1、食品中酶的應(yīng)用食品中酶的應(yīng)用前言前言l酶從幾千年前的制醬釀酒開始，至今已廣泛應(yīng)用到各種食品上。隨著人們對酶學(xué)理論研究的不斷深入，酶技術(shù)在食品方而的應(yīng)用越來越廣泛。如今酶技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)的各個領(lǐng)域。由于酶催化效率高、作用專一的特性，通過合理開發(fā)和應(yīng)用酶技術(shù)可以提高產(chǎn)品深加工程度、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，獲得良好的經(jīng)濟效益。目錄目錄l1 食品加工中酶的應(yīng)用l1.1乳品加工中酶的應(yīng)用l1.2魚肉類加工中酶的應(yīng)用l1.3果蔬加工中酶的應(yīng)用l1.4焙烤食品中酶的應(yīng)用l1.5酒類釀造中酶的應(yīng)用l1.6 茶葉加工中酶的應(yīng)用 l2 食品檢測中酶的應(yīng)用 l2.1檢測食品成分含量l2.2食品中農(nóng)藥殘留分析

2、1 食品加工中酶的應(yīng)用食品加工中酶的應(yīng)用l1.1乳品加工中酶的應(yīng)用乳品加工中酶的應(yīng)用l1.1.1制作干酪制作干酪 l原料乳通過凝乳酶凝乳酶作用制干酪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(jīng)切塊加熱壓榨熟化而成。 l具體工藝是:原料乳-殺菌-乳酸發(fā)酵-加凝乳酶靜置、凝固-切割-過濾分離乳清-加食鹽成凝乳-壓榨-成熟-干酪。l凝乳酶作用原理: (1)酪蛋白在凝乳酶作用下，形成副酪蛋白； (2)副酪蛋白在游離鈣存在下，在副酪蛋白分子間形成“鈣橋”，使副酪蛋白的微粒發(fā)生團聚作用而產(chǎn)生凝膠體。l在干酪生產(chǎn)中添加溶菌酶，可代替硝酸鹽等來抑制丁

3、酸菌的污染，防止干酪產(chǎn)氣，并對干酪的感官質(zhì)量有明顯的改善作用。l在牛乳中加入乳糖酶乳糖酶，則可使乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，大大改善加工性能，而且更有利于乳酸發(fā)酵生產(chǎn)酸奶，克服“乳糖不耐癥”，提高乳糖消化吸收率，改善制品口味。而且由于乳糖難溶于水，常在煉乳、冰淇琳中呈砂狀結(jié)晶析出，從而影響食品風(fēng)味。將牛奶用乳糖酶處理，使奶中乳糖水解為半乳糖和葡萄糖即可解決上述問題。 1.1.2 1.1.2 分解乳糖分解乳糖1.1.3 其他方面的應(yīng)用其他方面的應(yīng)用l黃油增香黃油增香 l乳制品特有香味主要是加工時所產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)（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脂肪酶可增加干

4、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，提高產(chǎn)品風(fēng)味。 l除不良氣味除不良氣味l牛乳加熱消毒時易產(chǎn)生蒸煮味，產(chǎn)生原因主要是乳清蛋白中的-乳球蛋白因加熱產(chǎn)生了硫氫基，若加熱前在原料奶中加入硫基氧化酶硫基氧化酶，把硫基轉(zhuǎn)化成二硫化物可避免高溫消毒產(chǎn)生的蒸煮味。如果在牛乳中加入胰蛋白胰蛋白酶酶，其可水解多肽、酰胺和酯，同時產(chǎn)生相對分子量低的肽，就可有效抑制乳脂肪因不利條件作用產(chǎn)生的乳氧化味。l嬰兒奶粉嬰兒奶粉 l溶菌酶溶菌酶可用于生產(chǎn)嬰兒奶粉。人奶與牛奶區(qū)別之一在于溶菌酶含量的不同。人乳中含有大量的溶菌酶，而牛乳中則很少。將溶菌酶添加到牛乳及其制品中，可提高牛乳的營養(yǎng)價值，使

5、牛乳人乳化。研究表明，溶菌酶是雙歧桿菌增長因子雙歧桿菌增長因子，具有防治肝炎和變態(tài)反應(yīng)的作用，對嬰幼兒的腸道菌群可以起到平衡作用，奶粉中添加卵清溶菌酶可防止嬰兒腸道感染。1.2魚肉類加工中酶的應(yīng)用魚肉類加工中酶的應(yīng)用l1.2.1嫩化肉類嫩化肉類 l酶在肉類加工中的用途主要是：改善組織，嫩化肉類。用酶嫩化牛肉，過去使用木瓜酶木瓜酶和菠蘿蛋白酶菠蘿蛋白酶，最近美國批準使用米曲霉米曲霉等微生物蛋白酶，并將嫩化肉類品種擴大到家禽肉與豬肉。蛋白酶的主要作用是分解肌肉結(jié)締組織的膠原蛋白。膠原蛋白是一種纖維蛋白，由副鍵連接，具有很高的機械強度。這種交聯(lián)鍵可分為耐熱的交聯(lián)鍵和不耐熱的交聯(lián)鍵。幼動物膠原蛋白中不

