职业技术学院毕业论文酶制剂在食品工程中的应用2013届食品生物工程系专业食品加工技术学 号06D31001002学生金辉指导老师 俊梅完成日期 2012 年 12月 15 日毕业论文评语及成绩学生金辉专业食品加工 技术班级1001学号02毕业论文 题目酶制剂在食品加工中的应用指导教师姓名俊梅指导教师职称助教指导教师评语：答辩小组意见：答辩小组组长签字：年月日成绩：系主任签字：年月日毕业论文任务书题目酶制剂在食品工程中的应用专业食品加工技术班级食品1001学生金辉所在系食品生物工程系导师俊梅导师职称助教、论文容主要讲述酶制剂在食品工程中的应用，针对具体问题，提出相应的对策。二、基本要求通过书刊、报纸等相关资料来了解酶制剂在食品中的应用情况。三、主要研究方法1、分析酶制剂的主要性质研究其用途2、通过文献调查法来研究四、应收集的资料及参考文献1声酶制剂生产工艺：轻工业，1994树政酶制剂工业（上）：科学，19823 声明经济微生物：科技大学，19974 高福成现代食品工程高新技术：中国轻工业，19975 徐 浩工业微生物学基础及应用：科学，19916 文治实用食品微生物学：中国轻工业，1991五、进度计划1、10月份查阅资料、收集资料阶段，为编写论文做准备。2、11月份是具体的研究时间3、12月份撰写毕业论文4、12月7日-19日，完成论文的最后定稿，装订，进行网上答辩等环节。教研室主任签字时间年 月 日毕业论文开题报告题目酶制剂在食品工程中的应用专业食品加工技术班级食品1001学生金辉、文献综述（立论依据）酶工程是四大生物工程之一，近年来发展迅速。酶促反应具有条件温和，反应速 率高，产物中无有害物质残留，成本低等特点，因此酶制剂在食品工业中的应用越来 越广泛。除此以外，酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类反应。二、研究容及预期目标研究容：本文叙述了酶制剂的分类、性质、用途及其有缺点。预期目标：1、对酶制剂有初步的了解。2、通过查找文献，按时完成论文。三、研究方案（研究方法）1、查找文献（上网、图书馆）2、来源实践 （跟着师傅学习）四、进度计划1、2012、10、22-2012、10. 31查找文献，写开题报告。2、2012、11、12012、11、30查找资料，撰写毕业论文。3、2012、12、12012、12、17 准备答辩。指导教师签字时间年 月 日摘要本文主要介绍了酶制剂的种类、性质及其用途。其中重点介绍了酶制剂的用途， 比如：大豆去皮、去腥，发酵工程中的应用等。同时也介绍了酶制剂在某些方面的缺 点，例如：中性蛋白酶易失活，酶法生产时既经济又能提高产品质量。酶制剂品种和 质量达到或接近国际先进水平，以及发展前景。关键词：酶制剂 分类 性质 用途目录前言 1第一章淀粉酶21.1淀粉淀粉酶的主要类型及其性质 21.1.1 a-淀粉酶及其性质21.1.2 P-淀粉酶及其性质21.1.3 a-淀粉酶与B-淀粉酶的不同21.1.4 糖化酶及其性质 21.1.5 异淀粉酶及其性质 31 .2淀粉酶在食品工程中的应用31.2.1 a-淀粉酶在食品中的应用31.2.2P-淀粉酶在食品中的应用31.2.3 糖化酶在食品工程中的应用 41 .2.4应用淀粉酶进行淀粉的糖化和液化主要有5第二章果胶酶 72.1果胶酶的主要种类及其性质72.1.1 PG的性质72.1.2 PGL的性质72.1.3 PMGL 的性质 72.1.4 PE的性质72.2果胶酶在食品工程中的应用72.2.1 果胶酶在澄清型果蔬汁的应用 72.2.2果胶酶在生产果酱、果冻、罐头等生产中的应用82.2.3果胶酶在葡萄酒和果酒制造中的应用 8第三章纤维素酶 103.1纤维素酶主要种类及其性质和作用机理1 03.1.1 