食品中的酶类及其催化作用
酶在食品方面的应用
2.酶在蛋白质类食品生产方面的应用
以蛋白质为主要成分或原料加工而成的食品称为蛋白质类食品，在 生产过程中主要应用的酶有蛋白酶和乳糖酶等。
蛋白酶
动物蛋白酶 植物蛋白酶 微生物蛋白酶
水解蛋白 氨基酸 明胶 奶酪 低乳糖奶（乳糖酶）
3.酶在果蔬类食品生产方面的应用
• 果蔬类食品是指以各种水果或蔬菜为主要原料加工而成的食品
3.酶在甜味剂生产中的应用
• 嗜热菌蛋白酶催化天冬氨酸和苯丙氨酸反应生成天本肽（天本肽 是一种常用的甜味剂）
• 葡萄糖基转移酶生产帕拉金糖 • 果聚糖蔗糖酶生产低聚果糖 • Β-葡萄糖醛酸苷酶生产单葡萄糖醛酸基甘草皂苷
4.酶在乳化剂生产中的应用
• 食品乳化剂是使食品中互不相溶的液体形成稳定的乳浊液的一类 食品添加剂，目前国内外最普遍使用的乳化剂是甘油单脂及其衍 生物和大豆磷脂等。 脂肪酶
柑橘制品去除苦味（柚苷酶） 柑橘罐头防止白色浑浊（橙皮苷酶） 果蔬制品的脱色（花青素酶） 果汁生产（果胶酶） 果酒生产（果胶酶 蛋白酶）
三.酶在食品添加剂生产方面的应用
• 食品添加剂是指为改善食品品质和色，香，味，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
酸味剂
食
增味剂
品
甜味剂
添 加
乳化剂
剂
增稠剂
强化剂
1.酶在酸味剂生产中的应用
• 酸味剂：以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂。在食品中添 加一定量的酸味剂可以可以给人们一种爽快的刺激感，起到增加 食欲的效果，有利于钙的吸收，有一定的防止微生物污染的作用
• 目前广泛采用酶法生产的酸味主要有乳酸和苹果酸 1）采用乳酸脱氢酶，催化丙酮酸还原为乳酸 2）采用2-卤代酸脱卤酶，催化2-氯丙酸水解生成乳酸 3）采用延胡索酸酶催化反丁烯二酸水和，生成苹果酸
酶在肉制品中的应用
酶在肉制品加工中的应用在生物组织或细胞以及发酵液中提取的具有生物催化能力，辅以其他成分，用于加速食品加工过程和提高食品质量的制品，称为酶制剂。
近20年来, 在肉类加工中,酶制剂由于具有改变肉制品的结构、增强肉制品的持水能力、改善肉制品的风味、提高碎肉的利用率等作用，作为一种食品添加剂，被广泛应用于肉制品加工中。
酶制剂工业为食品工业提供了一条新的途径，不仅为食品行业色、香、味增色，而且提供了富有营养的新产品，为新时期食品的发展提供了新的增长点。
酶制剂对肉类加工应用的共同点是: 专业性强, 可以在温和条件下进行; 加工成本、能耗较低; 改善肉类性质、提高肉品质量显著; 生产效率高;酶加工的肉品中无有害成分的残留。
一、用蛋白酶来嫩化肉类，提高产品质量用蛋白酶嫩化一些粗糙、老硬的肉类，是最有效的嫩化方法。
蛋白酶能将肉类结缔组织及肌纤维中结构复杂的胶原蛋白及弹性蛋白进行适当的分解，使部分氨基酸与氨基酸之间的连接键发生断裂，破坏它们的分子结构，从而大大提高肉的嫩度，并使风味得到改善。
用蛋白酶作为肉类嫩化剂，不但安全、卫生、无毒，而且有助于提高肉类的色、香、味，增加肉的营养价值，并且不产生任何不良的风味，是一种极有前途的肉类嫩化剂。
国外已经在肉制品中普遍使用，我国也已经开始研究和应用。
