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《食品酶學(xué)》課程課程編碼:08383004課程名稱:食品酶學(xué)英文名稱:FoodEnaymology學(xué)時/學(xué)分:30/1.5課程類型:學(xué)科基礎(chǔ)限選課開課專業(yè):食品科學(xué)與工程專業(yè)、食品質(zhì)量與安全專業(yè)選用教材:何國慶主編:《食品酶學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社2006年版。《食品酶學(xué)》課程課程編碼:083830041《食品酶學(xué)》教學(xué)內(nèi)容第一章緒論第二章酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用(重點)第三章酶學(xué)基礎(chǔ)知識第四章酶工程(重點)酶的生產(chǎn)酶的分離純化技術(shù)酶的固定化技術(shù)酶分子修飾與改造第五章食品工業(yè)中應(yīng)用的酶《食品酶學(xué)》教學(xué)內(nèi)容第一章緒論2主要參考書1、王璋主編:《食品酶學(xué)》,中國輕工業(yè)出版社1997年版。2、彭志英主編:《食品酶學(xué)導(dǎo)論》,中國輕工業(yè)出版社2002年版。3、郭勇,鄭穗平主編:《酶學(xué)》,華南理工大學(xué)出版社2000年版。4、主編,李雁群,肖功年譯:《酶在食品加工中的應(yīng)用》(第二版),中國輕工業(yè)出版社2002年版。5、郭勇,鄭穗平主編:《酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用》,中國輕工業(yè)出版社1996年版。6、周曉云主編:《酶學(xué)原理與酶工程》,中國輕工業(yè)出版社2005年版。7、羅貴民主編:《酶工程》,化學(xué)工業(yè)出版社2003年版。主要參考書3幾點要求1、要求學(xué)生保證上課出勤率,病、事假需要有假條,并在每次上課之前由班長或課代表轉(zhuǎn)交任課教師;2、課堂上請關(guān)閉手機;3、上課注意力集中,請保持與老師授課內(nèi)容同步,并認(rèn)真記好各個補充的知識點;4、成績評定:總成績=10%出勤率+30%綜述性論文+60%期末閉卷考試成績幾點要求1、要求學(xué)生保證上課出勤率,病、事假需要有假條,并在4酶的應(yīng)用可以追溯到幾千年前;對酶的真正發(fā)現(xiàn)和對酶本質(zhì)的認(rèn)識直到19世紀(jì)中葉才開始起步;隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和人們對酶本質(zhì)認(rèn)識的不斷深化,酶的定義也不斷變化。第一章緒論酶的應(yīng)用可以追溯到幾千年前;第一章緒論520世紀(jì)80年代初,Cech和Altman等發(fā)現(xiàn)具有催化功能的RNA一核酶,不但打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念,開辟了酶學(xué)研究的新領(lǐng)域。更加科學(xué)的定義:
酶是由生物活細(xì)胞所產(chǎn)生的、具有高效和專一催化功能的生物大分子。Dixon和Webb在1979年的著作中對酶定義為:“酶是一種由于其特異的活性能力而具有催化特性的蛋白質(zhì)”。1.1酶的定義20世紀(jì)80年代初,Cech和Altman等發(fā)現(xiàn)具有催化功能6酶的核心本質(zhì):
①酶是催化劑;
②酶是生物催化劑。
酶作為生物催化劑,具有一般催化劑的共有特性:①只改變反應(yīng)的速率而不改變反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)方向和反應(yīng)平衡點;②在反應(yīng)過程中不消耗;③可降低反應(yīng)的活化能。酶的核心本質(zhì):酶作為生物催化劑,具有一般催化劑的共有特性:7含內(nèi)、外-纖維素酶、甘露糖苷酶、果膠酶因此一般認(rèn)為他們是最早的酶的發(fā)現(xiàn)者。水果加工、去除桔汁的苦味用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)①高效性酶參與反應(yīng)比非酶促反應(yīng)速率高108~1020倍,因此,酶促反應(yīng)必須在溫和的條件下進(jìn)行。作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地1903年,Henri提出了酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說。內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響11纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用胰臟、木瓜、菠蘿、無花果、枯草桿菌、霉菌第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用食品質(zhì)量與安全專業(yè)用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)對酶的真正發(fā)現(xiàn)和對酶本質(zhì)的認(rèn)識直到19世紀(jì)中葉才開始起步;國外大量生產(chǎn)的阿期巴甜(天門冬酰丙氨酸甲酯,APM)就是一種高甜度的甜味劑。食品質(zhì)量與安全專業(yè)酶結(jié)構(gòu)和作用原理到目前為止,在基因工程中應(yīng)用的工具酶已有500多種,主要的工具酶有限制性內(nèi)切酶,DNA連接酶,DNA聚合酶等。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶酶作為生物催化劑,具有一般催化劑所不具有的特殊性能:①高效性酶參與反應(yīng)比非酶促反應(yīng)速率高108~1020倍,比其他催化反應(yīng)高107~1013倍。②高度專一性酶對催化反應(yīng)的反應(yīng)性質(zhì)和反應(yīng)底物都有嚴(yán)格的選擇性,只能催化一種或一類的反應(yīng),作用于一種或一類的底物。③易變性酶活力與結(jié)構(gòu)狀態(tài)密切相關(guān),任何使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的因素都會引起其催化功能的變化甚至完全喪失。因此,酶促反應(yīng)必須在溫和的條件下進(jìn)行。④高度受控性酶的催化活力在體內(nèi)或體外受到多種因素調(diào)節(jié)和控制,如基因表達(dá)、輔助因子、存在狀態(tài)、反饋抑制、底物水平、激素水平、激活劑、抑制劑、溫度、pH,酶原激活等。⑤代謝相關(guān)性在生物體內(nèi),酶控制著所有重要生物大分子(蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、核酸)和小分子(氨基酸、糖和維生素)合成和分解。含內(nèi)、外-纖維素酶、甘露糖苷酶、果膠酶酶作為生物催化劑,具有81.2酶學(xué)研究內(nèi)容酶學(xué)(Enzymology):研究酶的性質(zhì)酶的作用規(guī)律酶結(jié)構(gòu)和作用原理酶的生物學(xué)功能酶的應(yīng)用的一門科學(xué)。酶學(xué)的重點研究范疇:酶的生物合成機理酶的生產(chǎn)及調(diào)節(jié)控制酶的分離提純酶作用特性和反應(yīng)動力學(xué)酶的催化作用機制酶的固定化技術(shù)酶的應(yīng)用等內(nèi)容。食品酶學(xué)(foodenaymology)是酶學(xué)的基本理論在食品科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用的科學(xué),是酶學(xué)的重要分支學(xué)科。食品酶學(xué)主要研究內(nèi)容:食品原料和產(chǎn)品中酶的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、作用規(guī)律以及對食品儲藏、加工和食用品質(zhì)的影響,食品級酶的生產(chǎn)及其在食品儲藏、加工等環(huán)節(jié)的應(yīng)用理論與技術(shù)等。1.3食品酶學(xué)研究內(nèi)容1.2酶學(xué)研究內(nèi)容酶學(xué)(Enzymology):食品酶學(xué)191.4食品酶學(xué)的發(fā)展簡史(一)無意識的應(yīng)用階段
