酶在食品工业中的应用 一、酶对食品感观功能的影响 内源酶类对食品的风味、质构、色泽等感观质量具有 重要的影响，其作用有的是期望的，有的是不期望的。如 动物屠宰后，水解酶类的作用使肉嫩化，改善肉食原料的 风味和质构；水果成熟时，内源酶类综合作用的结果会使 各种水果具有各自独特的色、香、味，但如果过度作用， 水果会变得过熟和酥软，甚至失去食用价值。 二、酶对食品营养功能的影响 脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解而使面粉漂白，在蔬菜 加工过程中则使胡萝卜素破坏而损失维生素A源；在一些 用发酵方法加工的鱼制品中，由于鱼和细菌中的硫胺素酶 的作用，使这些制品缺乏维生素B1；果蔬中的Vc氧化酶及 其它氧化酶类是直接或间接导致果蔬在加工和贮存过程中 维生素C氧化损失的重要原因之一。 关于常见酶在食品加工中的应用，请大家 参阅课本上p30-33 多糖分解为单糖 1. 淀粉的酶解 胞外降解：淀粉酶类和寡糖酶类配合作用。对外源淀粉（食物）的酶水 解，是糖苷酶，水解糖苷键（-1，4、-1，6）。 淀粉酶类： -淀粉酶：内切-1，4糖苷键，产物是糊精和寡糖，唾液、胰液含有。 -淀粉酶：非还原端两两外切-1，4糖苷键，产物是麦芽糖和分枝寡糖，人 不含有。 -淀粉酶：非还原端外切-1，4和-1，6糖苷键，产物是葡萄糖，人含有。 R酶：异淀粉酶，内切-1，6糖苷键，产物是直链淀粉，人不含有，仅植物 含有。 寡糖酶类：麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等。 胞内降解 动物不存在胞内降解淀粉问题，植物的胞内降解同胞外降解。 2. 糖原的酶解 胞外降解同淀粉，即动物将外源的糖原当成了淀粉。 胞内降解： 糖原磷酸化酶：从非还原端“外切”-1，4糖苷键，“外切”的方式不是水解而是 磷酸化，产物G-1-P 脱枝酶：同植物中的R酶，内切-1，6糖苷键。 3. 纤维素的酶解：只能胞外降解，仅存于微生物中。 -葡萄糖苷酶：纤维二糖酶，专门水解纤维二糖中的-1，4糖苷键，产物是 葡萄糖。见P22 C1：非还原端外切纤维二糖，产物纤维二糖 Cx：内切-1，4糖苷键。 葡聚糖葡萄糖酶：非还原端外切-1，4糖苷键，产物葡萄糖。 （4） 果胶物质 果胶的基本结构：D吡喃半乳糖醛酸以1， 4苷键结果胶物质是构成细胞壁的主要成分，也是影 响果实质地的重要因素，果实的软硬程度和脆度与 原料中果胶的含量和存在形式密切相关。 各种植物的果胶物质随成熟度不同分为： 原果胶 果胶 果胶酸 A 果胶物质的凝胶特性 果胶物质常以甲脂化状态存在，甲氧基含量最高为16.3， 把甲氧基含量为16.3的称为酯化度为100。 高甲氧基果胶：甲氧基含量大于等于7，即酯化度大于等 于45。 低甲氧基果胶：甲氧基含量小于7，即酯化度小于45。 a. 高甲氧基果胶的胶凝 （果胶糖酸凝胶） 胶凝条件： 果胶、糖、酸在一定的比例条件下才能形成胶凝 ，一般果胶含量1左右，糖的含量大于50， pH2.03.5（pH过低易引起果胶水解），温度在 050即可胶凝。 这里，糖起脱水的作用，酸中各果胶中的负电荷 形成胶凝的结构。 影响因素： 果胶分子量越大，胶凝强度越大，果胶分子量最大的是柠檬 果胶，为10万20万，柑桔果胶4万5万，苹果的为2.5万 3.5万。 酯化度：即甲氧基含量的高低，甲摒基含量高，从速度上讲 也很快。 若甲氧基含量达16.3，在缺酸的条件下也可形成。 若甲氧基含量为11.416.2，在高温下也可进行胶凝。 若甲氧基含量为811.4，必须在有果胶、糖、酸条件 下，在低温下才能形成凝胶。 b. 低甲氧基果胶的胶凝（离子结合型凝胶） 只有在Ca2、Mg 2，或Al 2 存在的条件下，才能形成 凝胶。据此，可以生产低糖果冻或果酱。 影响胶凝形成的条件主要有： 金属离子用量的多少 若Ca 2 含量在25ppm，低甲氧基果胶就可形成胶凝。在 生产上采用的制法有酸法、碱法、酶法。 