如浙江大学开发出的弹性蛋白酶与商品应用的嫩化粉相比，不仅嫩化后的肉类具有良好的感官品质，还能达到与嫩化粉同样的嫩化效果，而且不会出现过度软化的现象；对生姜蛋白酶在猪肉嫩化的应用进行了研究，发现生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果显著。
1.用木瓜蛋白酶的处理目前使用最多的是木瓜蛋白酶。
木瓜蛋白酶是一种半胱酰氨基蛋白酶，能够降解肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白，具有很好的稳定性，且价格便宜。
它能在适当温度条件下，使蛋白质中的某些肽键断裂，有效降解胶原纤维和结缔组织中的蛋白质，特别是对弹性蛋白的降解作用较大，从而极大提高了肉的嫩度，使肉的品质变得柔软适口、多汁且易于咀嚼，并显著提高了肉的成品率、保质期及经济效益。
酶在淀粉类食品生产中的应用
蛋白质分子经TG作用模型
• 目前，商用面条酶制剂主要基于对蛋白质或脂肪 作用的酶。 • 实际上，淀粉也是决定面条品质的主要因素，寻 找合适的能够作用于淀粉或修饰淀粉的酶制剂应 该能取得很好的效果。 • 面条种类繁多，因原料品种及要求、制作过程、 食用方法和产品形态存在差异，单独使用某一种 酶剂多存在一些不足。
酶工程的概述
早期的酶工程技术主要是从动物、植物、微生物材料中提取、分离、 纯化制造各种酶制剂，并将其应用于化工、食品和医药等工业领域。 ７０年代后，酶的固定化技术取得了突破，使固定化酶、固定化细 胞、生物反应器与生物传感器等酶工程技术迅速获得应用。 随着第三代酶制剂的诞生，应用各种酶工程技术制造精细化工产品 和医药用品，及其在化学检测、环境保护等各个领域的有效应用， 使酶工程技术的产业化水平在现代生物技术领域中名列前茅，并正 在与基因工程、细胞工程和微生物工程融为一本，形成一个具有很 大经济效益与社会效益的新型工业门类。
二、酶在焙烤食品中的应用
1、面包配方原料
• 基本原料：面粉、酵母、水 和食盐，辅料是：砂糖、油 脂、乳粉、改良剂以及其他 乳品、蛋、果仁等。
2、面粉主要成分
• 面粉的主要成分有淀粉、蛋白质、脂肪、水、矿物质以及少量的维生 素和酶类。
• 面粉中绝大部分成分是淀粉，约占75％，是由直链淀粉和支链淀粉组
主要成分，两种合计占蛋白质总量的80％左右。麦胶蛋白富于延伸性
，而麦谷蛋白富于弹性。面筋的含量可以反应面粉品质的好坏，而面 筋质量则决定了面包的好坏。面筋的性能主要包括延伸性、弹性和可
塑性几个方面。好面筋的标准是弹性好，延伸性大，易于成型。
3、面粉中的Biblioteka 类• 小麦中的酶对面粉的贮存和面包的生产起着一定的作用。 这些酶主要有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和氧化酶，以淀粉 酶和蛋白酶的作用最大。 • 淀粉酶主要包括α－淀粉酶和β－淀粉酶，通常面粉中β －淀粉酶足够，而α－淀粉酶含量不足，需要额外人工加 入（添加剂）。淀粉酶可以把淀粉水解成供酵母利用的糖 ，促进发酵。 • 蛋白酶将蛋白质分解成多肽和氨基酸，提高面包的色、香 、味。 • 国外都把面粉中的淀粉酶活力为面粉质量指标之一。
酶的分类及作用
酶的分类及作用酶是一种特殊的蛋白质，具有催化反应的能力。
它们可以加速生物体内的化学反应，使代谢过程更加高效。
酶在生命体内发挥着至关重要的作用。
本文将介绍酶的分类及其作用。