——遠(yuǎn)古時代追溯到遠(yuǎn)古時代,但當(dāng)時并不知道酶是何物,也不了解其性質(zhì),但根據(jù)生產(chǎn)和生活的經(jīng)驗積累,已經(jīng)把酶利用到相當(dāng)廣泛的程度。4000多年前的夏禹時代,釀酒就已經(jīng)盛行;3000多年前的周朝,利用麥曲將淀粉降解為麥芽糖制造飴糖;2500多年前的春秋戰(zhàn)國時期,利用酒曲來治療腸胃病,用雞內(nèi)金治療消化不良等。1.4食品酶學(xué)的發(fā)展簡史(一)無意識的應(yīng)用階段10(二)真正認(rèn)識階段:19世紀(jì)開始認(rèn)識酶的存在和作用,并在隨后的近100多年內(nèi)取得了奠定酶學(xué)研究的許多重要結(jié)果1810年JasephGaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖轉(zhuǎn)化為酒精;1833年,Payee和Persoz從麥芽的水提物中用酒精沉淀法得到淀粉酶(diastase)。當(dāng)時抽提、沉淀等提純方法,得到了一種無細(xì)胞制劑;指出催化特性和不穩(wěn)定性,已經(jīng)開始觸及到酶的一些本質(zhì)問題,因此一般認(rèn)為他們是最早的酶的發(fā)現(xiàn)者。。(二)真正認(rèn)識階段:19世紀(jì)開始認(rèn)識酶的存在和作用,并在隨111836年,德國生理學(xué)家TheodorSchwann在研究消化過程時,分離出一種在胃內(nèi)消化蛋白的物質(zhì),將它命名為胃蛋白酶。這是第一個從動物組織中提取到的酶。(二)真正認(rèn)識階段1836年,德國生理學(xué)家TheodorSchwann在研究121883年,JohanKjeldahl建立了一套檢測有機物中-3價氮的方法,即為測定氮含量的方法。
(二)真正認(rèn)識階段1883年,(二)真正認(rèn)識階段131857年,微生物學(xué)家LouisPasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的結(jié)果,他認(rèn)為只有活的酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵,使酶學(xué)的研究走了彎路。Liebig反對這種觀點,他認(rèn)為發(fā)酵現(xiàn)象是由溶解于酵母細(xì)胞液中的酶引起的。1878年,Kuhne將酶統(tǒng)一叫Enzyme,來自希臘文,其意思“在酵母中”,中文譯為“酶”或“酵素”。1835~1837年,Berzelius提出了催化作用的概念,該概念對酶學(xué)和化學(xué)的發(fā)展都十分重要??梢妼τ诿傅恼J(rèn)識一開始就與它具有催化作用的能力聯(lián)系在一起。(二)真正認(rèn)識階段1857年,微生物學(xué)家LouisPasteur等人提出酒精141894-1913年,德國化學(xué)家EmilFisher根據(jù)糖化酶的特點建立了鑰匙-鎖理論,用以解釋酶作用的專一性。(二)真正認(rèn)識階段1894-1913年,德國化學(xué)家EmilFisher(二)151896年,德國學(xué)者Buchner兄弟用石英砂磨碎的酵母細(xì)胞或酵母的無細(xì)胞抽提液也能使糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精,這種能發(fā)酵的成分稱為酒化酶(zymase)。為此,Buchner獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎。一般認(rèn)為酶學(xué)研究始于1896年Buchner的發(fā)現(xiàn)。1903年,Henri提出了酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說。(二)真正認(rèn)識階段(二)真正認(rèn)識階段161913年,Michaelis和Menten總結(jié)了前人工作推導(dǎo)出了酶催化反應(yīng)的動力學(xué)方程——米氏方程,對酶反應(yīng)機理的研究是一個重大的突破。1925年Briggs和Handane對米氏方程作了一項重要的修正,提出了穩(wěn)態(tài)學(xué)說。但至此人們還沒有搞清楚這種具有催化功能的物質(zhì)究竟屬于哪一類物質(zhì)。(二)真正認(rèn)識階段(二)真正認(rèn)識階段171926年,美國化學(xué)家Sumner從刀豆提取出了脲酶(crease)并獲得結(jié)晶(這是第一個酶結(jié)晶),證明脲酶具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。1953-1958年,Watson和Crick發(fā)現(xiàn)DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)。(二)真正認(rèn)識階段1926年,美國化學(xué)家Sumner從刀豆提取出了脲酶(cr18水解木聚糖、木糖與阿拉伯糖的聚合物第四章酶工程(重點)用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)在果汁加工中利用纖維素酶改善品質(zhì)酶的應(yīng)用使葡萄糖、飴糖、啤酒、酒精、白酒等的生產(chǎn)獲得了顯著的效益。防止柑橘罐頭和桔汁渾濁第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢有些人飲奶后常發(fā)生腹瀉、腹痛等病,其原因即在于此。因此,酶促反應(yīng)必須在溫和的條件下進(jìn)行。用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)淀粉酶的活力作為面粉質(zhì)量的指標(biāo)(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段酶影響食品原料生長期間的組成成分催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸1894-1913年,德國化學(xué)家EmilFisher淀粉酶對食品的品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在為食品提供黏度和質(zhì)地;用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)分解肌肉結(jié)締組織的膠原蛋白美國從20世紀(jì)70年代初使玉米淀粉液化、糖化和異構(gòu)化,并已成功地工業(yè)化生產(chǎn)第一代、第二代和第三代高果糖漿(HFGS)。產(chǎn)生過氧化自由基和氧自由基1930~1936年,Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶結(jié)晶,并證實酶是一種蛋白質(zhì),為此Summer和Northrop于1949年共同獲得諾貝爾化學(xué)獎。20世紀(jì)50~60年代,Koshland提出了“誘導(dǎo)契合”理論,搞清了某些酶的催化活性與生理條件的變化有關(guān)。1965年,Phillips首次用X射線晶體衍射技術(shù)闡明了雞蛋清溶菌酶的三維結(jié)構(gòu),為以后酶結(jié)構(gòu)、功能以及催化機制的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
