酶学---酶在食品方面应用
食品酶学知识
要点二
酶的性质和作用机制尚不明确
尽管食品酶学已经取得了一定的进展，但是对于酶的性质和作用机制的认识尚不完全明确，需要进一步研究。
技术更新换代速度慢
食品酶学所面临的技术更新换代速度较慢，不能很好地适应新的酶源开发和生产工艺提升等方面的需求。
要点三
推进技术更新
加快推进技术的更新换代，开发出更加高效、安全、环保的提取和纯化技术，降低生产成本，提高产品质量。
酶可以参与合成某些有益于人体健康的物质，如维生素、氨基酸和有机酸等。
食品中酶的作用
影响食品中酶活性的因素
大多数酶在高温下会失活，因此温度是影响酶活性的重要因素之一。
温度
pH值
水分活度
抑制剂
大多数酶只能在一定的pH值范围内保持活性。
水分活度对酶的活性也有影响，过高或过低都会导致酶活性下降。
某些物质（如重金属离子、有机溶剂和氧化剂等）可以抑制酶的活性。
例如，柠檬酸合成酶可以催化乙酰CoA和草酰乙酸生成柠檬酸，丙酮酸脱羧酶可以催化丙酮酸脱羧成乙醛，这些合成酶类在食品加工和保鲜中也有着重要的作用。
合成酶类
食品加工中酶的应用实例
在肉类加工中，加入适量的蛋白酶可以嫩化肉类并提高肉制品的出品率。
在果汁加工中，加入适量的果胶酶和纤维素酶可以改善果汁的澄清度和口感。
通过测定反应产物颜色的变化来计算酶的活性。
比色法
通过测定反应产物吸光度的变化来计算酶的活性。
分光光度法
通过测定反应过程中电流的变化来计算酶的活性。
电化学法
食品中酶的活性检测方法
提高食品中酶稳定性的方法
向食品中添加适量的稳定剂（如明胶、果胶等）可以保护酶的活性，减少酶的失活。
添加稳定剂
酶学在食品加工中的应用研究
酶学在食品加工中的应用研究在食品加工中，酶学是一门十分重要的科学，可以提高食品的品质和加速食品的加工过程。
酶学在食品加工中的应用研究得到了广泛关注，在各个领域都有着很大的发展前景。
1. 酶学基础知识酶学是研究酶的化学反应机理、结构、性质和功能等方面的一门学科。
酶是生物体内一种特殊的大分子催化剂，它们能够使化学反应在生物条件下具有较高的速率和特异性。
酶学研究的领域非常广泛，不仅在生物医学、生物工程等领域有着重要的应用，而且在食品工业、纺织工业、医药工业等方面也有着广泛的应用。
2. 酶学在食品加工中的应用2.1 酶制剂的应用酶制剂是指用生物技术从微生物、植物、动物中提取一定酶活力的复合制剂。
它们可以对食品进行催化作用，改变食品的物理性质、化学性质和生物性质等。
常用的制剂包括淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、乳清蛋白酶等。
2.2 酶法提取酶法提取是一种非常常用的方法，可以从食品中提取一些重要的成分，例如蛋白质、淀粉、果胶等。
这种方法不需要经过很复杂的处理，且提取的过程比传统的方法更为简便、快速。
2.3 酶法改性酶法改性是指利用酶类对食品成分进行改变，使其具有新的物理和化学性质的一种方法。
常见的改性包括脱酸、酸解、酶解等，这些改性可以使食品更易于加工和消化吸收。
3. 未来发展方向未来的食品加工中，酶学还将发挥更加重要的作用。
随着生物技术和食品加工技术的快速发展，酶学的研究和应用也将更加广泛和深入。
根据市场发展的需求，酶学将继续研究和应用新的酶类制剂，同时还将开展更多的酶法提取和酶法改性等方法的应用。
总之，酶学在食品加工中的应用研究是十分重要的，它可以提高食品的品质和降低生产成本。
未来酶学的应用还将不断地发展和完善，为食品加工行业带来更多的机遇和挑战。
酶工程在食品加工方面的应用
酶工程在食品加工方面的应用酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。