一、酶的分类酶根据它们所催化的反应类型被分为六类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、异构酶、连接酶和酯化酶。
具体分类如下：1. 氧化还原酶氧化还原酶（Oxidoreductases）主要负责电子的转移反应。
它们通常催化化学物质的氧化或还原反应，如乳酸脱氢酶、酒精脱氢酶和淀粉糖酶。
2. 转移酶转移酶（Transferases）主要负责转移功能化基团。
它们通常将一个基团从一个化合物转移到另一个化合物中。
如丙酮酸转酰基酶、转氨酶和甘油磷酸转移酶。
3. 水解酶水解酶（Hydrolases）主要负责水解反应。
它们通常催化大分子化合物的水解，如葡萄糖苷酶、淀粉酶和纤维素酶。
4. 异构酶异构酶（Isomerases）主要负责分子间的同分异构反应。
它们通常催化同一分子内的化学键重排，如糖异构酶和酮糖酸异构酶。
5. 连接酶连接酶（Ligases）主要负责连接两个分子的反应。
它们通常催化靠缩合或连接两个分子，如DNA连接酶和脂肪酸合成酶。
6. 酯化酶酯化酶（Esterases）主要负责酯的酯化和解酯反应。
它们通常催化酸酐与醇的反应，如乳脂酶、肌酸酶和酯酶。
二、酶的作用酶在生命体内发挥着至关重要的作用。
以下是酶在生命体内的主要功能：1. 代谢代谢是生物生存的基本过程。
酶在细胞代谢中起到关键作用。
它们降低了代谢过程中需要的能量和温度，使代谢过程更加高效。
2. 消化酶能够降解食物中的大分子，如蛋白质、碳水化合物和脂肪。
胃酸和胰液中的酶帮助人体消化食物，将其转化为营养素。
例如，胰蛋白酶和胰酶能够降解蛋白质，使其转化为氨基酸。
3. 生长和发展酶也对生长和发展具有显著的影响。
酶存在于所有的细胞分裂过程中，并控制动物和植物的生长和发育。
4. 制药和食品加工利用酶的催化能力，制药和食品加工业可以更高效地生产产品。
食品加工过程中常用的酶制剂情况
食品加工过程中常用的酶制剂情况食品加工中常用的酶7.5.5.1食品加工中常用的酶在食品加工中加入酶的目的通常是为了：①提高食品品质。
②制造合成食品。
③增加提取食品成分的速度与产量。
④改良风味。
⑤稳定食品品质。
⑥增加副产品的利用率。
食品加工业中所利用的酶比起标准的生化试剂来说相当的粗糙。
大部分酶制剂中仍含有许多杂质，而且还含有其他的酶，食品加工中所用的酶制剂是由可食用的或无毒的动植物原料和非致病、非毒性的微生物中提取的。
用微生物制备酶有许多优点：①微生物的用途广泛，理论上可以说利用微生物可以生产任何种酶。
②可以通过变异或遗传工程改变微生物而生产较高产的酶或其本身没有的酶。
③大多数微生物酶为胞外酶，所以回收酶非常容易。
④培养微生物用的培养基来源容易。
⑤微生物的生长速率和酶的产率都是非常高的。
因为酶催化反应的专一性与高效性，在食品加工中酶的应用相当广泛，表7-7列出食品工业中正在利用或将来很有发展前途的酶。
从表7-7可以看出：用在食品加工中的酶的总数相对于已发现的酶的种类与数量来比较还是相当少的。
用得最多的是水解酶，其中主要是碳水化合物的水解酶；其次是蛋白酶和脂肪酶；少量的氧化还原酶类在食品加工中也有应用。
目前，食品加工中只有少数几种异构酶得到应用。
