酶在食品加工和储藏中的应用

酶在食品工业中主要应用于淀粉加工，乳品加工，水果加工，酒类酿造，肉、蛋、鱼类加工，面包与焙烤食品的制造，食品保藏以及甜味剂制作等工业。

一、酶在淀粉加工中的应用

用于淀粉加工的酶有α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶（糖化酶）、葡萄糖异构酶、脱支酶以及环糊精葡萄糖基转移酶等。淀粉加工的第一步是用α-淀粉酶将淀粉水解成糊精，即液化；第二步是通过上述各种酶的作用，制成各种淀粉糖浆，如高麦芽糖浆、饴糖、葡萄糖、果糖、果葡糖浆、偶联糖以及环糊精等。各种淀粉糖浆，由于DE值不同，糖成分不同，其性质各不相同，风味各异。

此外，酶在淀粉类食品生产中还有其他的应用，如α-淀粉酶用于酿造工业中淀粉的水解；在面包制造中为酵母提供发酵糖，改进面包的质构；用于啤酒生产中除去淀粉混浊，提高澄清度等。

二、酶在乳品加工中的应用

用于乳品工业的酶有凝乳酶、乳糖酶、过氧化氢酶、溶菌酶及脂肪酶等。凝乳酶用于制造干酪；乳糖酶用于分解牛奶中的乳糖；过氧化氢酶用于消毒牛奶；溶菌酶添加到奶粉中，可以防止婴儿肠道感染；脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。

干酪生产的第一步是用乳酸菌将牛奶发酵成酸奶，第二步是用凝乳酶将可溶性κ-酪蛋白水解成不溶性Para-κ-酪蛋白和糖肽，在酸性条件下，Ca2+使酪蛋白凝固，再经过切块、加热、压榨、熟化，便制成干酪。另外，在干酪加工中添加适量脂肪酶可增强奶酪的香味。

过去凝乳酶取自小牛的皱胃，来源不足，价格昂贵；现在85%的动物凝乳酶已由微生物酶所代替。微生物凝乳酶实为酸性蛋白酶，只是凝乳作用强，而水解酪蛋白弱而已，但多少还会使酪蛋白水解，形成苦味肽。现在，已用基因工程将牛的凝乳酶原基因转移给大肠杆菌，并成功表达。所以，现用发酵法已能生产真正的凝乳酶。

牛奶中含有一定数量的乳糖，有些人由于体内缺乏乳糖酶，因而饮牛奶后常发生腹痛、腹泻等症状（乳糖不耐症）；同时，由于乳糖难溶于水，常在炼乳、冰淇淋中呈砂样结晶而析出，影响品质，因此需要用乳糖酶除去牛奶中的乳糖，生产脱乳糖的牛奶。

干酪生产的副产物乳清中含有大量的乳糖，因为乳糖难消化，历来作为废水排放。现在，可用乳糖酶分解乳清中的乳糖，从而使乳清可以作为饲料和生产酵母的培养基。

三、酶在水果加工中的应用

用于水果加工的酶有果胶酶、柚苷酶、纤维素酶、半纤维素酶、橙皮苷酶、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶等。

果胶是水果中的一类物质，它在酸性和高浓度糖溶液中可以形成凝胶，这一特性是制造果冻、果酱等食品的物质基础。但是在果汁加工中，果胶可导致果汁难以过滤和澄清。果胶酶可以催化果胶分解，使其失去产生凝胶的能力。因此工业上可用黑曲霉、文氏曲霉或根霉所生产的果胶酶处理破碎的果实，可以加速果汁过滤，促进果汁澄清，提高果汁产率。

在制作橘子罐头时，用黑曲霉所生产的纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的混合酶处理橘瓣，可以从橘瓣上除去囊衣。

用柚苷酶处理橘汁，可以除去橘汁中具苦味的柚苷。在橘汁中加入黑曲霉橙皮苷酶，可以将不溶性的橙皮苷分解成水溶性橙皮素，防止白色沉淀的产生，从而使橘汁澄清，也脱去了苦味。用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶处理橘汁，可以除去橘汁中的氧，从而使橘汁在储藏期间保持原有的色香味。

四、酶在酒类酿造中的应用

啤酒是以大麦芽为原料，但在大麦发芽过程中，由于呼吸作用将使大麦中的淀粉有很大的损失，因此，啤酒厂常用大麦、大米、玉米等作为辅助原料来代替一部分大麦芽，但这又将引起淀粉酶、蛋白酶和β-葡聚糖酶的不足，使淀粉糖化不充分及蛋白质和β-葡聚糖降解不足，从而影响啤酒的风味和产率。在工业生产中，添加微生物的淀粉酶、中性蛋白酶和β-葡聚糖酶等酶制剂，可以弥补原料中酶活力不足的缺陷，从而增加发酵度，缩短糖化时间。

在啤酒巴氏灭菌前，加入木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶或霉菌酸性蛋白酶处理啤酒，可以防止啤酒混浊，延长保存期。

糖化酶代替麸曲，用于制造白酒、黄酒、酒精，可以提高出酒率，节约粮食，简化设备。在果酒生产中通常使用复合酶制剂，包括果胶酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶等，不仅可以提高果汁和果酒的得率，有利于过滤和澄清，而且还可以提高产品的质量。