酶工程技术广泛应用于食品添加剂生产，不断开发新酶源，研制新产品，固定化酶反应器使生产连续化，设备小型化，生产成本降低，产品易纯化，收率提高。
本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展，展示酶工程在食品加工方面的应用进展，并对其未来前景进行了展望。
1、酶工程在甜味剂生产中的应用应用海藻糖是一种新型的多功能食品添加剂。
从中国土样中筛选分离得到能产生淀粉转化为海藻糖的酶菌柱，并利用该菌柱生产的酶进行淀粉合成海藻糖。
产物海藻糖在反应混合物中的含量可达48%。
科学家研究了在不易破壁取得胞内海藻糖合酶的情况下，采用渗透处理细胞技术生产透性化细胞酶，并获得了较高的酶活力。
海藻糖还可由海藻糖合酶将麦芽糖直接转化为海藻糖，在海藻糖的工业生产中有着良好的应用前景。
2、酶工程在调味剂生产中的应用在日本和美国利用酶水解蛋白制取的营养型调味剂和氨基酸复配调味品占调味剂市场很大的比重。
其销售量已超过传统调味剂的数倍。
用酶法提取的米糠蛋白的溶解性、起泡性、乳化特性和营养性等蛋白功能特性上表现出良好性能，不仅可以作为食品中的营养强化剂，还可以作为食品中的风味增强剂3、酶工程在食品抗氧剂生产中的应用采用低浓度的乙醇、氨基酸和溶菌酶复酶添加入食品的杀菌防腐的方法越来越受到人们的重视，并在食品加工业中广泛推广。
随着近年来酒精需求量的上升，固定化细胞技术应用于酒精工业生产方面的研究也变得非常活跃。
日本协和发酵公司的固定化酵母连续发酵系统，半衰期可长达3个月，酒精产值接近理论值，已进入工业生产阶段。
4、在乳制品中的应用乳糖是存在于哺乳动物乳汁中的一种双糖，甜度和溶解度均较低，饮食中的乳糖可提高人体对Ca，P，Mg和其他必需微量元素的吸收，但其在小肠里不能被直接吸收，必须通过小肠内乳糖酶水解才能被人体消化吸收。
5、在培烤食品中的应用酶在烘烤食品方面，可以增大面包体积，改善面包表皮色泽，改良面粉质量，延缓陈变，提高柔软度，延长保存期限。
《食品酶学》课件
使用。
02
国际标准
国际标准化组织（ISO）制定了一系列食品酶的国际标准，包括ISO
16187、ISO 16188等。
03
国家标准
各国政府根据本国实际情况制定了相应的食品酶国家标准，如中国国家
食品安全标准《食品添加剂使用标准》（GB2760-2014）等。
食品酶的监管与认证
监管机构
各国政府设立了专门的监管机构对食品酶进行监管，如中国的国家卫生和计划生育委员会 、美国食品药品监督管理局（FDA）等。
感谢各位观看
利用电场强度和电渗流的共同作用，实现对 蛋白质的分离。
食品酶的纯度与活性检测
纯度检测
通过电泳、质谱等技术检测酶蛋白的 纯度。
活性检测
通过生化反应速率法、荧光法等技术 检测酶的活性。
05
食品酶的安全性与法规
食品酶的安全性评估
安全性评估流程
对食品酶进行安全性评估是确保其安 全使用的重要环节，包括急性毒性试 验、亚慢性毒性试验、慢性毒性试验 等步骤。
食品酶的来源
1 2
微生物来源
许多酶类是由微生物分泌的，如酵母、霉菌和细 菌等。
植物来源
植物也是酶的重要来源，如菠萝蛋白酶、木瓜蛋 白酶等。
3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动物来源
动物体内也产生一些酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶 等。
食品酶的性质
专一性
大多数酶具有专一性，只能催化一种或一类化学 反应。
最适pH值
