衣，過去使用堿處理法，耗水量大，又費工時。現(xiàn)采用黑曲霉產生的半纖維素酶、果膠酶和纖維素酶的混合物，可很好地除去桔瓣囊衣，而避免上述缺點。桔子罐頭常發(fā)白色渾濁，這是同桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶，可將橙皮苷水解成為水溶性的橙皮素，從而消除桔子罐頭的白濁現(xiàn)象。桃果實含有紅色花青素，罐藏時同金屬離子作用而呈紫褐色。采用花青素酶處理桃醬、葡萄汁等，即可脫色而提高經濟價值。這是因為花青素酶可以水解花青色素，使之變?yōu)闊o色物質。 （2）柑桔類脫苦     柑桔類脫苦問題歷來是果品加工中的一大問

10、題。桔子中的檸檬苦素是引起桔汁產生苦味的原因，排毒養(yǎng)顏膠囊利用球形節(jié)桿菌固定化細胞的檸檬酶處理即可消除苦味。 （3）果汁加工     水果中均含有果膠物質。果膠的重要特性之一，就是在酸性和高濃度的糖存在時，即可形成凝膠。這一性質是制造果凍、果醬的基礎。但在果汁加工上，卻造成了壓榨、澄清的因難?，F(xiàn)采用果膠酶處理破碎的果實，即可加速果汁過濾和促進澄清。 圖：酶在果汁制造過程中分解纖維（4）水果蔬菜保藏     用葡萄糖氧化酶除去脫水蔬菜的糖分可防止貯藏過程中發(fā)生褐變。瓶裝桔汁貯藏時因氧化而使色香味變劣，采用葡萄糖氧化酶

11、、過氧化氫酶去氧即可保持果汁原有的色香味。水果冷凍保藏時，由于果實自身的酶作用而發(fā)酵變質，也可用葡萄糖氧化酶保鮮。 6、酶用于焙烤食品     面粉中添加-淀粉酶可調節(jié)麥芽糖的生成量，使二氧化碳產生和面團氣體保持力相平衡。添加蛋白酶可促進面筋軟化，增加延伸性，減少揉面時間和動力，改善發(fā)酵效果。用蛋白酶強化的面粉制通心粉制通心面條，延伸性好，風味佳。用-淀粉酶強化面粉可防止糕點老化。糕點餡心常以淀粉為填料，添加-淀粉酶可以改善餡心風味。糕點制作使用轉化酶可使蔗糖水解為轉化糖，從而防止糖漿析晶。岳陽家政面包制作中適當添加脂肪酶可增進面包的香味，這是因為脂肪酶可使乳脂中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解，從而生成-內脂或甲酮等香味物質。 圖：酶使面包更松軟且保存更長久7、酶用于釀酒     啤酒是以麥芽為原料，經糖化發(fā)酵而成