酶在食品工业的应用

酶在食品工业的应用

食品科学与工程071240313 周敏

摘要：本文介绍了酶在食品工业中的重要作用，展望了酶在食品工业的应用前景

关键词：酶；食品工业；应用；前景

The application of enzyme in food industry

Food science and engineering 071240313 Zhoumin

Abstract: this article introduced the enzyme in the food industry, discussed the important role of the food industry development prospects.

Keywords:enzyme,the food industry, application, prospect

前言

酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。酶制剂是食品添加剂中发展迅速的行业，这是由于酶用作催化剂具有以下独特的优点[1]：（1）可在常温常压和温和的酸、碱度下，高效地进行催化反应，有利于简化设备，改善劳动条件和降低成本。（2）酶催化所需的活化能极低，催化效率远比无机催化剂为高，（3）酶对作用底物有严格的专一性，因此可以从复杂的原料中加工某一成分，以制取所需的产品，或者从某种物质中去除某一成分，（4）酶本身是蛋白质，无毒，对酸碱度较为敏感，可以简单地用调节酸碱度、改变反应温度或添加抑制剂等办法来控制酶反应的进行。我国列入食品添加剂使用卫生标准GB2760-2007 的酶制剂品种已有30多种，而日本食品卫生法（新法）中，作为食品添加剂的酶已达76 种，酶制剂在食品工业的许多领域得到了广泛的应用。另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用[ 2-5 ]。国际生物化学联合会把酶分成六大类氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构

酶类、合成酶类。与此同时，酶工程产业也在快速发展。1998 年全世界工业酶制剂销售额高达16 亿美元，预计到2008 年，销售额将达到3 0 亿美元。自古以来，酶和食品就有着天然的联系，人们在生产各种食品时，有意无意就利用酶。近年来随着酶技术的发展，酶技术在食品工业中得到了广泛地应用。

1.酶与食品的关系

在食品加工中，较好地保持食物的色、香、味和结构是很重要的。因此，在加工过程中要避免引起剧烈的化学反应。酶的作用条件非常温和，因此，它是最适合用于食品加工的催化剂。对食品科技工作者来说，如何合理地利用酶和控制酶，是值得认真研究和掌握的重要课题。酶在食品保藏和加工中起着非常重要的作用。许多酶所催化的反应从作物最初生长时就开始了。当它被采集作为食品时，生物体内酶的催化作用仍然继续进行着。动物体死后，其合成代谢停止。而分解代谢加快，因此就会导致组织腐坏。但是，这也并不一定完全是件坏事，因为它可能会改善某些食品原料的风味。在大多数成熟的水果中，由于某些酶的增加，会使得呼吸速度加快，淀粉转变为糖，叶绿素发生降解，细胞体积快速增加。这些变化，对于水果风味的改善是有益的；而对蔬菜来讲，叶绿素的降解则是有害的[6]。

2.酶在食品工业中的重要作用

近年来，采用酶工程还成功地将淀粉加工成饴糖、麦芽糖、高麦芽糖浆、麦芽糊精、偶联糖( 一种甜味环糊精) 等各类淀粉糖产品，它们在食品工业中均起重要作用。例如：脂肪酶在乳制品的增香、鱼片脱脂、食用油加工、洗涤剂添加酶、皮革毛皮绢纺脱脂、制药、化工合成、污水处理、工具酶等[7]多种用途。而麦芽糖在缺少胰岛素的情况下也可被肝脏吸收，而不致引起血糖水平的升值，故可供糖尿病患者食用；由麦芽糖还原成的麦芽糖醇为发热量最低的甜味剂，可供糖尿病、高血压、肥胖病人食用。麦芽糊精无臭、无味、无色、吸湿性低、粘度高、溶解时分散性好，国外食品工业中都用它来改善食品风味；糖果工业中用它调节糖度，并阻止蔗糖析晶和吸湿；饮料工业中用它作为增稠剂、泡沫稳定剂，还用于粉末饮料制造，以加速干燥；制造固体酱油、汤粉时用它增稠并延长保质期，因它不易吸湿结块。偶联糖用于食品中不易引起蛀牙，作为食品添加剂用以乳化、稳定、发泡、保香脱苦等[8-12]。

3.酶在食品加工中的应用

3.1酶在淀粉类原料加工中的应用

在淀粉类原料的加工中，应用较多的酶是淀粉酶，糖化酶和葡萄糖异构酶等。这些酶主要来源于细菌，霉菌和种子的发芽，在食品工业中用于制造葡萄糖、果糖、麦芽糖、糊精和糖浆等。在啤酒、白酒、黄酒、酒精及其谷氨酸等有机酸的生产中，酶主要用来处理发酵原料，使淀粉降解。

表1酶在淀粉加工中的应用[13]

产品名称酶促反应及酶制剂用途

饴糖包括α一淀粉酶，β一淀粉酶

细菌淀粉酶等生产工艺

糖果

麦芽糊精细菌α一淀粉酶粉果、冰淇淋、速溶饮料

麦芽糖浆（三糖、四糖）糖化型α-淀粉酶改善制品风味

高麦芽糖浆（麦芽糖达60%）α一淀粉酶液化后,

用β一淀粉酶糖化。广泛用于多种食品加工（欧美流行）

葡萄糖α一淀粉酶（pH6.0， 90℃）

糖化酶（pH5.0 ，55℃）

食品、医药

麦芽精与麦芽糖醇β一淀粉酶，异淀粉酶配合使

用

食品

偶联糖（有果糖末端的甜糊精）环糊精葡萄精基转移酶

（CGTase）（在蔗精与淀粉共

存时，可生成偶联糖）

甜度为蔗糖的40%

用于食品不会引

起蛀牙

果葡糖浆的果糖葡萄糖异构酶（微生物酶）

（可固定化使用）冷饮

低糖食品

3.2酶在蛋品工业中的应用

用葡萄糖氧化酶祛除禽蛋中含有的微量葡萄糖，是酶在蛋品加工中的一项重要用途。随着顾客们质量意识愈来愈提高，蛋黄酱比起人造的乳化剂更受到食品加工企业青睐。能水解蛋黄素的磷脂酶可提高蛋黄酱的乳化性能。N o v o 公司开发出从微生物中提取得到的新一代磷脂酶，用以取代目前使用猪磷脂酶，可应用于禁食猪肉的穆斯林国家，其前景十分广阔[ 5 ]。通常蛋黄在高于60℃的温度下会丧失乳化性质，而经酶改性处理后的蛋黄粉制成的