酶活性在一定的pH值下达到最大值，称为最适pH 值。
认证制度
为了确保食品酶的安全性和质量，各国政府建立了认证制度，对符合要求的食品酶进行认 证，如中国的绿色食品认证、欧盟的有机食品认证等。
食品酶学文献综述酶在食品加工中的应用
食品酶学文献综述论文题目酶在食品加工中的应用学生姓名许超班级****** 学号******** 学院生物与农业工程学院专业食品科学与工程指导教师周亚军摘要:介绍了现代酶工程、酶制剂在食品加工中的应用现状，以及最新研究近况。
现代酶学将为食品工业的发展起重要推动作用。
关键词：酶；食品工业；应用Application and Prospect of Development of Enzymatic Technology in the Food IndustryAbstracts：This paper introduces important effect of enzyme in food industry，summarizes the application of enzyme in the production of flesh，fish，eggs，milk，vegetable，beverage，vintage，toast food and refine suger，and gives development prospectof enzyme in food industry.Key words：enzyme；food industry；application；1.前言酶是一类具有生物催化特性的蛋白质，是一类生物催化剂，一切生物的新陈代谢都是在各种各样酶的作用下进行的[1]。
由于酶反应温和，专一性强，催化效率高，反应容易控制，因此十分适宜食品加工应用[2]。
酶用于食品加工中具有以下优点：改进食品加工方法；改进食品加工条件，降低成本；提高食品质量；改善食品风味、颜色等。
目前酶工程、酶制剂已在食品加工多个领域得到了广泛应用。
2.酶在食品加工中的应用几千年前，人们就在不知不觉中将酶应用于制作发酵饮料等生产中，我国早在夏禹时代酿酒就已出现。
近年来，随着食品工业科学技术的不断提高，酶已广泛应用于食品行业的各个领域，如制糖工业、饮料工业、焙烤工业、乳品工业等[3]。
酶的应用
酶的应用绪论酶”对于大多数人来说，还是比较陌生的，还不知酶为何物，要么不知所云，要么误认为“煤”等等名词。
然而，随着生物技术的飞速发展，酶迅速的深入应用于人们息息相关的各工业部门及日常生活中来。
当你幸福的享受生活的时候，您可能已经在使用许多用酶制剂生产出来的产品，比如：爽口的果汁、香甜面包、清洁能力出众的洗衣粉、舒适的服装，以及昨天刚在超市买的调味品、化妆品、减肥品，今天朋友聚会喝的白酒、红酒、啤酒等等等等。
酶是自然的产物，是生物为了生存而适应自然的产物。
自古以来，酶就被应用于日常生活，远在人类游牧时代，人民已经利用动物胃液来凝固牛奶，制造奶酪。
尤其在我国远古时代，四千年前，已经掌握了酿酒技术，秦汉以前，已经利用麦芽制取饴糖，古人还用粪便供兽皮脱毛、制造皮革，用动物胰脏软化皮革等等，都是酶的作用。
酶的作用还被用于治病；两千五百年年前人民已懂得酒曲可治肠胃病，古代还用鸡内金（鸡胃膜）治消化不良。
说明了古代我们的祖先，在那时即使还不知道什么是酶，已凭着实践所积累的丰富经验，广泛应用动物、植物与微生物的酶的催化作用，来生产生活资料和治病。
目前，随着现代生物工程技术的快速发展，尤其是基因工程、蛋白质工程在酶制剂方面的深入应用，进一步拓宽了酶制剂应用的广度和深度。
使得酶制剂广泛应用于食品、洗涤剂、饲料、纺织、造纸、制药、制革、发酵、石油化工、环境保护等与国民经济息息相关的各个行业。