表7-7酶在食品加工中的应用酶食品目的与反应淀粉酶焙烤食品增加酵母发酵过程中的糖含量酿造在发酵过程中使淀粉转化为麦芽糖，除去淀粉造成的混浊各类食品将淀粉转化为糊精、糖，增加吸收水分能力巧克力将淀粉转化成流动状糖果从糖果碎屑中回收糖果汁除去淀粉以增加起泡性果冻除去淀粉，增加光泽果胶作为苹果皮制备果胶时的辅剂糖浆和糖将淀粉转化为低分子量的糊精(玉米糖浆)蔬菜在豌豆软化过程中将淀粉水解转化酶人造蜂蜜将蔗糖转化为葡萄糖和果糖糖果生产转化糖供制糖果点心用葡聚糖-蔗糖酶糖浆使糖浆增稠冰琪淋使葡聚糖果增加，起增稠剂作用乳糖酶冰琪淋阻止乳糖结晶引起的颗粒和砂粒结构饲料使乳糖转化成半乳糖和葡萄糖牛奶除去牛乳中的乳糖以稳定冰冻牛乳中的蛋白质纤维素酶酿造水解细胞壁中复杂的碳水化合物咖啡咖啡豆干燥过程中将纤维素水解水果除去梨中的粒状物，加速杏及番茄的去皮半纤维素咖啡降低浓缩咖啡的黏度果胶酶(可利用方面)巧克力-可可增加可可豆发酵时的水解活动咖啡增加可可豆发酵时明胶状种衣的水解果汁增加压汁的产量，防止絮结，改善浓缩过程水果软化橄榄增加油的提取酒类澄清果胶酶(不利方面)橘汁破坏和分离果汁中的果胶物质面粉若酶活性太高会影响空隙的体积和质地脂肪酶(可利用方面)干酪加速熟化、成熟及增加风味油脂使脂肪转化成甘油和脂肪酸牛乳使牛奶巧克力具特殊风味脂肪酶(不利方面)谷物食品使黑麦蛋糕过分褐变牛乳及乳制品水解性酸败油类水解性酸败磷酸酯酶婴儿食品增加有效性磷酸盐啤酒发酵使磷酸化合物水解牛奶检查巴氏消毒的效果核糖核酸酶风味增加剂增加5'-核苷酸与核苷过氧化物酶(可利用方面)蔬菜检查热烫葡萄糖的测定与葡萄糖氧化酶综合利用测定葡萄糖过氧化物酶(不利方面)蔬菜产生异味水果加强褐变反应葡萄糖氧化酶各种食品除去食品中的氧气或葡萄糖，常与过氧化氢酶结合使用脂氧合酶面包改良面包质地、风味并进行漂白双乙醛还原酶啤酒降低啤酒中双乙醛的浓度过氧化氢酶牛乳在巴氏消毒中破坏H2O2多酚氧化酶(可利用方面)茶叶、咖啡、烟草使其在熟化、成熟和发酵过程中产生褐变多酚氧化酶(不利方面)水果、蔬菜产生褐变、异味及破坏维生素C利用酶还能控制食品原料的贮藏性品质。
蛋白酶的功效与作用
蛋白酶的功效与作用蛋白酶是一类具有催化降解蛋白质作用的酶类，它在生物体内发挥了重要的生理功能。
蛋白酶的功效与作用广泛应用于许多领域，如食品工业、医药工业以及生物技术领域。
首先，蛋白酶在食品工业中发挥了重要作用。
我们日常生活中食用的许多食品，比如酸奶、面包、乳酪等都是通过使用蛋白酶来制作的。
蛋白酶能够降解蛋白质，将复杂的蛋白质分解成容易被消化吸收的小分子肽和氨基酸。
这就提高了食品的口感和营养价值，并且使得消化系统更容易吸收和利用这些营养物质。
其次，蛋白酶在医药工业中起到了重要的作用。
蛋白酶能够降解体内产生的过多或异常的蛋白质，这对于一些疾病的治疗十分关键。
比如，一些肿瘤细胞产生了大量的蛋白质，通过使用蛋白酶可以将这些蛋白质分解，从而减缓或抑制肿瘤的生长。
此外，一些酶类药物，如抗凝血药物和消炎药物等，都是通过使用蛋白酶来合成的。
另外，蛋白酶在生物技术领域也发挥了重要作用。
在基因工程中，我们常常需要把一些外源蛋白引入到细胞或有机体中，从而改变其功能或表达水平。
这就需要使用蛋白酶将这些外源蛋白从载体蛋白中释放出来。
此外，蛋白酶还可以用于蛋白质分析和研究。
通过使用蛋白酶，可以将复杂的蛋白质分解成一系列较小的片段，从而更容易进行研究和分析。
总的来说，蛋白酶的功效与作用在许多领域都得到了广泛的应用。