五、酶在肉、蛋、鱼类加工中的应用

老牛、老母猪的肌肉，由于其结缔组织中胶原蛋白的机械强度很大，烹煮时不易软化，因而难以嚼碎。用木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶、米曲霉蛋白酶等酶制剂处理，可以水解其胶原蛋白，从而使肌肉嫩化。工业上肉嫩化的方法有两种：一种是宰杀前，肌注酶溶液于动物体；另一种是将酶制剂涂抹于肌肉片的表面，或者用酶溶液浸渍肌肉。

利用蛋白酶水解废弃的动物血、杂鱼以及碎肉中的蛋白质，然后抽提其中的可溶性蛋白质，以供食用或饲料，这是开发蛋白质资源的有效措施。其中，以杂鱼的利用最为瞩目。

用葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶共同处理以除去禽蛋中的葡萄糖，可以消除禽蛋产品干制时“褐变”的发生。

六、酶在焙烤食品中的应用

由于陈面粉的酶活力低和发酵力低，因而用陈面粉制造的面包体积小、色泽差。向陈面粉的面团中添加霉菌的α-淀粉酶和蛋白酶制剂，则可以提高面包的质量。添加β-淀粉酶，可以防止糕点老化；添加蔗糖酶，可以防止糕点中的蔗糖从糖浆中析晶；添加蛋白酶，可以使通心面条风味佳，延伸性好。

七、酶在食品添加剂制造方面的应用

酶在食品添加剂的生产中应用也很广泛，主要有乳化剂、增稠剂、酸味剂（乳酸、苹果酸等）、鲜味剂（味精、呈味核苷酸）、甜味剂（天门冬酰苯丙氨酸甲酯）、低聚糖（帕拉金糖、麦芽低聚糖）、食品强化剂（赖氨酸、天门冬氨酸、苯丙氨酸和丙氨酸）等。

青橘柑中含有10%～20%的橙皮苷，经过抽提分离后，用黑曲霉橙皮苷酶水解橙皮苷，除去分子中的鼠李糖，然后再在碱性溶液中水解、还原，便制得一种比蔗糖甜70～100倍的橙皮素-β-葡萄糖苷二氢查耳酮。它是一种安全、低热的甜味剂，但是溶解度很低（仅0.1%），没有实用价值。如果将此物与淀粉溶液混合，利用环糊精葡萄糖基转移酶催化偶联反应，使其葡萄糖分子的C4接上2个葡萄糖分子，生产出的橙皮素二氢查耳酮-7-麦芽糖苷，其甜度不变，但溶解度提高了10倍。

八、酶在食品保鲜中的应用

酶法食品保鲜技术是利用酶的催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的优良品质和特性的技术。用于食品保鲜的酶主要有葡萄糖氧化酶和溶菌酶等。

1.葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶是一种理想的除氧保鲜剂，其保鲜原理是：催化葡萄糖与氧反应，生成葡萄糖酸和双氧水，有效地降低或消除了密封容器中的氧气，从而防止食品氧化，起到保鲜作用。

具体做法是：将葡萄糖氧化酶制成“吸氧保鲜袋”，即将葡萄糖氧化酶和其作用底物葡萄糖混合在一起，包装于不透水但可透气的薄膜袋中，置于装有需保鲜食品的密闭容器中，当密闭容器中的氧气透过薄膜进入袋中时，就在葡萄糖氧化酶的催化作用下与葡萄糖发生反应，从而除去密闭容器中的氧，达到防止氧化的目的。葡萄糖氧化酶也可直接加入到罐装果汁、果酒中，防止罐装食品的氧化。

此外，将适量葡萄糖氧化酶加入到蛋白液或全蛋液中，在有氧条件下，可以将蛋类制品中的少量葡萄糖除去，从而有效地防止蛋制品的褐变，提高产品的质量。

2.溶菌酶

溶菌酶是一种催化细菌细胞壁中肽多糖水解的酶。其保鲜原理是：该酶专一作用于肽多糖分子中的N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1，4糖苷键，破坏细菌的细胞壁，使细胞溶解死亡，从而有效防止和消除细菌对食品的污染，达到防腐保鲜的目的。

溶菌酶可从鸡蛋清或微生物发酵制得。不同来源的溶菌酶特性不同，蛋清来源的溶菌酶对金黄色葡萄球菌以外的许多革兰氏阳性菌具有强烈的溶菌特性，对革兰氏阴性菌无作用或作用甚弱。

利用溶菌酶对食品进行保鲜，一般使用蛋清溶菌酶。溶菌酶现已广泛用于干酪、水产品、低度酿造酒、乳制品以及香肠、奶油、湿面条等食品的保鲜。

九、酶在食物解毒方面的应用

酶还可将食物中的有毒成分降解为无毒化合物，从而达到解毒的目的。如蚕豆中含有有毒成分，易导致溶血性贫血病，加入β-葡萄糖苷酶能将毒素降解，降解产生的酚类碱极不稳定，在加热时可迅速氧化分解。

通过酶的作用还能将食品中很多毒素和抗营养因子除去。