酶和微生物是能够在人类居住的地球上的自然资源和人类不断增长的消费需求之间建立一种良好平衡的要素之一。
而且伴随着科学技术，尤其是生物技术的发展，酶制剂将在许多行业发挥巨大作用，是现代众多行业进步的推动力之一，（三大技术：信息、生物、膜，生物工程技术包括四大工程技术，酶工程、发酵工程成熟）。
梅奥生物目标成为中国市场已经接受的酶制剂应用领域中的第一，并不断开拓酶制剂应用的新领域。
为实现这一目标，我们须把更多的精力放在酶制剂的应用研究与开发上，积极开发各方面的新的酶制剂应用工艺（中草药、保健品、能源、可再生资源）。
食品酶学第九章酶在淀粉类食品生产中的应用
面包酵母
4
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Hale Waihona Puke 常用名 作用特性水解产物
α-淀粉酶
不规则的分解 淀粉、糖原类 α-1.4键
以直链淀粉为底物时，产生葡萄 糖和麦芽糖。 以支链淀粉为底物时，产生葡萄 糖、麦芽糖和α-限制糊精
β-淀粉酶
从非还原性未 以直链淀粉为底物时，麦芽糖外，
6
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3 焙烤食品中的增白酶
❖脂肪酶 ——物理性增白
❖脂肪氧合酶 ——化学性增白
7
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4 焙烤食品中的木聚糖酶
❖ 面粉中的半纤维素（或称戊聚糖），大部分为非水溶 性的，对面团的柔软度、操作性等影响巨大，对面筋 网络结构的形成有阻碍作用。
❖ 半纤维素酶/ 戊聚糖酶，或更纯的是木聚糖酶，它们 水解面团中的非水溶性戊聚糖产生水溶性戊聚糖，从 而消除了非水溶性戊聚糖对面筋的负面影响，我们形
11
端以麦芽糖为 还有麦芽三糖和葡萄糖（奇数糖
单位, 分解淀粉 基）。
糖原类的α-1.4 以支链淀粉为底物时，麦芽糖、
键
β-限制糊精
5
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2 焙烤食品中的葡萄糖氧化酶
❖面筋好比钢筋，起 着骨架作用，撑起 面包的结构，使气 体产生而不跑掉。
❖葡萄糖氧化酶是改 善面筋网络结构的 一个重要的酶。
象地称之为面筋网络形成的清道工。
8
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5 焙烤食品中的蛋白酶
▪ 蛋白酶添加到面粉中，使面团中的蛋白 质在一定程度上降解成肽和氨基酸，导致面 团中的蛋白质含量下降，面团筋力减弱，满 足了饼干、曲奇、比萨饼等对弱面筋力面团 的要求。同时，蛋白质的降解更有利于人体 对营养物质的吸收。
《食品酶学》课件
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
食品酶的分类与特性
氧化还原酶类
总结词
氧化还原酶类是一类催化氧化还原反 应的酶，在食品工业中具有广泛应用 。
详细描述
氧化还原酶类包括氧化酶、过氧化氢 酶、过氧化物酶等，它们能够催化氧 化还原反应，如脂肪氧化、色素合成 等，在食品加工中具有保鲜、防腐、 着色等作用。
水果和蔬菜加工
酶在水果和蔬菜加工中用于果蔬汁的澄清、果酒的酿造和果蔬的保鲜等 。例如，用果胶酶水解果胶，使果汁更加清澈；用酒化酶将糖转化为酒 精，用于果酒酿造。
酶在食品安全检测中的应用
食品添加剂检测
酶可以用于检测食品中的添加剂，如防腐剂、色素和甜味剂等。通过酶反应可以将添加剂 转化为可检测的产物，进而用色谱或质谱等方法进行定量或定性分析。
