酶在貯藏發(fā)酵方面的應(yīng)用

關(guān)于酶在貯藏發(fā)酵方面的應(yīng)用第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)葡萄糖氧化酶在食品保鮮方面的應(yīng)用p217葡萄糖氧化酶(glucoseoxidase，簡(jiǎn)寫為GOD,E.C.1.1.3.4)，系統(tǒng)命名為β-D-葡萄糖氧化還原酶，其廣泛分布于動(dòng)植物和微生物體內(nèi)。該酶對(duì)β-D-葡萄糖具有高度專一性，可催化葡萄糖與氧反應(yīng)。葡萄糖+O2葡萄糖酸+H2O22H2O22H2O+O2↑GOD對(duì)人體無毒無副作用，F(xiàn)AO/WHO(1994)規(guī)定，源自黑曲霉的葡萄糖氧化酶，ADI不做特殊規(guī)定。GOD過氧化氫酶第2頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)葡萄糖氧化酶在食品保鮮方面的應(yīng)用一、脫糖保鮮二、脫氧保鮮三、防止微生物繁殖第3頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)葡萄糖氧化酶在食品保鮮方面的應(yīng)用一、脫糖保鮮用于蛋白粉、蛋白片的生產(chǎn)。防止美拉德反應(yīng)。操作：在蛋液中加入后適當(dāng)通氧（30~32℃），使葡萄糖完全氧化。同時(shí)可殺菌。還可用于全脂奶粉、谷物、可可、咖啡、蝦類、脫水蔬菜、肉類等食品，防止葡萄糖引起的褐變。第4頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)葡萄糖氧化酶在食品保鮮方面的應(yīng)用二、脫氧保鮮除微生物外，氧化是造成食品色、香、味變差的最重要因素，含量很低的氧足以造成食品色澤變深、味道變質(zhì)。食品除氧是食品貯藏中的必要手段。目前，許多國(guó)家已將GOD作為公認(rèn)的安全抗氧化劑而廣泛應(yīng)用于各種食品和食品加工工藝中。常與過氧化氫酶協(xié)同使用。第5頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用葡萄糖氧化酶在食品中的除氧保鮮作用第6頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)葡萄糖氧化酶在食品保鮮方面的應(yīng)用三、防止微生物繁殖由于除氧作用，能防止好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖；形成的葡萄糖酸能引起pH下降，也有抑菌作用；由于形成過氧化氫具有細(xì)胞毒性，也可起到殺菌作用。（但報(bào)道不盡一致，有待研究）第7頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)溶菌酶在食品保鮮方面的應(yīng)用p219溶菌酶(lysozyme,LZM,EC3.2.1.17),又稱胞壁酸酶(muramidase)或N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶（N-acetylmuramideglycanohydrlase）。廣泛存在于卵清、唾液等生物分泌液中，其中蛋清中含量最多。具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。溶菌酶是一種天然蛋白質(zhì)，1992年FAO/WTO的食品添加劑協(xié)會(huì)已經(jīng)認(rèn)定溶菌酶在食品中應(yīng)用是安全的。

第8頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)溶菌酶在食品保鮮方面的應(yīng)用p219一、溶菌酶的作用機(jī)制溶菌酶是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶。主要通過破壞細(xì)胞壁中的N-乙酰胞壁酸（NAM）和N-乙酰氨基葡糖（NAG）之間的β-1,4糖苷鍵，使細(xì)胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂內(nèi)容物逸出而使細(xì)菌溶解。溶菌酶還可與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接結(jié)合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽，使病毒失活。圖p220第9頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第10頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)溶菌酶在食品保鮮方面的應(yīng)用二、溶菌酶在食品保鮮中的應(yīng)用目前已大量應(yīng)用于食品的保鮮。⑴乳制品；⑵肉制品和水產(chǎn)⑶低度酒類和飲料；⑷其他食品：生面條、花生醬、色拉、蛋糕等；⑸用于食品的活性包裝（噴灑或浸潤(rùn)、烘干）。在應(yīng)用時(shí)必需注意酶的專一性，單獨(dú)使用有一定的局限性，可結(jié)合其他食品添加劑或不同來源的溶菌酶結(jié)合作用，提高防腐能力。第11頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第七章酶在發(fā)酵方面應(yīng)用