Cech(1982年)和Altman(1983年)分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的RNA一核酶,這一發(fā)現(xiàn)打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念,開辟了酶學(xué)研究的新領(lǐng)域,為此Cech和Altrman于1989年獲得諾貝爾化學(xué)獎。(二)真正認(rèn)識階段水解木聚糖、木糖與阿拉伯糖的聚合物1930~1936年,No19(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段1894年,高峰讓吉用米曲霉固體培養(yǎng)法生產(chǎn)世界上第一個商品酶制劑產(chǎn)品——“他卡”淀粉酶。從20世紀(jì)50年代初開始酶及產(chǎn)酶細(xì)胞的固定化技術(shù),使酶學(xué)從理論到生產(chǎn)實踐得到了迅速的發(fā)展。近54年來,酶科學(xué)飛速發(fā)展,特別是酶應(yīng)用的推廣,形成了酶工程。1953年,Crubhofer和Schleith酶的固定化研究,將胃蛋白酶、淀粉酶等結(jié)合在重氮化的樹脂上,實現(xiàn)了酶的固定化。20世紀(jì)60年代起酶固定化研究漸成氣候。(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段201969年日本千煙一郎第一個把固定化酶應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)——固定化氨基?;复笠?guī)模生產(chǎn)L-氨基酸。美國從20世紀(jì)70年代初使玉米淀粉液化、糖化和異構(gòu)化,并已成功地工業(yè)化生產(chǎn)第一代、第二代和第三代高果糖漿(HFGS)。高果糖漿可以代替蔗糖作為食品的甜味劑,僅美國的可口可樂和百事可樂兩家飲料公司,每年就可消耗高果糖漿五六百萬噸,既提高了飲料質(zhì)量。又有利于人的健康,是一個非常成功的技術(shù)革新。爾后日本、法國、中國等國家先后投入高果糖漿的生產(chǎn),并且隨著生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷改進(jìn),高果糖漿的成本也不斷下降。近年來。雖然蔗糖的價格不斷下跌,但高果糖漿工業(yè)已發(fā)展壯大,其價格仍比蔗糖低10%~15%。(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段211965-1974年,淀粉分解成糖的,不含轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶的葡萄糖淀粉酶上市,微生物酶類應(yīng)用于食品工業(yè)的首次重大突破于20世紀(jì)60年代發(fā)生。(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段1965-1974年,淀粉分解成糖的,不含轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶的葡萄22自20世紀(jì)80年代基因工程技術(shù)誕生以來,對酶學(xué)的研究與應(yīng)用技術(shù)也產(chǎn)生了深刻的影響?;蚬こ碳夹g(shù)不但促進(jìn)了基礎(chǔ)酶學(xué)的研究,如酶基因的克隆、酶催化機理的研究等,同時也促進(jìn)了酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用,奠定了現(xiàn)代食品酶學(xué)的重要發(fā)展方向。(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段自20世紀(jì)80年代基因工程技術(shù)誕生以來,對酶學(xué)的研究與應(yīng)用技23到目前為止,在基因工程中應(yīng)用的工具酶已有500多種,主要的工具酶有限制性內(nèi)切酶,DNA連接酶,DNA聚合酶等。克隆酶新技術(shù)不斷出現(xiàn),特別是在微生物中高效表達(dá),可通過發(fā)酵進(jìn)行大量生產(chǎn),目前已有100多種酶基因克隆成功。制造干酪的凝乳酶,過去是從小牛皺胃中提取的,而每年需要宰殺4000多萬頭小牛,現(xiàn)在,采用基因工程技術(shù),把小牛皺胃中凝乳酶的基因轉(zhuǎn)移至大腸桿菌或酵母菌中,便可通過微生物發(fā)酵廣泛生產(chǎn)凝乳酶了。(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段到目前為止,在基因工程中應(yīng)用的工具酶已有500多種,主要的工24食品工業(yè)中應(yīng)用酶來源:動物、植物和微生物,主要為水解酶。作為食品工業(yè)應(yīng)用酶則必須考慮:安全性法規(guī)容許成本來源穩(wěn)定性純度專一性催化某反應(yīng)的能力在加工過程中保持穩(wěn)定等。1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶食品工業(yè)中應(yīng)用酶來源:動物、植物和微生物,1.5食品工業(yè)應(yīng)25動物的酶:從動物的臟器如胃黏膜、胰臟和肝臟中提取得到,如胃蛋白酶和凝乳酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶等。食品工業(yè)植物酶的:大麥芽、菠蘿、木瓜、無花果和大豆粉等提取得到,α—淀粉酶、β—淀粉酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶及無花果蛋白酶等。食品工業(yè)應(yīng)用酶主要包括:糖酶、蛋白酶、酯酶、多酚氧化酶、葡萄糖氧化酶、過氧化物酶、脂肪氧合酶等。(詳見教材第六章,將在后面做專題講授)1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶動物的酶:從動物的臟器如胃黏膜、胰臟和肝臟中提取得到,如胃蛋26酶制劑來源主要用途α-淀粉酶β-淀粉酶糖化酶蛋白酶纖維素酶果膠酶葡萄糖異構(gòu)酶葡萄糖氧化酶脂肪氧化酶橘苷酶橙皮苷酶乳糖酶脂肪酶溶菌酶氨基?;缚莶輻U菌、米曲霉、黑曲霉麥牙、芽孢桿菌根酶、黑曲霉、紅曲霉等胰臟、木瓜、菠蘿、無花果、枯草桿菌、霉菌木霉、青霉霉菌放線菌、細(xì)菌黑曲霉、青霉大豆黑曲霉黑曲霉真菌、酵母真菌、細(xì)菌、動物霉菌、細(xì)菌淀粉液化、生產(chǎn)葡萄糖、釀造等麥牙糖和啤酒生產(chǎn)、焙烤食品糊精降解為葡萄糖肉軟化、奶酪生產(chǎn)、啤酒去濁、香腸和蛋白胨及魚胨加工食品加工、發(fā)酵果汁、果酒的澄清高果糖糖漿生產(chǎn)保持食品的風(fēng)味和顏色焙烤食品的漂白水果加工、去除桔汁的苦味防止柑橘罐頭和桔汁渾濁水解乳清中的乳糖香腸熟化、乳酪后熟、改良乳風(fēng)味食品中的抗菌物質(zhì)D、L-氨基酸的轉(zhuǎn)化食品工業(yè)中應(yīng)用的酶制劑酶制劑來源主要用途α-淀粉酶枯草桿菌、米曲霉、黑曲霉淀粉液化27食品加工中的酶制劑由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非產(chǎn)毒的微生物提取食品用的酶制劑較粗糙目前有幾十種?