碱性纤维素酶 103.1.2酸性纤维素酶 103.1.3纤维素酶的作用原理103.2纤维素酶在食品工程中的应用113.2.1纤维素酶在果蔬加工中的应用1 13.2.2 发酵工艺在食品工程中的应用 113.2.3 纤维素酶在食品工程的营养作用 123.2.4 纤维素酶的前景展望 12 第四章蛋白酶 144.1蛋白酶的分类及性质 144.1.1 酸性蛋白酶的性质 144.1.2 中性蛋白酶的性质 144.1.3 碱性蛋白酶的性质 14 4.2蛋白酶在食品工程中的应用 154.2.1 蛋白酶在酱油酿造中的应用 154.2.2、蛋白酶在肉类食品中的应用 154.2.3 蛋白酶在酒业工程中的应用 154.2.4 蛋白酶在医药中的作用 17 结论 18 参考文献 19 致 20前言酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的蛋白质，故又有生物催化剂(biocatalyst) 之称与一般催化剂相比，酶的催化作用有高度专一性、高度催化效率及其催化活性 的可调节性和高度的不稳定性(变性失活)等特点酶的这些性质使细胞错综复杂的 物质代过程能有条不紊地进行，使物质代与正常的生理机能互相适应自 1982 年以来随着具有催化功能的 RNA 和 DNA 的陆续发现，目前认为生物体除 了存在酶这类催化剂外，另一类则是核酸催化剂，如其本质为 RNA 则称为核酶(ribozyme),因此现代科学认为酶是由活细胞所产生，能在体或体外发挥相同催化作 用的一类具有活性中心和特殊结构的生物大分子，包括蛋白质和核酸，但由于核酸参 与催化反应有限，而且这些反应均可有相应的酶所催化，因此酶仍是体最主要的催化 剂。第一章 淀粉酶1.1 淀粉淀粉酶的主要类型及其性质按照水解方式可以不同可将淀粉酶分为四大类：a-淀粉酶、B-淀粉酶、葡萄糖 淀粉酶和异淀粉酶。1.1.1a-淀粉酶及其性质a-淀粉酶也称液化型淀粉酶或淀粉-1, 4-糊精酶。它作用于淀粉时可从淀粉分 子部切开a-1, 4-糖苷键生成糊精和还原糖。但不能分解a-1, 6-葡萄糖苷键，也不 能水解靠近a-1, 6分支点的a-1, 4-糖苷键，因产物的末端葡萄糖残基C1碳原子为 a-构型故称a-淀粉酶。1.1.2P-淀粉酶及其性质B-淀粉酶主要是从非还原性末端开始作用，主次将淀粉分子分解为麦芽糖单 位，但遇到a-1, 6葡萄糖苷键就停滞不前。因此，此酶与支链淀粉或糖原作用时， 其结果是分支部分外侧的直链部分被分解为麦芽糖单位，而由分支部分以至侧部分， 则不被分解而残留下来，即B-极限糊精。生成的麦芽糖在光学上属于B型。1.1.3a-淀粉酶与B-淀粉酶的不同B-淀粉酶与a-淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断 a-1, 4-葡聚糖链。主要见于高等植物中(大麦、小麦、甘薯、大豆等)但也有报 告在细菌、牛乳、霉菌中存在。对于象直链淀粉那样没有分支的底物能完全分解得到 麦芽糖和少量的葡萄糖。作用于支链淀粉或葡聚糖的时候，切断至a - 1, 6-键的前 面反应就停止了，因此生成分子量比较大的极限糊精。从上述的a-淀粉酶和B-淀粉 酶的作用方式，分别提出a- 1, 4 -葡聚糖-4-葡萄糖水解酶(a - 1, 4 - glucan 4-glucanohydrolase ) 和 a - 1 ,4-葡 聚 糖 -麦芽 糖 水 解 酶 ( a -1 , 4- glucanmaltohydrolase )的名称等而被使用。1.1.4 糖化酶及其性质糖化酶也称糖化型淀粉酶或淀粉葡萄糖苷酶。它的主要作用方式和B-淀粉酶相 似，也是由非还原性末端开始主次分解的，分解产物为葡萄糖。与B-淀粉酶不同的 是它对a-1, 6葡萄糖苷键也能分解，故产物还有异麦芽糖。