食品化學(xué)第八章酶

食品化學(xué)第八章酶第八章酶8.1酶概述8.1.1酶的定義與本質(zhì)8.1.2酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用

1）加工上應(yīng)用

（A、提高食品品質(zhì)；B、制造合成食品；C、增加食品成分的提取速度與產(chǎn)量；D、改良風(fēng)味；E、穩(wěn)定食品品質(zhì)）

2）食品成分分析：利用酶的敏感專一性以測(cè)定食品原料與成品的成分變化，而達(dá)到控制質(zhì)量的目的。

3）控制食品原料的貯藏與品質(zhì)8.1.3酶的特性1）高效性：酶促反應(yīng)速度經(jīng)普通化學(xué)反應(yīng)速度大106-1013倍。第2頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶概述

2）專一性

絕對(duì)專一性

結(jié)構(gòu)專一性相對(duì)專一性基團(tuán)專一性鍵專一性

立體專一性旋光異構(gòu)專一性幾何異構(gòu)專一性

3）敏感性

對(duì)環(huán)境條件極為敏感。在高溫、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿、重金屬等作用下易失活；也常因溫度、pH等輕微改變或抑制劑的存在使其活性發(fā)生改變。第3頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶概述

8.1.4酶的分類與命名

1）分類

氧化還原酶（oxidoreductases）轉(zhuǎn)移酶類(transferases)

水解酶類（hydrolases）裂解酶類（lyases）

異構(gòu)酶類（isomerases）連接酶類（ligases）

2)命名習(xí)慣命名法系統(tǒng)命名法EC+四個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字

食品工業(yè)：水解酶、氧化還原酶、異構(gòu)酶第4頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶概述

8.1.5酶活力與比活力

酶活力：溫度為25℃，其它條件為最適情況下，1min內(nèi)1μmol的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物酶量為1個(gè)酶活力單位（activeunit），稱為酶的國(guó)際單位（IU）。

酶的比活力：每毫克酶蛋白含有的酶活力數(shù)稱為酶比活力。

8.2酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)略（請(qǐng)參閱P240-248）第5頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天第八章酶

8.3酶的固定化與固定化酶

8.3.1定義

通過物理或化學(xué)手段，將水溶性酶束縛在水不溶性載體上，或?qū)⒚甘`在一定的空間內(nèi)，限制酶分子的自由流動(dòng)，而酶又能充分發(fā)揮催化作用，這個(gè)過程叫做酶的固定化。通過這種處理后的酶稱為固定化酶。

8.3.2固定化酶的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）易將底物與產(chǎn)物分開,簡(jiǎn)化了產(chǎn)物回收工藝，增加了產(chǎn)物的收得率；

2）酶能回收利用，提高了酶的利用率，酶成本大幅度降低；

第6頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶的固定化與固定化酶

3）過程易于嚴(yán)格控制，易于反應(yīng)連續(xù)化與自動(dòng)化；

4）較水溶性酶更適合于多酶反應(yīng)；缺點(diǎn)：1）固定化溶劑殘留與反應(yīng)體系的微生物污染問題；

2）胞內(nèi)酶必須經(jīng)過分離后才能進(jìn)行固定化；

3）只能用于小分子水溶性底物；

4）酶固定化后，酶的特性都會(huì)發(fā)生改變，這種改變可能會(huì)影響操作。第7頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶固定化方法第8頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天食品中常用的固定化酶第9頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶在食品加工中的應(yīng)用

8.4.1食品加工中常用的酶

（見P257-258

表7-4）

主要是水解酶，水解酶中以碳水化合物水解酶數(shù)量最多，蛋白酶與脂肪酶次之；氧化還原酶也有一些在食品中得到了廣泛的應(yīng)用；異構(gòu)酶有幾種在食品工業(yè)中得到了應(yīng)用。

8.4.2食品加工中常用酶的作用特性（請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀教材P259-267）第10頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天8.4.3酶在食品加工中的應(yīng)用

1）淀粉酶在制糖工業(yè)中的應(yīng)用

用淀粉酶可生產(chǎn)各種糖漿，應(yīng)用的淀粉酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、葡萄糖異構(gòu)酶、脫支酶以及環(huán)糊精葡萄糖轉(zhuǎn)移酶。高果糖漿生產(chǎn)時(shí)，所需的葡萄糖異構(gòu)酶為胞內(nèi)酶，通常采用將含酶的菌體細(xì)胞固定化，直接應(yīng)用。第11頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天淀粉酶在制糖工業(yè)中的應(yīng)用第12頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天2)酶在乳品加工中的應(yīng)用