葡萄糖、飴糖、果葡糖漿等甜味劑的生產(chǎn)啤酒、醬油等的生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品的加工乳制品的加工50%食品用酶由NovoNordisk公司提供淀粉酶糖化酶葡萄糖異構(gòu)酶蛋白酶凝乳酶脂肪酶1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶食品加工中的酶制劑由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非289內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸果膠的重要特性之一,就是在酸性和高濃度的糖存在時,即可形成凝膠。當(dāng)時抽提、沉淀等提純方法,得到了一種無細(xì)胞制劑;作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地H2O+ROH+A因此一般認(rèn)為他們是最早的酶的發(fā)現(xiàn)者。酶的催化作用機制7、羅貴民主編:《酶工程》,化學(xué)工業(yè)出版社2003年版。而老動物的肉因耐熱鍵多,烹煮時軟化較難,因而肉質(zhì)顯得粗糙,難以烹調(diào),口感亦差。肉軟化、奶酪生產(chǎn)、啤酒去濁、香腸和蛋白胨及魚胨加工3、郭勇,鄭穗平主編:《酶學(xué)》,華南理工大學(xué)出版社2000年版。1836年,德國生理學(xué)家TheodorSchwann在研究消化過程時,分離出一種在胃內(nèi)消化蛋白的物質(zhì),將它命名為胃蛋白酶。果酒釀造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶可消除渾濁,改善破碎果的榨汁操作。作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地脂肪氧合酶催化不飽和脂肪酸的氧化作用,形成的自由基中間產(chǎn)物和氫過氧化物會引起葉綠素和胡蘿卜素等色素的降解而導(dǎo)致退色;內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響利用基因工程技術(shù)改良的微生物生產(chǎn)凝乳酶則是最為成功的典范。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸比其他催化反應(yīng)高107~1013倍。采用花青素酶處理桃醬、葡萄汁等,即可脫色而提高經(jīng)濟價值。8內(nèi)源酶與外源酶的應(yīng)用領(lǐng)域一些蔬菜(如西葫蘆)中的抗壞血酸能夠被抗壞血酸酶破壞。但在果汁加工上,卻造成了壓榨、澄清的因難。枯草桿菌、米曲霉、黑曲霉第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用英文名稱:FoodEnaymologyLiebig反對這種觀點,他認(rèn)為發(fā)酵現(xiàn)象是由溶解于酵母細(xì)胞液中的酶引起的。三個有害的功能都與脂肪氧合酶作用于不飽和脂肪酸時產(chǎn)生的自由基有關(guān)木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶食品工業(yè)中應(yīng)用的酶制劑1857年,微生物學(xué)家LouisPasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的結(jié)果,他認(rèn)為只有活的酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵,使酶學(xué)的研究走了彎路。果蔬的質(zhì)地主要受碳水化合物的影響但在果汁加工上,卻造成了壓榨、澄清的因難。熱處理后仍殘存活力或再生第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用H2O+ROH+A因此一般認(rèn)為他們是最早的酶的發(fā)現(xiàn)者。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非產(chǎn)毒的微生物提取目前有幾十種?50%食品用酶由NovoNordisk公司提供葡萄糖、飴糖、果葡糖漿等甜味劑的生產(chǎn)啤酒、醬油等的生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品的加工乳制品的加工焙烤食品的應(yīng)用纖維素酶果膠酶淀粉酶糖化酶桔汁脫苦柚苷酶果蔬的加工由β-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶組成1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用比其他催化反應(yīng)高107~101329食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非產(chǎn)毒的微生物提取目前有幾十種?50%食品用酶由NovoNordisk公司提供葡萄糖、飴糖、果葡糖漿等甜味劑的生產(chǎn)啤酒、醬油等的生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品的加工乳制品的加工果蔬的加工焙烤食品的應(yīng)用食品保鮮的應(yīng)用葡萄糖氧化酶將葡萄糖氧化為葡萄糖酸溶菌酶去糖、脫氧延長保存時間抑制微生物生長防止褐變蛋粉處理肉類防腐、保鮮防止細(xì)菌1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶食品加工中的酶制劑食品用的由可食用的或無毒的動植物原料以及非30食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非產(chǎn)毒的微生物提取目前有幾十種?50%食品用酶由NovoNordisk公司提供葡萄糖、飴糖、果葡糖漿等甜味劑的生產(chǎn)啤酒、醬油等的生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品的加工乳制品的加工果蔬的加工焙烤食品的應(yīng)用食品保鮮的應(yīng)用食品品質(zhì)和風(fēng)味的改善風(fēng)味酶核糖核酸酶三甲胺氧化酶魚制品脫腥再現(xiàn)、強化和改變食品風(fēng)味增加5'-核苷酸含量1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶食品加工中的酶制劑食品用的由可食用的或無毒的動植物原料以及非311.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢(1)基礎(chǔ)研究更加深入
基礎(chǔ)研究任務(wù):深入揭示酶的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、酶的催化機制與調(diào)節(jié)機制、酶基因的克隆與酶表達(dá)特性以及酶與食品品質(zhì)的關(guān)系等。近20年來有不少酶的作用機制被闡明。隨著DNA重組技術(shù)及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,酶結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)入了新階段。只有具有了良好的基礎(chǔ)研究成果,才能進(jìn)一步設(shè)計酶、改造酶,為酶在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。1.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢(1)基礎(chǔ)研究更加深入32(2)應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛
食品工業(yè)中各個環(huán)節(jié),如原料品質(zhì)改良、儲藏保鮮、食品加工、食品分析等,酶無論是對傳統(tǒng)產(chǎn)品(如發(fā)酵食品等)還是對新型產(chǎn)品(如功能食品等)都起著越來越重要的作用。(3)酶工程日益成為食品酶學(xué)的重點
酶工程的任務(wù)是要解決如何更經(jīng)濟有效地進(jìn)行酶的生產(chǎn)、制備與應(yīng)用,將基因工程、分子生物學(xué)成果用于酶的生產(chǎn),進(jìn)一步開發(fā)固定化酶技術(shù)與酶反應(yīng)器。1.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢(2)應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛(3)酶工程日益成為食品酶學(xué)的重點33(4)基因工程等新技術(shù)的促進(jìn)
利用基因工程技術(shù)改良的微生物生產(chǎn)凝乳酶則是最為成功的典范。凝乳酶、a-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖異構(gòu)酶、轉(zhuǎn)化酶、脂肪酶、α一半乳糖昔酶、β一半乳糖昔酶、a一乙酸乳酸脫羧酶、溶菌酶、堿性蛋白酶等食品酶制劑都實現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因微生物的生產(chǎn)被分別用于釀造、淀粉修飾、葡萄糖酸生產(chǎn)、食品保鮮、果葡糖漿生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化糖生產(chǎn)、特種脂肪生產(chǎn)、修飾食品膠、乳清的利用、乳制品生產(chǎn)、啤酒釀造、大豆制品加工等領(lǐng)域。1.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢1.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢34(5)開發(fā)食品領(lǐng)域應(yīng)用的新酶源
全世界工業(yè)用酶的銷售可達(dá)20億美元,但是大部分的酶主要應(yīng)用在非食品領(lǐng)域,如洗衣粉和動物飼料等行業(yè)。在食品中應(yīng)用的酶大約只占整個酶市場25%?,F(xiàn)在食品生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的酶也主要集中在幾類傳統(tǒng)的水解酶上,如凝乳酶用于生產(chǎn)奶酪已有幾十年的歷史。1.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢(5)開發(fā)食品領(lǐng)域應(yīng)用的新酶源1.6食品酶學(xué)發(fā)展趨勢35目前,酶制劑的應(yīng)用領(lǐng)域在味精、酒精、葡萄糖、山梨醇、異維生素C鈉、飴糖、果葡糖漿、麥芽糊精、啤酒、白酒、黃酒、檸檬酸、乳酸、低聚糖等幾十個食品行業(yè),取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。酶的應(yīng)用使葡萄糖、飴糖、啤酒、酒精、白酒等的生產(chǎn)獲得了顯著的效益。
第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
目前,酶制劑的應(yīng)用領(lǐng)域在味精、酒精、葡萄糖、山梨醇、異維生素36第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.1淀粉糖的生產(chǎn)
以淀粉為原料,經(jīng)α—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解,得D—葡萄糖,將它通過固定化D—葡萄糖異構(gòu)酶柱完成由D—葡萄糖至D—果糖的轉(zhuǎn)化,再通過精制、濃縮等手段,即可得到不同種類的高果糖漿。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用2.1淀粉糖的生產(chǎn)372.2甜味劑的生產(chǎn)
國外大量生產(chǎn)的阿期巴甜(天門冬酰丙氨酸甲酯,APM)就是一種高甜度的甜味劑。阿期巴甜是二肽甜味劑,其甜度是蔗糖的200倍。過去是以L—天冬氨酸與L—苯丙氨酸為原料用化學(xué)法合成。日本采用酶法合成新工藝,用較低價格的DL—苯丙氨酸為原料,且產(chǎn)品α—型體(β—型體有苦味),使生產(chǎn)成本下降30%。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.2甜味劑的生產(chǎn)第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用382.3乳品加工(1)干酪生產(chǎn)
干酪生產(chǎn)的第一步是將牛奶用乳酸菌發(fā)酵制成酸奶,然后加凝乳酶水解K-酪蛋白,在酸性條件下,鈣離子使酪蛋白凝固,再經(jīng)切塊加熱壓榨熟化而成。(2)分解乳糖牛奶中含有4.5%的乳糖。乳糖是一種缺乏甜味且溶解度很低的雙糖,難于消化。有些人飲奶后常發(fā)生腹瀉、腹痛等病,其原因即在于此。而且由于乳糖難溶于水,常在煉乳、冰淇琳中呈砂狀結(jié)晶析出,從而影響食品風(fēng)味。將牛奶用乳糖酶處理,使奶中乳糖水解為半乳糖和葡萄糖即可解決上述問題。2.3乳品加工(1)干酪生產(chǎn)(2)分解乳糖392.4肉類和魚類加工(1)改善組織、嫩化肉類
酶技術(shù)可以促使肉類嫩化。幼動物的膠原蛋白中,不耐熱交聯(lián)鍵多,一經(jīng)加熱即行破裂,肉是得嫩;而老動物的肉因耐熱鍵多,烹煮時軟化較難,因而肉質(zhì)顯得粗糙,難以烹調(diào),口感亦差。采用蛋白酶可以將肌肉結(jié)締組織中膠原蛋白分解,從而使肉質(zhì)嫩化。作為嫩化劑的蛋白酶可以分為兩類:最常用的一類是植物蛋白酶,另一類是微生物蛋白酶。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.4肉類和魚類加工第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用402.4肉類和魚類加工(2)轉(zhuǎn)化廢棄蛋白
將廢棄的蛋白、如雜魚、動物血、碎肉等用蛋白酶水解,抽提其中蛋白質(zhì)以供食用或用作飼料,是增加人類蛋白質(zhì)資源的一項有效措施。其中以雜魚及魚廠廢棄物的利用最為矚目。海洋中許多魚類因其色澤、外觀或味道欠佳等原因,都不能食用,而這類水產(chǎn)卻高達(dá)海洋水產(chǎn)的80%左右。采用這項生物技術(shù)新成果,使其中絕大部分蛋白質(zhì)溶解,經(jīng)濃縮干燥可制成含氮量高、富含各種水溶性維生素的產(chǎn)品,其營養(yǎng)不低于奶粉,可摻入面包、面條中等食用,或用作飼料,其經(jīng)濟效益十分顯著。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.4肉類和魚類加工第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用412.5果蔬加工(1)水果罐頭加工