第一節(jié)酶在酒類生產(chǎn)中的應(yīng)用第二節(jié)酶在調(diào)味品生產(chǎn)中的應(yīng)用第三節(jié)酶在釀造食品的應(yīng)用第12頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)酶在酒類生產(chǎn)中的應(yīng)用一、酶在啤酒發(fā)酵中的應(yīng)用二、酶在白酒、黃酒中的應(yīng)用第13頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用一、酶在啤酒發(fā)酵中的應(yīng)用①提高輔料的比例和輔料的液化速率②提高發(fā)酵度③彌補(bǔ)麥芽質(zhì)量不好④提高啤酒質(zhì)量⑤降低成本⑥操作方便⑦降低雙乙酰含量，提高品質(zhì)⑧防止啤酒混濁⑨提高設(shè)備利用率，高濃度糖化。第一節(jié)酶在酒類生產(chǎn)中的應(yīng)用輔料粉↓耐高溫淀粉酶→液化鍋←水↓→糖化鍋干麥芽、水↓過濾槽↓煮沸鍋↓沉淀槽↓薄板冷卻器↓→主發(fā)酵←酵母菌↓后發(fā)酵↓過濾機(jī)←CO2↓罐裝機(jī)←巴氏滅菌↓成品液體糖化酶β-淀粉酶蛋白酶復(fù)合酶真菌淀粉酶糖化酶木瓜蛋白酶β-葡聚糖酶α-乙酰乳酸脫羧酶第14頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用啤酒釀造中使用酶制劑及作用第15頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用啤酒釀造中酶制劑的應(yīng)用⑴耐高溫α-淀粉酶該酶作用機(jī)理：從分子內(nèi)部隨機(jī)地切割α-1,4糖苷鍵，不能水解α-1,6糖苷鍵，α-1,3糖苷鍵，甚至不能水解緊靠分支點(diǎn)的α-1,4糖苷鍵。將淀粉水解成糊精和低聚糖，最適作用溫度為95~100℃.鈣離子濃度對(duì)耐高溫α-淀粉酶空間構(gòu)型的穩(wěn)定性有利，控制在50~70mg/kg。⑵糖化酶又稱葡萄糖淀粉酶。將淀粉從非還原性末端水解α-1,4-糖苷鍵。還能將α-1,6-糖苷鍵和α-1,3-糖苷鍵切開,只是后兩種鍵的水解速度較慢。作用溫度60℃.第16頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用啤酒釀造中酶制劑的應(yīng)用⑶β-淀粉酶外切酶，能將直鏈淀粉分解成麥芽糖的淀粉酶，又稱為麥芽糖苷酶。從淀粉非還原端開始水解α-1,4-糖苷鍵，順次切下麥芽糖單位。同時(shí)發(fā)生沃爾登轉(zhuǎn)位反應(yīng)（Wanldeninversion），使生成的麥芽糖由α-型轉(zhuǎn)為β-型。它不能水解支鏈淀粉的α-1,6糖苷鍵，也不能繞過支鏈淀粉的分支點(diǎn)繼續(xù)作用于α-1,4鍵。并在分支點(diǎn)殘留1～3個(gè)葡萄糖殘基。因此β-淀粉酶對(duì)支鏈淀粉的作用是不完全的。β-淀粉酶廣布于植物界如未發(fā)芽的大麥、小麥、燕麥、大豆、甘薯等中。第17頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用啤酒釀造中酶制劑的應(yīng)用⑷β-葡聚糖酶內(nèi)切葡聚糖酶隨機(jī)切割纖維素多糖鏈內(nèi)部的無定型區(qū),產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的寡糖和新鏈的末端。外切葡聚糖酶作用于這些還原性和非還原性的纖維素多糖鏈的末端,釋放葡萄糖或纖維二糖。糖化后的麥汁要經(jīng)過過濾槽除去麥糟，影響麥汁的過濾速度最重要因素是黏度，當(dāng)麥芽的質(zhì)量差或輔料比例大時(shí)，麥汁中的β-葡聚糖分解不完全，使黏度增大過濾困難，甚至后期引起混濁。糖化時(shí)加入β-葡萄糖聚酶，以分解葡聚糖。作用溫度50~60℃。第18頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用啤酒釀造中酶制劑的應(yīng)用⑸木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶啤酒在保質(zhì)期內(nèi)常常由于蛋白質(zhì)和多酚類聚合物成顆粒析出，同時(shí)大麥中的β-球蛋白與麥汁中的大麥表皮和酒花中的花色苷以氫鍵結(jié)合形成沉淀，造成混濁，大約90%的混濁是這些因素導(dǎo)致。在后酵時(shí)加入酸性木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶以分解蛋白質(zhì)（10g/t），再添加硅膠或魚膠吸附沉淀的蛋白質(zhì)，或添加PVPP（聚乙烯聚吡咯烷酮）、尼龍66等吸附多酚類物質(zhì)，提高啤酒的穩(wěn)定性。第19頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用啤酒釀造中酶制劑的應(yīng)用⑹葡萄糖氧化酶除去溶解氧，阻止啤酒氧化變質(zhì)出現(xiàn)老化味。除氧效果好、速度快、無異味，對(duì)保持啤酒的穩(wěn)定性和風(fēng)味有一定的效果，優(yōu)于碳酸氫鈉和異維生素C鈉，使用量2~5g/100L。⑺α-乙酰乳酸脫羧酶雙乙酰的含量是影響啤酒風(fēng)味的重要指標(biāo)，它是啤酒發(fā)酵過程中酵母菌產(chǎn)生的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸脫羧而生成的，當(dāng)雙乙酰的含量達(dá)到高峰值后逐漸降低，但降低的速率受很多因素的影響。貯藏啤酒中控制雙乙酰含量在0.1mg/L以下?？刂齐p乙酰方法：控制麥汁中α-氨基氮添加酶制劑√提高啤酒成熟溫度或調(diào)控成熟時(shí)間第20頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第一節(jié)酶在酒類生產(chǎn)中的應(yīng)用二、酶在白酒、黃酒中的應(yīng)用酶在大曲白酒中的應(yīng)用酒糟↑原料→粉碎→配料→蒸餾糊化→出甑→加曲、糖化酶、酵母→入窖發(fā)酵↑↓酒醅取酒使用糖化酶作用：大曲的用量可從傳統(tǒng)工藝的25%下降為20%。糖化酶用量為原料的0.1~0.12%，縮短發(fā)酵時(shí)間，由40d縮短為30d。降低酒糟淀粉的含量，從8.9~9.1%降至6.2~6.5%。提高出酒率9.7~11.8%第21頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)酶在調(diào)味品生產(chǎn)中的應(yīng)用一、醬油、醋二、酶法生產(chǎn)鮮味劑第22頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)酶在調(diào)味品生產(chǎn)中的應(yīng)用一、酶在醬油、醋生產(chǎn)中的應(yīng)用1.醬油生產(chǎn)米曲霉種曲鹽水↓↓豆粕、麩皮→潤(rùn)水→蒸料→制生產(chǎn)曲→發(fā)酵→淋油→調(diào)兌→滅菌→成品↓醬渣蛋白酶用于醬油生產(chǎn)中的強(qiáng)化增香米曲霉種曲↓豆粕、麩皮→潤(rùn)水蒸料→制生產(chǎn)曲→中溫發(fā)酵→高溫發(fā)酵→淋頭油→頭渣加蛋白酶等成品←滅菌←兌油←淋二油、三油←高溫發(fā)酵←低溫發(fā)酵←