6、耐熱交聯(lián)鍵較多，一經(jīng)加熱即破裂，肉就軟了；而老動物膠原蛋白中耐熱的交聯(lián)鍵多，烹煮時軟化較難。一般的蛋白酶專一性低，在水解膠原蛋白時，不可避免地水解其他的蛋白質(zhì)，以致造成軟化過度。為此，科研人員正在研究和選擇僅對膠原蛋白具有專一性的、符合安全的膠原酶。l工業(yè)上軟化肉的方法有兩種，一種是將酶涂抹在肉的表面，或用酶液浸肉；另一種較好的方法為動物屠宰前用酶肌肉注射，酶的軟化作用發(fā)生在貯罐中，特別是在烹煮加熱時。l1.2.2轉(zhuǎn)化廢棄蛋白 l將廢棄的蛋白、如雜魚、動物血、碎肉等用蛋白酶蛋白酶水解，抽提其中蛋白質(zhì)以供食用或用作飼料，是增加人類蛋白質(zhì)資源的一項有效措施。其中以雜魚及魚廠廢棄物的利用最為矚目。海

7、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(chǎn)卻高達海洋水產(chǎn)的80%左右。采用這項生物技術(shù)新成果，使其中絕大部分蛋白質(zhì)溶解，經(jīng)濃縮干燥可制成含氮量高、富含各種水溶性維生素的產(chǎn)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(jīng)濟效益十分顯著。l用蛋白酶處理廢棄蛋白如碎肉、動物血、雜魚等可以得到含蛋白質(zhì)和維生素高的有機蛋白產(chǎn)品。現(xiàn)在已有人用枯草桿菌中性蛋白枯草桿菌中性蛋白酶酶和風(fēng)味酶風(fēng)味酶Flavor enzyme聯(lián)合水解珍珠養(yǎng)殖場開珠后的廢棄物馬氏珍珠貝肉，研制出富含牛磺酸的珍珠貝肉營養(yǎng)液。1.2.3其他方面的應(yīng)用其他方面的應(yīng)用l用三甲基胺氧化酶三甲基胺氧化酶處

8、理后可使得魚制品脫除腥味，從而使口味易于接受。現(xiàn)今開發(fā)利用堿性蛋白酶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(shù)已用于工業(yè)化生產(chǎn)。 另外，利用蛋白酶可生產(chǎn)可溶性的魚蛋白粉和魚露等。l某些酶可以通過除氧或抑制微生物的生長延長食品儲存期，目前應(yīng)用較多的是葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶和溶菌酶溶菌酶的酶法保鮮技術(shù)酶法保鮮技術(shù)。lAkashi對溶菌酶添加于各種腸類后的防腐作用進行系列研究，他發(fā)現(xiàn)加熱處理后，溶菌酶 、NaCl和NaNO2三者相結(jié)合(3%NaCl,12.5ppmNaNO2和50-200ppm溶菌酶)的防腐效果比溶菌酶或者NaCl+NaNO2單獨使用的效果好，若未

9、經(jīng)熱處理，溶菌酶的防腐效果優(yōu)于NaCl+NaNO2的防腐效果。l葡萄糖氧化酶用在魚類冷藏制品的保鮮，一方而是利用其氧化葡萄糖產(chǎn)生的葡萄糖酸，從而使魚制品表而pH降低，抑制了細菌的生長；另一方而是除去了氧，從而降低了脂肪氧合酶、多酚氧化酶的活力。l雞卵白溶菌酶雞卵白溶菌酶可以減少肉制品、干酪、水產(chǎn)等保藏中因微生物作用而發(fā)生的變質(zhì)。1.3果蔬加工中酶的應(yīng)用果蔬加工中酶的應(yīng)用l1.3.1水果罐頭加工水果罐頭加工 l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(chǎn)生的半纖維素酶半纖維素酶、果膠酶果膠酶和纖維素酶纖維素酶的混合物，可很好地除去桔瓣囊衣，而避免上述缺點。l桔