制作桔子罐頭時需除桔瓣囊衣,過去使用堿處理法,耗水量大,又費工時?,F(xiàn)采用黑曲霉產(chǎn)生的半纖維素酶、果膠酶和纖維素酶的混合物,可很好地除去桔瓣囊衣,而避免上述缺點。桔子罐頭常發(fā)白色渾濁,這是同桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶,可將橙皮苷水解成為水溶性的橙皮素,從而消除桔子罐頭的白濁現(xiàn)象。桃果實含有紅色花青素,罐藏時同金屬離子作用而呈紫褐色。采用花青素酶處理桃醬、葡萄汁等,即可脫色而提高經(jīng)濟價值。這是因為花青素酶可以水解花青色素,使之變?yōu)闊o色物質(zhì)。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.5果蔬加工第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用42(2)柑桔類脫苦
柑桔類脫苦問題歷來是果品加工中的一大問題。桔子中的檸檬苦素是引起桔汁產(chǎn)生苦味的原因,利用球形節(jié)桿菌固定化細(xì)胞的檸檬酶處理即可消除苦味。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
(2)柑桔類脫苦第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用43有些人飲奶后常發(fā)生腹瀉、腹痛等病,其原因即在于此。國外大量生產(chǎn)的阿期巴甜(天門冬酰丙氨酸甲酯,APM)就是一種高甜度的甜味劑。9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用過氧化物酶是一種非常耐熱的酶,存在于所有高等植物中,通常將過氧化物酶作為一種控制食品熱處理程度的指示劑。酶無論是對傳統(tǒng)產(chǎn)品(如發(fā)酵食品等)還是對新型產(chǎn)品(如功能食品等)都起著越來越重要的作用。由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非產(chǎn)毒的微生物提取即使經(jīng)熱處理后的過氧化物酶,當(dāng)在常溫下保存,酶活力仍能恢復(fù)。再現(xiàn)、強化和改變食品風(fēng)味在面團的面筋中形成二硫鍵桔子罐頭常發(fā)白色渾濁,這是同桔肉中橙皮苷造成的。這一性質(zhì)是制造果凍、果醬的基礎(chǔ)。抗氧化劑能有效阻止自由基和氫過氧化物對食品的損傷國外大量生產(chǎn)的阿期巴甜(天門冬酰丙氨酸甲酯,APM)就是一種高甜度的甜味劑。作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)內(nèi)源酶對食品風(fēng)味的影響9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響水解小分子纖維素、糊精的非還原末端⑤代謝相關(guān)性在生物體內(nèi),酶控制著所有重要生物大分子用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用(3)酶在果汁加工水果中均含有果膠物質(zhì)。果膠的重要特性之一,就是在酸性和高濃度的糖存在時,即可形成凝膠。這一性質(zhì)是制造果凍、果醬的基礎(chǔ)。但在果汁加工上,卻造成了壓榨、澄清的因難?,F(xiàn)采用果膠酶處理破碎的果實,即可加速果汁過濾和促進(jìn)澄清。有些人飲奶后常發(fā)生腹瀉、腹痛等病,其原因即在于此。(3)酶在442.6焙烤食品
面粉中添加α-淀粉酶可調(diào)節(jié)麥芽糖的生成量,使二氧化碳產(chǎn)生和面團氣體保持力相平衡。添加蛋白酶可促進(jìn)面筋軟化,增加延伸性,減少揉面時間和動力,改善發(fā)酵效果。用蛋白酶強化的面粉制通心粉制通心面條,延伸性好,風(fēng)味佳。用β-淀粉酶強化面粉可防止糕點老化。糕點制作使用轉(zhuǎn)化酶可使蔗糖水解為轉(zhuǎn)化糖,從而防止糖漿析晶。面包制作中適當(dāng)添加脂肪酶可增進(jìn)面包的香味,這是因為脂肪酶可使乳脂中微量的醇酸或酮酸的甘油酯分解,從而生成δ-內(nèi)脂或甲酮等香味物質(zhì)。2.6焙烤食品452.7釀酒啤酒是以麥芽為原料,經(jīng)糖化發(fā)酵而成的酒精飲料。麥芽中含有發(fā)酵所必需的各種酶類。采用微生物淀粉酶、蛋白酶、β-淀粉酶、β-葡聚酶等酶制劑,可補充酶活力的不足。果酒釀造中采用酸性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶可消除渾濁,改善破碎果的榨汁操作。白酒生產(chǎn)中采用糖化酶代替麩曲可使出酒率提高2%~7%,這既能節(jié)約糧食,又可簡化設(shè)備,節(jié)省廠房。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.7釀酒第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用46食品原料的生長和成熟依賴于酶的作用酶影響食品原料生長期間的組成成分食品在收獲、貯藏和加工中均存在各類酶催化反應(yīng)既可加快食品變質(zhì)速度又可提高食品的質(zhì)量內(nèi)源酶外源酶改善加工食品的特性用于許多食品的生產(chǎn)概述控制酶活力可以延長食品的貨架期2.8內(nèi)源酶與外源酶的應(yīng)用領(lǐng)域食品原料的生長和成熟依賴于酶的作用酶影響食品原料生長期間的組47內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響食品質(zhì)量因素包括顏色、質(zhì)地、風(fēng)味和營養(yǎng)等多方面,食物的生長和成熟過程都離不開酶的作用,食物的采收、保藏和加工條件都會顯著影響食品變化的速率,從而影響食品的品質(zhì)。食物內(nèi)源酶對食品質(zhì)量(包括食品的感官指標(biāo)、理化指標(biāo)及衛(wèi)生要求等)的影響是很大的,有可能產(chǎn)生好的效果,也有可能產(chǎn)生壞的作用。如何在生產(chǎn)中利用酶的特性,以達(dá)到我們所期待的結(jié)果,具有重要的意義。2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用48內(nèi)源酶對食品顏色的影晌脂肪氧合酶催化不飽和脂肪酸的氧化作用,形成的自由基中間產(chǎn)物和氫過氧化物會引起葉綠素和胡蘿卜素等色素的降解而導(dǎo)致退色;葉綠素酶催化葉綠素水解生成植醇和脫植基葉綠素;多酚氧化酶催化兩類完全不同的反應(yīng),一類是羥基化反應(yīng),另一類是氧化反應(yīng)。導(dǎo)致香蕉、蘋果、桃、馬鈴薯、蘑菇等發(fā)生不希望的褐變,然而,對茶葉、咖啡和梅干等產(chǎn)生希望的褐變。