对pH要求不是很严格 一般在2.56.5范围内都可形成凝胶。 温度 一般来说胶凝的温度在058，温度越低，胶凝强度越 大。 B果胶的其它特性 a. 原果胶经酸，酶，碱可水解为果胶，果胶不溶于丙酮和 乙醇等有机溶剂。根据此特点工业上用来提取果胶。 b. 原果胶在加热作用下酯化度和聚合度下降，因而可用热 力去皮。 c. 制作澄清的果汁和果酒时，要求原料中果胶的含量要低 些，因果胶含量高易引起汁液混浊。 d. 在腌制食品的加工中，对于果胶含量较多的原料，可运 用钙盐、铝盐来置换果胶的氢离子，生成不溶性的钙盐和 铝盐，来增加原料的脆度以及耐煮制性。 脂类的消化吸收：均在小肠部位进行。 一. 脂类的消化：主要依靠胰脏分泌的酶以及胆囊 分泌的胆汁酸（乳化），产物五花八门。 1. 酯酶：水解脂肪酸和一元醇形成的酯。 胆固醇酯酶：水解胆固醇酯，产物为胆固醇和脂 肪酸。简单酯酶：水解简单酯如乙酸乙酯等。 2. 脂酶： 脂肪酶：水解甘油三酯，产物是甘油、甘油单或 双脂以及脂肪酸。 磷脂酶：PLA1、PLA2、PLC、PLD，产物为甘 油、甘油单或双脂以及脂肪酸、X、P等。 在转氨酶作用下进行，实际上是移换反应，酮基和氨基的 对调，可逆反应。 细胞内的转氨酶种类很多，多数都是“谷转氨酶”， 也就是以-酮戊二酸为氨基受体的转氨反应，是AA的氨基 主要处理方式。其中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性最高 ： Glu + 草酰乙酸 - Asp + -酮戊二酸 Glu + 丙酮酸 - Ala + -酮戊二酸 转氨酶都需要磷酸吡哆醛或磷酸吡哆胺为辅酶（VB6 的衍生物），它们是氨基的载体。 转氨酶是胞内酶，以肝脏、心脏含量最高，血液中极 少，当肝脏病变时，细胞通透性增大，转氨酶就滲出细胞 外，进入血液中，使得血液中转氨酶的活性大大提高，这 就是诊断肝炎的原理。 酶工程 化学酶工程 天然酶 固定化酶 化学修饰酶 人工模拟酶 克隆酶 突变酶 新酶 将酶学和工程学相结合，产生了酶工程(enzyme engineering) 这样一个新的领域。它主要研究酶的生产、纯化、固定化技术、 酶分子结构的修饰和改造以及在工农业、医药卫生和理论研究等 方面的应用。 天然酶在开发和应用方面受到限制： 1.酶的不稳定性 2.酶的分离、纯化较难，成本高，价格贵 生物酶工程 固定化酶 将水溶性酶用物理或化学方法处理，固定于高分子支持物 (或载体)上而成为不溶于水，但仍有酶活性的一种酶制剂形 式，称固定化酶(immobilized enzyme)。 包埋法 吸附法 共价偶联法交联法 酶工程 以固定化酶、固定化细胞为重要内容的酶工程技术是当今生物 工程的重要组成部分。生物工程是属于高新技术领域的系统工 程，酶工程也是一样，其整个过程包括上游工程（Up stream process，缩写USP）和下游工程（Down stream process， 缩写DSP），前者包括酶学基本理论、产酶动植物和微生物种 的改良，采用基因重组或细胞融合改造产酶菌株，以及研究开 发新的酶源，为开发利用提供科学依据。而后者属整个系统工 程的后处理工艺技术，解决如何提高酶和最终产物回收率和纯 度质量问题，及其应用问题。 诊诊断常用血清酶的来源 血清酶 符号 来源 鸟氨酸氨基甲酰转移酶 OCT 肝 卵磷脂胆固醇酰基转移酶 LCAT 肝 谷氨酸脱氢酶 GLDH 肝 山梨醇脱氢酶 SDH 肝 丙氨酸氨基转移酶 ALT 肝、肾、心 异柠檬酸脱氢酶 ICD 肝、胎盘、心 -谷氨酰转肽酶 -GT 肝、胆、肾、小肠 5-核苷酸酶 5-NT 肝、胆道 单胺氧化酶 MAO 肝、肾、脑 天门冬氨酸氨基转移酶 AST 心、肝、骨骼肌 肌酸激酶 CK 骨骼肌、心、脑 乳酸脱氢酶 LDH 心、肾、骨骼肌、肝、肺 碱性磷酸酶 ALP 小肠、胎盘、肝、肾 酸性磷酸酶 ACP 前列腺、红细胞、血小板 淀粉酶 AMS 胰、唾液腺 脂肪酶 LPS 胰