食品化学 11.3 酶工程在食品工业中的应用

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1、酶工程在食品工业中的应用一、酶的用途表：酶用于食品加工酶的用途反应酶水解淀粉生产葡萄糖淀粉+H2O→葡萄糖糖化酶α-淀粉酶水解RNA生产5'-IMP及5'-GMP•RNA+H2O→5'-AMP+5'-GMP+5'-UMP+5'-CMP•5'-AMP+H2O→5'-AMP+NH3•磷酸二酯酶•AMP脱氨酶用Plastein反应修饰蛋白质肽+蛋氨酸乙酯→肽-蛋氨酸木瓜酶消除桔汁苦味• 柚苷+H2O→鼠李糖+柚配质-7-葡糖苷(2)柚配质-7-葡糖苷→葡萄糖+柚配质•柚苷酶•黄酮化合物糖苷酶生产果葡糖浆D-葡萄糖→D-果糖葡萄糖异构酶增加甜菜糖收率棉子糖+H2O→半乳糖+蔗糖蜜二糖酶

2、(α-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β-半乳糖苷酶消除食品中残留H2O2H2O2+H2O2→O2+2H2O过氧化氢酶分离鱼碎肉废水中油和蛋白质蛋白质、油、聚丙烯酸钠、水→肽氨基酸、油聚丙烯酸碱性蛋白酶啤酒澄清蛋白质→肽木瓜酶桔子脱囊衣半纤维素（高分子）→半纤维素（低分子）粥化酶改进谷物淀粉收率淀粉、半纤维素、蛋白质（高分子）→淀粉、肽、半纤维素（低分子）半纤维素酶、果胶酶提高饲料效率淀粉、半纤维素、纤维素→肽、纤维、半纤维粥化酶生产干酪酪素→肽内肽酶生产干酪用脂肪酶增香脂肪→脂肪酸脂肪酶改良面团淀粉→糊精α-淀粉酶生产环糊精 环糊精葡萄糖转移酶消除

3、大豆腥臭• RCHO+NAD+H2O→RCOOH+NADH• RCHO+H2O+O2→RCOOH+H2O2•醛脱氢酶•醛氧化酶消除桔子汁柠碱 柠碱酶二、酶在食品工业的应用图：古代已用微生物生产食品1、酶用于淀粉糖的生产    以淀粉为原料，经α—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解，得D—葡萄糖，将它通过固定化D—葡萄糖异构酶柱完成由D—葡萄糖至D—果糖的转化，再通过精制、浓缩等手段，即可得到不同种类的高果糖浆。图:酶将玉米或小麦等作物中的淀粉转化为糖2、酶用于甜味剂的生产    淀粉糖均以淀粉为原料进行生产，其甜度增加有限，所以从根本上解决食糖短缺问题应生产甜度高而又不以淀粉为原料的

4、甜味剂。国外大量生产的阿期巴甜（APM）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200倍。过去是以L—天冬氨酸与L—苯丙氨酸为原料用化学法合成。现在日本采用酶法合成新工艺，可用价格较低的DL—苯丙氨酸为原料，且产品都是α—型体（β—型体有苦味），使生产成本下降30%。3、酶用于乳品加工（1）干酪生产    全世界生产干酪所耗牛奶达1亿多吨，占牛奶总产量的1/4。干酪生产的第一步是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，再经切块加热压榨熟化而成。（2）分解乳糖    牛奶中含有4.5%的乳

5、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，使奶中乳糖水解为半乳糖和葡萄糖即可解决上述问题。（3）黄油增香    乳制品特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质（如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类等）所致。乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品，可节约黄油用量，提高风味（4）婴儿奶粉人奶与牛奶区别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婴儿肠道感染。4、酶用于肉类和鱼类加工（1）

6、改善组织、嫩化肉类    酶技术可以促使肉类嫩化。牛肉及其他质地较差的肉（如老动物肉），结缔组织和肌纤维中的胶原蛋白质及弹性蛋白质含量高且结构复杂。胶原蛋白质是纤维蛋白，同副键连接成为具有很强机械强度的组成，这种交联键可分成耐热的和不耐热的两种。幼动物的胶原蛋白中，不耐热交联键多，一经加热即行破裂，肉是得嫩；而老动物的肉因耐热键多，烹煮时软化较难，因而肉质显得粗糙，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：最常用的一类是植物蛋白酶，另一类是微生物蛋白酶。（2）转化废弃蛋白    将废弃的蛋白、如杂鱼、动物血、

7、碎肉等用蛋白酶水解，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。其中以杂鱼及鱼厂废弃物的利用最为瞩目。海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80%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，其经济效益十分显著。（3）其他方面的应用    用酸性蛋白酶在pH值呈中性条件下处理解冻鱼类，可以脱腥。现今开发