无论是在食品工业、医药工业还是生物技术领域，蛋白酶都起着重要的作用。
通过降解蛋白质，蛋白酶能够改变食品的口感和营养价值，治疗一些疾病，以及帮助科学家更好地研究和分析蛋白质。
蛋白酶的发展不仅促进了各个领域的进步，也使得我们的生活更加丰富多彩。
酶
一、概述酶的重要性: 酶是生物催化剂酶的催化作用具有专一性酶是生物体的一个重要组成成分酶促反应与食品的品质具有重要的相关性酶是食品加工的一种重要工具酶的化学本质: 酶是一种蛋白质，相对分子量为12000－1000000化学上，酶由蛋白质和辅助因子构成，两者共同承担酶的活性酶活力或活性是指酶催化一定反应的能力，可用在一定条件下催化某化学反应的速率表示。
根据催化反应的性质，酶分为六大类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和连接酶。
酶的失活通常遵循一级反应动力学模式酶的活性：底物浓度与酶活性酶浓度与酶活性温度与酶活性pH 与酶活性二、内源酶对食品品质的影响内源酶(endogenous enzyme)是指存在于食品原料中的固有酶类。
完整细胞中的酶类由于细胞器的控制、酶的结合状态及与底物的分离，酶促反应不能正常进行。
一旦组织受损，酶将会与底物接触，催化底物变化，导致食品的色泽、质构、风味和营养价值发生较大的改变。
1、酶对色泽的影响导致食品，特别是果蔬果泽变化的主要有三种酶：脂肪氧合酶(Lipoxygenase, LOX)叶绿素酶(Chlorophyllase)多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO脂肪氧合酶Lipoxygenase)脂肪氧合酶（亚油酸：氧氧化还原酶；EC1.13.1.13）催化含顺，顺－1，4－戊二烯不饱和脂肪酸生成氢过氧化物。
脂肪氧合酶广泛分布于各种植物中，特别是大豆中的活性最高。
脂肪氧合酶对食品色泽的影响是由于氢过氧化物或自由基的漂白效果。
叶绿素酶(Chlorophyllase)叶绿素酶（叶绿素：脱植基叶绿素水解酶；EC3.1.1.4）将叶绿素分子中的植基水解，产生植醇和脱植基叶绿素。
叶绿素酶存在于所有植物及含叶绿素的微生物组织中。
叶绿素的作用影响蔬菜加工前的绿色稳定性。
多酚氧化酶(polyphenol oxidase)多酚氧化酶（邻二酚：氧氧化还原酶；EC1.10.3.1）催化一元酚羟基化生成邻二酚或催化邻二酚氧化生成邻醌。
脂肪酶的用途
脂肪酶的用途脂肪酶是一种广泛存在于生物体内的酶类，主要作用是催化脂肪水解反应。
脂肪酶的用途非常广泛，从食品加工、制药业到环境工程、生物能源等领域均有重要应用价值。
以下将详细介绍脂肪酶的主要应用。
一、食品加工1. 奶制品：脂肪酶可以用于乳制品加工中的乳脂肪酶解，可以提高奶脂酸值，促进乳脂丰满，改善乳品质地和口感。
2. 油脂加工：脂肪酶在油脂加工中被广泛应用，例如在油脂水解反应中，可以将植物油脂水解为游离脂肪酸和甘油，用于生产酸式脂肪酸盐油和混合脂肪酸盐油；同时，脂肪酶还可以用于改善油脂的质地和口感。
3. 面粉加工：脂肪酶可以用于改善面粉质地，促进面粉的发酵和加工过程。
二、制药业1. 药物合成：脂肪酶可以用于有机合成中，例如在合成酯类药物时可以作为催化剂，提高反应速率和产率。