2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品顏色的影晌2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用49對顏色的影響成熟葉綠素含量降低酶的作用代之以紅色、橙色、黃色和黑色脂肪氧合酶葉綠素酶多酚氧化酶小麥粉和大豆粉的漂白在面團的面筋中形成二硫鍵有益破壞葉綠素和胡蘿卜素褪色產(chǎn)生氧化的不良風(fēng)味青草味氧化破壞維生素、蛋白質(zhì)和脂肪酸降低營養(yǎng)果蔬的顏色綠色三個有害的功能都與脂肪氧合酶作用于不飽和脂肪酸時產(chǎn)生的自由基有關(guān)抗氧化劑能有效阻止自由基和氫過氧化物對食品的損傷維生素E、沒食子酸丙酯等內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響使胡蘿卜素氧化2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用對顏色的影響成熟葉綠素含量降低酶的作用代之以紅色、橙色、黃色50內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對顏色的影響果蔬的顏色成熟葉綠素含量降低酶的作用代之以紅色、橙色、黃色和黑色綠色脂肪氧合酶葉綠素酶多酚氧化酶水解葉綠素產(chǎn)生植醇和葉綠酸仍為綠色葉綠素酶在植物體內(nèi)的作用仍不清楚2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對顏色的影響果蔬的顏色成熟葉綠素含量降51內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對顏色的影響果蔬的顏色成熟葉綠素含量降低酶的作用代之以紅色、橙色、黃色和黑色綠色脂肪氧合酶葉綠素酶多酚氧化酶催化兩類反應(yīng)羥基化反應(yīng)形成醌氧化反應(yīng)黑色素褐變2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對顏色的影響果蔬的顏色成熟葉綠素含量降52內(nèi)源酶對食品風(fēng)味的影響食品中許多風(fēng)味物質(zhì)的形成和失去都與多種酶的作用有關(guān)。食品在加工和儲藏過程中,由于酶的作用可能使原有的風(fēng)味減弱或失去,甚至產(chǎn)生異味。過氧化物酶是一種非常耐熱的酶,存在于所有高等植物中,通常將過氧化物酶作為一種控制食品熱處理程度的指示劑。同樣也可以根據(jù)酶作用產(chǎn)生的異味物質(zhì)作為衡量酶活力的靈敏方法。即使經(jīng)熱處理后的過氧化物酶,當(dāng)在常溫下保存,酶活力仍能恢復(fù)。此外,過氧化物酶在催化過氧化物分解的過程中,同時產(chǎn)生了自由基,能引起食品的變質(zhì)。
2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品風(fēng)味的影響2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用53對風(fēng)味的影響內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響在食品保藏期間由于酶的作用會導(dǎo)致不良風(fēng)味的形成許多風(fēng)味物質(zhì)的形成都與多種酶的有關(guān)尤其是風(fēng)味酶的應(yīng)用過氧化物酶硫代葡萄糖苷酶柚皮苷酶含一個血色素作為輔基ROOH+AH2過氧化物酶H2O+ROH+A耐熱酶鐵卟啉Ⅸ電子給予體抗壞血酸、酚、胺等變色或異味熱處理后仍殘存活力或再生用作果蔬熱處理是否充分的指標(biāo)2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用對風(fēng)味的影響內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響在食品保藏期間由于酶的作用54內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對風(fēng)味的影響在食品保藏期間由于酶的作用會導(dǎo)致不良風(fēng)味的形成許多風(fēng)味物質(zhì)的形成都與多種酶的有關(guān)過氧化物酶硫代葡萄糖苷酶柚皮苷酶作用于硫代葡萄糖苷芥菜或辣根中的芥子苷葡萄糖基與糖苷配基之間有一個硫原子糖苷配基裂解產(chǎn)生異硫氰酸酯芥子油蔥的風(fēng)味2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對風(fēng)味的影響在食品保藏期間由于酶的作用55內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對風(fēng)味的影響在食品保藏期間由于酶的作用會導(dǎo)致不良風(fēng)味的形成許多風(fēng)味物質(zhì)的形成都與多種酶的有關(guān)過氧化物酶硫代葡萄糖苷酶柚皮苷酶分解柚皮苷苦味物質(zhì)桔子汁、橙汁脫苦2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對風(fēng)味的影響在食品保藏期間由于酶的作用56內(nèi)源酶對食品質(zhì)地的影響質(zhì)地對于食品的質(zhì)量是一項至關(guān)重要的指標(biāo),水果和蔬菜的質(zhì)地主要與復(fù)雜的糖類有關(guān),如與果膠物質(zhì)、纖維素、半纖維素、淀粉和木素有關(guān)。果膠甲酯酶水解果膠物質(zhì)生成果膠酸,Ca2+與果膠酸的羧基發(fā)生交聯(lián),會提高食品的質(zhì)地強度;聚半乳糖醛酸酶水解果膠物質(zhì)分子中的a一1,4一糖苷鍵,將引起某些食品原料物質(zhì)(如番茄)的質(zhì)地變軟;淀粉酶對食品的品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在為食品提供黏度和質(zhì)地;組織蛋白酶存在于動物組織細(xì)胞的溶酶體內(nèi),在酸性pH下具有活性,當(dāng)動物屠宰后其pH下降,這些酶可能導(dǎo)致肌肉細(xì)胞中的胞外結(jié)締組織分解。2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)地的影響2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用57內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地水果成熟變甜變軟果膠酶纖維素酶戊聚糖酶淀粉酶蛋白酶果膠甲酯酶聚半乳糖醛酸酶水解果膠的甲酯鍵果膠酸提高果蔬的質(zhì)地硬度分解果膠中半乳糖醛酸單位水解果膠酸引起果蔬質(zhì)地變軟果蔬的質(zhì)地主要受碳水化合物的影響果膠、纖維素、半纖維素、淀粉和木質(zhì)素果膠裂解酶果膠消旋酶裂解葡萄糖苷鍵分解果膠鏈引起果蔬質(zhì)地變軟2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響作用于碳水化合物的酶影響果58將纖維素轉(zhuǎn)化成葡萄糖在果汁加工中利用纖維素酶改善品質(zhì)水解木聚糖、木糖與阿拉伯糖的聚合物半纖維素小分子化合物內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響果蔬的質(zhì)地主要受碳水化合物的影響果膠、纖維素、半纖維素、淀粉和木質(zhì)素作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地水果成熟變甜變軟果膠酶纖維素酶戊聚糖酶淀粉酶蛋白酶影響果蔬細(xì)胞的結(jié)構(gòu)2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用將纖維素轉(zhuǎn)化成葡萄糖在果汁加工中利用纖維素酶改善品質(zhì)水解木聚59α-淀粉酶β-淀粉酶在淀粉、糖原和糊精的內(nèi)部水解α-1,4-糖苷鍵內(nèi)切酶從淀粉分子的非還原端水解α-1,4-糖苷鍵端解酶β-麥芽糖降低食品的粘度作用于支鏈淀粉水解程度有限α,β-淀粉酶在釀造工業(yè)非常重要葡萄糖淀粉酶糖化酶端解酶從非還原端水解α-1,4-糖苷鍵葡萄糖內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響果蔬的質(zhì)地主要受碳水化合物的影響果膠、纖維素、半纖維素、淀粉和木質(zhì)素作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地水果成熟變甜變軟果膠酶纖維素酶戊聚糖酶淀粉酶蛋白酶水解淀粉決定食品的粘度和質(zhì)構(gòu)外切酶2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用α-淀粉酶β-淀粉酶在淀粉、糖原和糊精的內(nèi)部水解α-1,4-60提高食品的質(zhì)地和風(fēng)味乳制品的加工組織蛋白酶肉的嫩化木瓜蛋白酶無花果蛋白酶生產(chǎn)干酪凝乳酶水解k-酪蛋白形成凝膠消除啤酒沉淀植物蛋白酶水解蛋白質(zhì)沉淀內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響果蔬的質(zhì)地主要受碳水化合物的影響果膠、纖維素、半纖維素、淀粉和木質(zhì)素作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地水果成熟變甜變軟果膠酶纖維素酶戊聚糖酶淀粉酶蛋白酶水解蛋白質(zhì)決定動物性食品的質(zhì)構(gòu)Pr沉降2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用提高食品的質(zhì)地和風(fēng)味乳制品的加工組織肉的嫩化木瓜無花果蛋白酶61內(nèi)源酶對食品營養(yǎng)質(zhì)量的影晌酶對食品營養(yǎng)影響的研究相對報道較少。