醬油中的鮮味主要來自于氨基酸鈉鹽，添加蛋白酶可補(bǔ)充米曲霉產(chǎn)生的蛋白酶不足，尤其是酸性蛋白酶，有利于蛋白質(zhì)降解，提高鮮味，并提高原料的利用率。第23頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)酶在調(diào)味品生產(chǎn)中的應(yīng)用一、酶在醬油、醋生產(chǎn)中的應(yīng)用醬油生產(chǎn)中酶法液化應(yīng)用新工藝?yán)妹阜ㄒ夯矸厶菨{添加在醬醅中發(fā)酵可以提高醬油的成品率，降低成本。

高溫淀粉酶、氯化鈣↓米→加水浸泡→清洗→磨漿→調(diào)漿→液化→降溫→冷卻→糖化→糖化液+

米曲霉種曲↓豆粕、麩皮→潤(rùn)水蒸料→制生產(chǎn)曲→發(fā)酵→養(yǎng)坯→淋頭油→養(yǎng)坯→淋二油→養(yǎng)坯成品←滅菌←調(diào)配、兌油←淋二油←

第24頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)酶在調(diào)味品生產(chǎn)中的應(yīng)用2.酶在食醋生產(chǎn)中的應(yīng)用傳統(tǒng)工藝

曲米糠、麩皮↓原料→粉碎→蒸煮→入池發(fā)酵→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→出池淋醋→成品“雙酶法”食醋工藝

淀粉酶糖化酶酵母菌麩曲麩皮醋酸菌↓↓↓↓碎米→粉碎→調(diào)漿→液化→糖化→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→醋醪→淋醋→壓濾→陳釀→調(diào)兌→成品加酶作用：縮短發(fā)酵周期提高原料利用率提高成品醋風(fēng)味第25頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第五章酶在食品加工中的應(yīng)用第二節(jié)酶在調(diào)味品生產(chǎn)中的應(yīng)用二、酶法生產(chǎn)鮮味劑味精工藝用于葡萄糖液制備，所用酶：高溫α-淀粉酶——液