2. 药物释放：脂肪酶可以用于缓控释药系统中，例如将药物与脂肪酶结合，通过脂肪酶的作用使药物在特定部位释放，实现药物的定向释放和控制释放。
三、环境工程1. 污水处理：脂肪酶在污水处理中起到重要作用，可以用于去除污水中的油脂和脂肪类物质，提高污水的处理效果。
2. 生活垃圾处理：脂肪酶可以用于生活垃圾的生物降解过程中，通过降解脂肪类物质，减少垃圾的体积和对环境的污染。
四、生物能源1. 生物柴油生产：脂肪酶被广泛应用于生物柴油的生产过程中，可以催化植物油脂的酯化反应，将植物油脂转化为生物柴油。
2. 生物氢产生：脂肪酶在生物氢生产中可以作为催化剂，促进底物的水解反应，提高氢气产量。
以上只是脂肪酶的一些主要应用领域，实际上脂肪酶在生物化工、医学、农业等领域也有很多其他的应用价值，例如药物代谢研究、动物饲料添加剂、制浆造纸工业等。
鉴于脂肪酶的广泛应用前景，未来还将有更多新的应用领域不断发现和拓展。
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食品中的酶类及其催化作用食品中的酶类是不可或缺的，它们可以促进化学反应，实现新陈代谢和生命活动的进行。
而这些酶类催化作用的速度和效率对于保持人体健康和促进食品质量的提高也是非常重要的。
一、酶类在食品中的作用
酶类在食品中的作用可以说是多方面的，不同种类的酶类所具有的催化能力也有所不同。
主要的酶类及其作用如下：
1. 淀粉酶
淀粉酶可以将淀粉分解成小糖分子，使淀粉更易消化，同时会释放出能量和碳水化合物。
淀粉酶可以在面包、面条、米饭等食品加工过程中被应用。
2. 蛋白酶
蛋白质是人体所需的主要营养物质之一，而蛋白酶可以将蛋白分解成氨基酸，使其更易被人体吸收。
蛋白酶可以在牛奶、豆腐等食品加工过程中被应用。
3. 脂肪酶
脂肪酶可以将脂肪分解成脂肪酸和甘油，从而促进脂肪消化吸收，并释放出大量的能量。
脂肪酶可以在乳制品、巧克力等食品加工过程中被应用。
二、酶类催化作用的原理
酶类催化作用的原理是很简单的，它可以促进化学反应的速率而不会影响反应的截止式。
酶类本身并不参与化学反应，而是在反应开始时与反应物相互作用，并形成反应复合物，从而促进反应物之间的相互作用和化学反应的进行。
但并不是所有反应都可以被酶类所促进，酶类只能催化特定的反应。
这是因为，每一种酶类都具有其特有的酶活性中心，只有特定的物质才能与之相互作用，从而形成反应复合物并被催化。
三、酶类催化作用对于食品加工的意义
食品加工中广泛应用的酶类催化作用并不是一朝一夕所能实现的，它需要经过长时间的试验和研究，才能完全解析其中的奥秘。
而在实际应用中，酶类催化作用对于食品加工的意义也是非常重
大的，主要有以下几个方面：
1. 提高食品品质
酶类催化可以加速食品中的化学反应，从而使其更快熟化、发酵、腐烂等，从而提高食品的味道、香味、质地等品质。
2. 降低生产成本
酶类催化可以缩短食品加工的生产时间，降低能耗和物料损耗，从而降低生产成本。
3. 保持食品的营养
酶类催化可以保持食品中的营养物质以及其它特殊的性质，例
如利用酸化酶进行果汁压榨时，可以保持果汁的自然风味和营养
成分。
结语：
酶类在食品中的催化作用对于人类生产生活发挥着非常重要的
作用。
在未来的发展中，将会有越来越多的酶类被开发出来，应
用到各个方面中。
现代科学已将这方面的应用逐渐扩展到了化学、医药等各个领域，而不只是局限于食品行业。