合成酶类
总结词
合成酶类是一类催化合成反应的酶，在食品 工业中主要用于风味物质的合成和生物防腐 。
详细描述
合成酶类包括合成氨基酸、脂肪酸、糖类等 的酶，它们能够催化合成反应，生成风味物 质和生物防腐剂等，在食品加工中具有提高
食品品质和延长保质期等作用。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
VS
详细描述
转移酶类包括转氨酶、转糖基酶等，它们 能够催化氨基酸、糖类等物质的基团转移 反应，生成风味物质，如香味剂、甜味剂 等，在食品加工中具有提高食品风味、改 善口感等作用。
裂合酶类
总结词
裂合酶类是一类催化裂解反应的酶，在食品 工业中具有较少的应用。
详细描述
裂合酶类包括裂解酶、脱氢酶等，它们能够 催化有机化合物的裂解和脱氢反应，生成小 分子物质，但由于其应用较少，对于食品工 业的影响也较小。
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目前，使用酶的领域大多 是在食品工业部门。国内 外大规模生产的异淀粉酶， 糖化酶，蛋白酶，果胶酶， 脂肪酶，纤维素酶等等。 已经在食品工业中应用。
1
酶在食品保鲜方面的应用
2
酶在食品生产方面的应用
3 酶在食品添加剂生产方面的应用
4
改善食品的品质和风味
酶在食品保鲜方面的应用
影响其溶解性，从而影响其产
品质量。
传统方法
接种乳酸菌进行蛋白质脱糖
比 较
应用葡萄糖氧化酶进行脱糖处理
现今方法
3、食品保鲜灭菌
微生物的污染会引起食品的变质、腐 败。
tradition 加热，添加防腐剂
溶菌酶：催化细菌细胞壁中的肽 多糖水解，达到灭菌目的
now
酶在食品生产方面的应用 1、酶在淀粉类食品生产方面的应用
β型麦芽糖
（4）糊精，麦芽糊精的生产
糊精是淀粉低程度水解的产物，应用于食 品增稠剂、填充剂、吸收剂。
其中，DE值在10～20的糊精称为麦芽糊精。
淀粉
控制DE值 α－淀粉酶
麦芽糊精
（5）环状糊精的生产 环状糊精：
淀粉
环状糊精
精制环状糊精
原料
环状糊 精葡萄 糖糖苷 转移酶
经过α-淀粉 酶液化， 然后脱色， 过滤，结 晶，离心
（1）葡萄糖的生产
淀粉 淀粉酶 糊精 糖化酶
葡萄糖
淀粉酶:作用于淀粉分子内部α—1， 4—葡萄糖苷键
糖化酶：作用于淀粉的非还原端， 水解α—1，4—葡萄糖苷键
（2）果葡糖浆的生产
LOGO
果葡糖浆是由葡萄 糖异构化酶催化生 成部分果糖而得到 的葡萄糖和果糖的 混合糖浆。
经α—淀粉酶生产的精制葡萄糖
1、食品除氧保鲜 O2是影响食品质量的主要因素 之一。它会与食品发生氧化作 用 ，使食品产生异味，变色和 变质。
应用酶进行除氧是一种有效，环保，安 全的途径。
例如：
葡萄糖氧化酶是一种有效的除氧 保鲜剂。 它与O2反映生成葡萄糖 酸和过氧化氢。
反应条件：密闭容器
2、蛋类制品脱糖保鲜 蛋质产品中含有0.5‰—0.6‰的葡萄糖， 会与蛋白质发生反应，生成小黑点，从而
酶在食品添加剂生产 方面的应用
食品添加剂：指为改善食品品质和色、味、 香，以及为防腐和加工工艺需要而加入食 品中的化学合成或天然物质。
1、酶在酸味剂中的应用
（1）采用乳酸脱氢酶，催化丙酮酸还原为乳酸
乳酸：无色或浅黄色浆状液体，无嗅，略有脂肪酸 味，可溶于有机溶剂，具有旋光性。分为D型L型 两种。
甘草皂苷：三萜皂苷。由甘草皂苷+2β-D-葡萄糖 醛酸， 2β-D-葡萄糖醛酸通过β-1，4-葡萄糖醛酸苷 键相连。低热值甜味剂，甜度大，具有免疫调节和 抗病的能力，可制作香味增强剂。
甘草皂苷
β-葡萄糖醛酸苷酶
单葡萄糖醛酸基甘草皂苷