10、子罐頭常出現(xiàn)白色渾濁，這是由于桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶橙皮苷酶，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。l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。采用花青素酶花青素酶處理桃醬、葡萄汁等，即可脫色而提高經(jīng)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(zhì)。 1.3.2柑桔類脫苦柑桔類脫苦 l柑桔加工產(chǎn)品出現(xiàn)過度苦味是柑桔加工業(yè)中較重要的問題，苦味物質(zhì)主要由兩類物質(zhì)組成：一類為檸檬苦素的二萜烯二內(nèi)酷化合物(A和D環(huán))， 利用球形節(jié)桿菌固定化細胞的檸檬酶檸檬酶處理即可消除苦味；另一類為果實中多種黃酮苷，其中柚皮苷為葡萄柚和苦橙等柑桔類果汁中的主要黃

11、酮苷，柚皮苷的苦味與鼠李糖和葡萄糖連接鍵的分子構(gòu)象有關(guān)。l加工中主要是利用不同的酶分別作用于檸檬苦素和柚皮苷生成不含苦味的物質(zhì)。1.3.3果汁加工果汁加工l水果中均含有果膠物質(zhì)，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(zhì)是制造果凍、果醬的基礎(chǔ)。但在果汁加工上，卻造成了壓榨、澄清的因難。采用果膠果膠酶酶處理破碎的果實，即可加速果汁過濾和促進澄清。 l果膠酶是催化果膠質(zhì)分解的一類酶的總稱，主要包括:原果膠酶，它可使未成熟果實中不溶性的果膠變成可溶性果膠；果膠脂酶，它是水解果膠甲脂生成果膠酸和甲醇的一種果膠水解酶；聚半乳糖醛酸酶，它是催化聚半乳糖醛酸水解的一種果膠酶。l

12、經(jīng)過果膠酶處理的果汁穩(wěn)定性好，可以防止在存放過程中產(chǎn)生渾濁。果膠酶己經(jīng)廣泛應(yīng)用于蘋果汁、葡萄汁和柑橘汁等果汁的生產(chǎn)。纖維素酶和果膠酶結(jié)合使用時，兩者之間產(chǎn)生了一種協(xié)同效應(yīng)。在酶處理之前，建議先將果汁在50條件下保溫3h-5h，然后再經(jīng)酶處理，這樣將會得到透明的果汁。1.3.4水果蔬菜保藏水果蔬菜保藏l把葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶和過氧化物酶過氧化物酶添加入果蔬中，密封保藏，可以脫去氧氣使果蔬的保藏期延長。l用葡萄糖氧化酶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。l水果冷凍保藏時，由于果實自身的酶作用而發(fā)酵變質(zhì)，也可用葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶保鮮l瓶裝桔汁貯藏時因氧化而使色香味變劣，

13、采用葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶過氧化氫酶去氧即可保持果汁原有的色香味。 1.4焙烤食品中酶的應(yīng)用焙烤食品中酶的應(yīng)用l焙烤食品時，在面團中添加淀粉酶、蛋白酶、轉(zhuǎn)化酶、脂肪酶等使發(fā)酵的面團氣孔細而均勻，體積大、彈性好、色澤佳。l淀粉酶淀粉酶水解產(chǎn)物糖和糊精，可結(jié)合面團中水分，降低蛋白質(zhì)膠粒膨潤度，限制蛋白面筋形成，提高面團延展性，獲得柔軟性、穩(wěn)定性更好的面團；同時可提高面團發(fā)酵性能，增大面包體積，減少質(zhì)量損失，賦予面包芯良好質(zhì)地，即包表皮棕黃色色澤和香味，防止面包老化，延長貨架壽命。l面粉中添加-淀粉酶淀粉酶可調(diào)節(jié)麥芽糖的生成量，使二氧化碳產(chǎn)生和面團氣體保持力相平衡。l用-淀粉酶強淀粉酶強化面粉可防

14、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(fēng)味。l糕點制作使用轉(zhuǎn)化酶轉(zhuǎn)化酶可使蔗糖水解為轉(zhuǎn)化糖，從而防止糖漿析晶。l蛋白酶蛋白酶會使面團中多肽和氨基酸含量增加，而氨基酸是形成香味物質(zhì)的中間產(chǎn)物，多肽則是潛在滋味增強劑、氧化劑、甜味劑或苦味劑。若蛋白酶種類不同，產(chǎn)生化合物也不同。添加蛋白酶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、通心面條，延伸性好，風(fēng)味佳。此外，在餅干的生產(chǎn)中，蛋白酶添加是具有軟化面筋而不影響營養(yǎng)成分的有效方法。l木聚糖酶木聚糖酶與可溶性及不可溶性戊聚糖發(fā)生反應(yīng)從而提高面筋網(wǎng)絡(luò)彈性，改善面團加工和穩(wěn)定性能，