乳制品加工過程中需要運(yùn)用多種酶，如用乳糖酶來生產(chǎn)乳糖水解乳、防止乳糖結(jié)晶、縮短乳凝固時(shí)間等；用凝乳酶處理乳中的k-酪蛋白，以使液態(tài)乳形成凝乳，產(chǎn)生奶酪；轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶用于奶酪生產(chǎn)中將乳清蛋白與酪蛋白交聯(lián)在一起，從而提高奶酪的產(chǎn)量、用于煉乳生產(chǎn)可抑制脂肪球上浮和蛋白質(zhì)顆粒沉淀、用于奶粉生產(chǎn)中可提高產(chǎn)品的溶解性、用于酸酪乳生產(chǎn)中，可提高食用膠的保水性；蛋白酶在乳質(zhì)品生產(chǎn)中可將蛋白質(zhì)分解成氨基酸和短肽，在奶酪成熟和風(fēng)味形成中發(fā)揮重要的作用；脂肪酶在用于干酪生產(chǎn)中，加速干酪的成熟，縮短成熟時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。此外，乳制品加工中還會(huì)用到過氧化氫酶和溶菌酶。第13頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天酶在乳品加工中的應(yīng)用

第14頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天3)酶在果蔬加工中的應(yīng)用

在果蔬加工中經(jīng)常使用的酶有果膠酶、纖維素酶、柚苷酶、橙皮苷酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶和蛋白酶等。

（1）果膠酶：用于果汁（蘋果汁、葡萄汁和獼猴桃汁）的澄清、果酒澄清和柑去囊衣。利用果膠酶和纖維素酶及半纖維素酶的混合物，在一定溫度和pH條件下，其去除柑的囊衣較酸堿法效果好。

（2）纖維素酶：纖維素酶通常是一組含有果膠酶、蛋白酶、半纖維素酶和核糖核酸酶的多酶復(fù)合物，具有很強(qiáng)的降解纖維素和果實(shí)細(xì)胞壁的功能。主要應(yīng)用于果汁澄清和板栗去皮上。第15頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天3)酶在果蔬加工中的應(yīng)用

（3）柚苷酶：柑橘中含有苦味的柚苷，柚苷酶能將其進(jìn)行水解，所以常用于柑橘的脫苦。

4）在啤酒加工中的應(yīng)用

（1）淀粉酶和β-葡萄糖苷酶：

β-葡萄糖苷酶具有調(diào)節(jié)啤酒精度的作用，并有助于啤酒的過濾。

（2）蛋白酶：澄清啤酒、提高啤酒的穩(wěn)定性、改善啤酒的品質(zhì)。（3）葡萄糖氧化酶：作為新型的去氧劑，在啤酒中添加的主要作用是通過與啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸，除去啤酒中的溶解氧和瓶頸氧。因此葡萄氧化酶對(duì)防止啤酒老化，保持啤酒原有風(fēng)味，以及延長(zhǎng)保質(zhì)期有顯著效果。

第16頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天4）在啤酒加工中的應(yīng)用第17頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天5）在白酒和酒精的生產(chǎn)中的應(yīng)用

生產(chǎn)過程中除使用α-淀粉酶和葡萄糖酶外，還會(huì)用到纖維素酶、酸性蛋白酶和脂肪酶等。

纖維素酶：此酶可將原料中的纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖，增加可發(fā)酵糖的含量，提高原料的利用率。

酸性蛋白酶：可加速蛋白質(zhì)降解及增加氨基酸含量，促使酒中總酸總酯明顯提高，從而強(qiáng)化香味物質(zhì)的形成；促使吸附淀粉酶解脫出來，增進(jìn)了淀粉的糖化過程，提高出酒率。

脂肪酶：在釀酒工業(yè)中，脂肪酶通過催化有機(jī)酸和醇合成酯類增加濃香型曲酒的芳香成分。第18頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天6）酶在魚、肉制品加工中的應(yīng)用

（1）木瓜蛋白酶：在肉制品加工中，常用于肉的嫩化，使用可采用撒粉、浸泡、注射等方法。將木瓜蛋白酶水劑在動(dòng)物宰殺前用靜脈注射方法使水牛等肉質(zhì)欠佳的動(dòng)物肉質(zhì)得以改善，目前市場(chǎng)上已有用木瓜蛋白酶與食鹽及淀粉制成的肉類嫩化劑銷售。

（2）膠原蛋白酶：在肉質(zhì)嫩化上也特別有效。

（3）轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶：可以應(yīng)用于低價(jià)值的碎肉中，促使其中的蛋白質(zhì)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，達(dá)到重組目的，以提高肉制品的外觀及質(zhì)構(gòu)，增加產(chǎn)品的附加值。

（4）葡萄糖氧化酶與過氧化氫酶：消去禽蛋產(chǎn)品中的葡萄糖。第19頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天7）在面包焙烤食品制造中的應(yīng)用

在焙烤工業(yè)通常用到的酶有α-淀粉酶和β-淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、脂肪氧化酶等。第20頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天8）酶在甜味劑制造中的應(yīng)用

（1）二肽甜味劑的合成——H-Asp-Phe-Ome(2)橙皮素二氫查耳酮-7-麥芽糖苷

第21頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天9）酶在油脂品質(zhì)改良中的應(yīng)用