4、酶在乳化剂生产中的应用
D-乳酸脱氢酶 D型乳酸
丙酮酸
L-乳酸脱氢酶
L型L乳O酸GO
(2)采用2-卤代酸脱卤酶，催化2氯丙酸水解生成乳酸
L-2-卤代酸脱卤酶
L-2氯丙酸
D型乳酸
(3)采用延胡索酸酶催化反丁烯二酸水合，生 成苹果酸
延胡索酸
延胡索酸酶
L-苹果酸
LOGO
2、酶在食品增味剂生产中的应用
（1）L-氨基酸的酶法生产
2、酶在蛋白质类食品生产方面的应用 蛋白酶：水解蛋白质的酶。
植物蛋白酶
蛋 白 酶
动物蛋白酶
微生物蛋白酶
水解蛋白的生 氨基酸的生产 产
明胶的生产
低乳糖奶的生 产
干干酪酪的的生生产产
3、酶在果蔬类食品生产方面 的应用
（1）柑橘制品去除苦味 柑橘中含有柚柑而具有苦味。
柚柑酶
柚柑
普鲁宁+鼠李糖
Β-鼠李糖苷键水解 Β-葡萄糖苷酶
葡萄糖，柚配质 LOGO
(2)柑橘罐防止白色浑浊头
柑橘中的橙皮苷因为其溶解度小，因 此，柑橘罐头之中会出现白色浑浊。
橙皮苷
橙皮苷酶
鼠李糖+橙皮素-7-葡萄糖苷
橙皮苷酶：鼠李糖苷酶，催化鼠 李L糖O苷G键O水解
（3）果蔬制品的脱色
许多果蔬中含有花青素，花青素在不同的环境下 容易变色。
花青素酶
花青素酶
天苯肽
（2）葡萄糖基转移酶生产帕拉金糖
帕拉金糖是蔗糖的一种异构体，低热值，甜度低。
葡萄糖
葡萄糖基转移酶
帕金拉糖
（3）果聚糖蔗糖酶生产低聚果糖
低聚果糖：非还原糖，在蔗糖的果糖基上结合1～3 个果糖分子形成。甜度为蔗糖的60％。
发酵
黑曲霉
果聚糖蔗糖酶
蔗糖
低聚果糖
（4）β-葡萄糖醛酸苷酶生产单葡萄糖醛 酸基甘草皂苷
β-葡萄糖+β-葡萄糖苷酶
40℃
20～30min
LOGO
（4）酶在果汁生产中的应用
水果中困难有大量果胶，在生产果汁时 会有压榨困难，出汁率低等问题。因此， 在果汁生产过程之中，广泛使用果胶酶。
LOGO
果胶酯酶：果胶甲酯
果胶酸+甲醇
聚半乳糖醛酸酶：催化聚半乳糖醛酸
果 胶 内切聚半乳糖醛酸酶： 酶 果胶酸+半乳糖醛酸分子=寡聚半乳糖醛酸
Ca2+
葡萄糖异构化酶
混合糖液
脱色，精制，浓缩
葡萄糖 + 果糖 = 果葡糖浆
（3。）饴糖、麦芽糖的生产
大米，糯米
大麦芽
麦芽糖浆
大麦芽中的α—淀粉酶和β—淀粉酶是催化的真 正原因。
β—淀粉酶：催化淀粉水解产生麦芽糖的淀 粉水解酶。其反应机理：
淀粉分子非还原端
α—1，4—葡萄糖苷键
沃尔登转位反应
LOGO
AMP
肌苷酸
鸟苷酸二钠 腺苷酸二钠
叠加效应
3、酶在甜味剂生产中的应用
（1）嗜热菌蛋白酶催化天冬氨酸和苯丙氨酸甲酯反 映生 天苯肽
天苯肽：二肽甲酯，由L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸甲酯 缩合形成。性质接近蔗糖，甜度大且纯正，热量低， 适合在微酸性和偏酸性的食品中使用。
L-天冬氨酸 + L-苯丙氨酸甲酯
嗜热菌蛋白酶
外切聚半乳糖醛酸酶：
聚半乳糖醛酸链非还原端
Add your company slogan
D-半乳糖醛酸
（5）酶在果酒生产中的应用
兰 果酒生产之中，已经广泛使用果
胶酶和蛋白酶等酶制剂。
の
果胶酶：压榨过程中使用， 利于澄清和压榨，可提高产
幽量和质量……蝶源自蛋白酶：使酒中的蛋白质分解， 防止出现浑浊，使酒体澄清。
氨基酸增味剂是L-型氨基酸，有L-谷氨酸，L-天冬氨 酸等。是世界上应用最广的一类增味剂。我国只有L谷氨酸钠一种。
α-酮戊二酸 酮酸+氨基酸
谷氨酸脱氢酶
L-谷氨酸
转氨酶
L-谷氨酸
（2）呈味核苷酸的酶生产法
呈味核苷酸都是5‵—嘌呤核苷酸，主要是鸟苷 酸和肌苷酸。
RNA
5‵-磷酸二酯酶
呈味核苷酸
腺苷酸脱氢酶