1.1.5 异淀粉酶及其性质异淀粉酶也称淀粉-1, 6-葡萄糖苷酶。它可以分解支链淀粉中的a-1, 6-葡萄糖 苷键，生成直链淀粉。1.2 淀粉酶在食品工程中的应用1.2.1a-淀粉酶在食品中的应用a-淀粉酶广泛分布于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物。 微生物的酶几乎都是分泌性的。此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直 链淀粉，亦作用于直链淀粉，无差别地切断a-1,4-链。因此，其特征是引起底物溶 液粘度的急剧下降和碘反应的消失，最终产物在分解直链淀粉时以麦芽糖为主，此外， 还有麦芽三糖及少量葡萄糖。另一方面在分解支链淀粉时，除麦芽糖、葡萄糖外，还 生成分支部分具有a-1,6-键的a-极限糊精。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50%, 但在细菌的淀粉酶中，亦有呈现高达70分解限度的（最终游离出葡萄糖）。1.2.2P-淀粉酶在食品中的应用B-淀粉酶在食品加工、粮食加工、发酵、酿造、医药、纺织品等行业具有重要 作用B-淀粉酶作为糖化剂，可用于啤酒、饴糖、饮料等工业生产，是食品加工与 酿造行业的重要酶源。据报道，中科院与1993年用微生物B-淀粉酶替代部分大麦芽 生产啤酒新工艺，它将大麦芽与大米的比例由7;3改为5： 5补加微生物B-淀粉酶， 与啤酒厂20-100t发酵罐生产线上试生产成功。2002年，周健芹等将Maltogenase和 B-淀粉酶协同作用制取超高麦芽糖浆。2005年，徐忠等用B-淀粉酶和普鲁兰霉作 用制备淀粉糖浆。在制糖方面，B-淀粉酶通过水解淀粉生产麦芽糖，主要应用于生 产麦芽糖浆、高纯度麦芽糖、麦芽糊精、麦芽糖醇、医用针剂麦芽糖等。麦芽糖是自 然界中常见的一种双糖，它是麦芽糖的主要成分。麦芽糖不但被广泛用作甜味剂，而 且还是医用的静脉输液糖补充剂。同时，因为麦芽糖的低结晶度及低吸湿性，它在食 品工业生产中也被广泛应用。玉米、马铃薯、甘薯和木薯淀粉都是麦芽糖较好的生产 原料。工业生产中，将淀粉浆浓度调到 10%-20%，可生产医用级麦芽糖；而调整到 20%-40%时，可以生产食品级麦芽糖；在酿造工业中，B-淀粉酶是主要糖化酶之一。 如在啤酒生产中，专用糖浆的生产主要应用的酶制剂即为B-淀粉酶，其对啤酒糖浆 质量、品种和成本具有关键作用。利用甘IP-淀粉酶替代麦芽生产啤酒，可提高辅 料比到50%-75%,这就节约了麦芽用量，提高糖化率，降低生产成本，并且生产出的 啤酒色浅，泡沫洁白细腻，清亮透明，品质优良，口味爽口纯正，与常规工艺生产的 啤酒相近，每生产万吨啤酒，节约用粮约17万kg，降低生产成本25 万元左右，此 外, P-淀粉酶还应用于制药行业。目前，国外对P-淀粉酶的研究已取得了可喜的成绩，如KIHARAM等利用定点诱 变和随机诱变的方法达到了取代原大麦P-淀粉酶7个氨基酸。经诱变后的P-淀粉酶 与原酶相比，耐热性提高了 11.6 度，且这种基因的大麦种子能稳定得传给子代。可 以预见，通过物种定向改性以及转基因技术来提高酶的活性和热稳定性仍将是未来P -淀粉酶的研究热点。1.2.3 糖化酶在食品工程中的应用产品概述，糖化酶是由黑曲霉优良菌种，经深层发酵提炼而成。糖化酶又称葡萄 糖淀粉酶，能从淀粉分子非还原性末端开始，分解a-1, 4葡萄糖苷键，也能缓慢水 解a-1, 6和a-1, 3健转化为葡萄糖，广泛应用于酒精、味精、淀粉糖、啤酒酿造、 抗菌素等行业。产品规格及其质量指标项目、指标、项目、指标外观、浅棕色液体或黄褐色粉末、 温度适应围40-65C酶活u/ml(g) 1