15、及面包囊組織結(jié)構(gòu)，增大面包體積。l面包制作中適當(dāng)添加脂肪酶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(nèi)脂或甲酮等香味物質(zhì)。1.5酒類釀造中酶的應(yīng)用酒類釀造中酶的應(yīng)用l啤酒是以麥芽為原料，經(jīng)糖化發(fā)酵而成的酒精飲料，以其清晰度高、泡沫適中、營養(yǎng)豐富和口感好成為人們的最佳選擇。麥芽中含有發(fā)酵所必需的各種酶類。但是，在啤酒制造中一般會采用價格便宜的大麥、米以及玉米等副原料來替代高價的一部分麥芽，這當(dāng)中就需添加微生物淀粉酶微生物淀粉酶、蛋白酶蛋白酶、-淀粉酶、淀粉酶、-葡聚葡聚酶酶等酶制劑，來補充酶活力的不足，以縮短發(fā)酵時間、提高發(fā)酵效率以及防止混濁的產(chǎn)生等

16、。l由于啤酒中含有一定量的蛋白質(zhì)，它與游離于啤酒中的多酚、單寧等結(jié)合產(chǎn)生不溶性膠體或沉淀，造成啤酒混濁，從而嚴重影響了啤酒的質(zhì)量。木瓜蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶菠蘿蛋白酶或霉菌酸性蛋白酶霉菌酸性蛋白酶都可以降解使啤酒渾濁的蛋白質(zhì)組分，防止啤酒冷渾濁，延長啤酒貯存期。l啤酒釀造發(fā)酵的初期階段酵母會在發(fā)酵液中生成-乙酰乳酸，此成分會慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)閹в胁豢煳词斐舻亩阴！Ｌ貏e二乙酰也可變換為無色無臭的乙酰甲基甲醇，通常在啤酒釀造過程中隨著后熟時間的延長，-乙酰乳酸會完全轉(zhuǎn)換為乙酰甲基甲醇。然而，如在發(fā)酵初期添加-乙酰乳酸脫羧酶乙酰乳酸脫羧酶，那么-乙酰乳酸就會快速地轉(zhuǎn)換為乙酰甲基甲醇，其后熟時間也大

17、大縮短。l果酒釀造果酒釀造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶酸性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶可消除渾濁，改善破碎果的榨汁操作。l白酒生產(chǎn)白酒生產(chǎn)中使用纖維素酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、酯化酶、阿米纖維素酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、酯化酶、阿米諾酶諾酶等可使白酒生產(chǎn)成本降低，縮短周期，提高出酒率及質(zhì)量。白酒生產(chǎn)中采用糖化酶糖化酶代替麩曲可使出酒率提高2%-7%，這既能節(jié)約糧食，又可簡化設(shè)備，節(jié)省廠房。1.6 茶葉加工中酶的應(yīng)用茶葉加工中酶的應(yīng)用l在茶葉中含有種類繁多的酶，如多酚氧化酶、過氧化酶過氧化酶、單寧酶、果膠酶等，其對茶葉的加工或深加工有重要的意義。對重要酶類的固定化研究，可有效地改善茶葉的品質(zhì)、拓展茶葉

18、深加工的領(lǐng)域和應(yīng)用范圍。 l多酚氧化酶多酚氧化酶是作為茶葉尤其是紅茶必不可少的一種酶，李榮林23等人利用海藻酸鈉包埋交聯(lián)后其活力保持不變，而且熱穩(wěn)定性和對酸堿的適應(yīng)性增強。l將單寧酶單寧酶應(yīng)用于茶飲料中可改善茶飲料的品質(zhì)。用固定化的單寧酶處理紅茶，提高茶湯中可溶性鐵和鈣的含量。若在綠茶加工中使用單寧酶，可以部分消除夏秋茶的苦澀味道，提高茶飲料品質(zhì)。l茶葉中的水溶性果膠物質(zhì)，對于促進紅茶的品質(zhì)具有積極作用。用果膠酶果膠酶對茶汁酶解作用進行研究，發(fā)現(xiàn)果膠酶能提高茶汁膜分離性能。2 食品檢測中酶的應(yīng)用食品檢測中酶的應(yīng)用l食品檢驗中酶檢測法就是用酶來測定某些用一般化學(xué)方法難于檢測的食品成分的含量或測定食品中某些特殊酶的活性或含量，如測定食品中殘留有機農(nóng)藥的含量、微生物污染或了解食品的制備、保存情況等。l2.1檢測食品成分含量檢測食品成分含量1、果蔬中的防霉劑：、果蔬中的防霉劑：用固定化酶固定