脂肪氧合酶:已知脂肪氧合酶氧化不飽和脂肪酸會引起亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸這些必需脂肪酸含量降低,同時產(chǎn)生過氧自由基和氧自由基,這些自由基將使食品中的類胡蘿卜素、維生素E、維生素C和葉酸含量減少,破壞蛋白質(zhì)中的半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸和組氨酸殘基,或者引起蛋白質(zhì)交聯(lián)。一些蔬菜(如西葫蘆)中的抗壞血酸能夠被抗壞血酸酶破壞。硫胺素酶:硫胺素酶會破壞氨基酸代謝中必需的輔助因子硫胺素。多酚氧化酶:多酚氧化酶不僅引起褐變,使食品產(chǎn)生不良的顏色和風(fēng)味,而且還會降低蛋白質(zhì)中的賴氨酸含量,造成營養(yǎng)價值損失。2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品營養(yǎng)質(zhì)量的影晌2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用62內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對營養(yǎng)的影響脂肪氧合酶氧化亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等必需脂肪酸含量降低產(chǎn)生過氧化自由基和氧自由基破壞類胡蘿卜素、生育酚、抗壞血酸、葉酸引起蛋白質(zhì)交聯(lián)抗抗壞血酸酶破壞果蔬中的維生素C硫胺素酶破壞食品中的硫胺素魚肉中含量多多酚氧化酶褐變降低蛋白質(zhì)和碳水化合物的含量破壞蛋白質(zhì)中的半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸、組氨酸2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對營養(yǎng)的影響脂肪氧合酶氧化亞油酸、亞麻63玉米淀粉糖漿、葡萄糖和果糖不同聚合度淀粉α-淀粉酶糊精糖化酶葡萄糖葡萄糖異構(gòu)酶果糖淀粉酶的應(yīng)用制糖工業(yè)果葡糖漿淀粉酶等食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙果葡糖漿飴糖米淀粉谷芽α-淀粉酶β-淀粉酶米飯或碎米粉麥芽糖、糊精與低聚糖水解麥芽糖含量低于40%脫支酶高麥芽糖漿2.10淀粉酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用玉米淀粉糖漿、葡萄糖和果糖不同淀粉α-淀粉酶糊精糖化酶葡萄糖64食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙淀粉酶的應(yīng)用焙烤食品面包面團中加入β-淀粉酶調(diào)節(jié)麥芽糖生成量糕點加入轉(zhuǎn)化酶和淀粉酶使蔗糖水解為轉(zhuǎn)化糖防止蔗糖結(jié)晶析出使CO2的產(chǎn)生保持平衡淀粉酶的活力作為面粉質(zhì)量的指標(biāo)面團中加入β-淀粉酶防止糕點老化蛋糕糊2.10淀粉酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品加工中的酶制劑食品用的淀粉酶的應(yīng)用焙烤食品面包面團中加入65肉軟化、奶酪生產(chǎn)、啤酒去濁、香腸和蛋白胨及魚胨加工代之以紅色、橙色、黃色和黑色葡萄糖基與糖苷配基之間有一個硫原子比其他催化反應(yīng)高107~1013倍。(三)酶制劑研究和應(yīng)用階段抑制劑、溫度、pH,酶原激活等。1953-1958年,Watson和Crick發(fā)現(xiàn)DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)。因此一般認(rèn)為他們是最早的酶的發(fā)現(xiàn)者。葡萄糖、飴糖、果葡糖漿等甜味劑的生產(chǎn)柑桔類脫苦問題歷來是果品加工中的一大問題。水解小分子纖維素、糊精的非還原末端降低蛋白質(zhì)和碳水化合物的含量果膠、纖維素、半纖維素、淀粉和木質(zhì)素采用橙皮苷酶,可將橙皮苷水解成為水溶性的橙皮素,從而消除桔子罐頭的白濁現(xiàn)象。用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響由可食用的或無毒的動植物原料以及非致病、非產(chǎn)毒的微生物提取過氧化物酶是一種非常耐熱的酶,存在于所有高等植物中,通常將過氧化物酶作為一種控制食品熱處理程度的指示劑。用作果蔬熱處理是否充分的指標(biāo)1836年,德國生理學(xué)家TheodorSchwann在研究消化過程時,分離出一種在胃內(nèi)消化蛋白的物質(zhì),將它命名為胃蛋白酶。采用這項生物技術(shù)新成果,使其中絕大部分蛋白質(zhì)溶解,經(jīng)濃縮干燥可制成含氮量高、富含各種水溶性維生素的產(chǎn)品,其營養(yǎng)不低于奶粉,可摻入面包、面條中等食用,或用作飼料,其經(jīng)濟效益十分顯著。水解小分子纖維素、糊精的非還原末端裂解纖維二糖纖維素酶的應(yīng)用水解纖維素增加其溶解度改善風(fēng)味焙烤食品、茶葉加工、水果和蔬菜泥生產(chǎn)內(nèi)切纖維素酶水解纖維素的無定形區(qū)粘度迅速降低葡萄糖、纖維二糖和糊精產(chǎn)物纖維二糖水解酶外切酶作用于無定形纖維素的非還原末端依次切下纖維二糖粘度降低緩慢外切葡萄糖水解酶作用于纖維素、糊精的非還原末端葡萄糖β-葡萄糖苷酶分子越小水解越快食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙無規(guī)則水解β-糖苷鍵對結(jié)晶區(qū)無效產(chǎn)物葡萄糖產(chǎn)物2.11纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用肉軟化、奶酪生產(chǎn)、啤酒去濁、香腸和蛋白胨及魚胨加工水解小分子66混合酶劑纖維素酶、淀粉酶和蛋白酶混合物混合酶劑纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶混合物食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙纖維素酶的應(yīng)用焙烤食品、茶葉加工、水果和蔬菜泥生產(chǎn)水解纖維素增加其溶解度改善風(fēng)味食品工業(yè)果蔬泥生產(chǎn)糖苷酶混合酶含內(nèi)、外-纖維素酶、甘露糖苷酶、果膠酶果泥、菜泥使植物成分增溶增加對細(xì)胞壁的破碎不過分粘稠焙烤食品混合酶劑戊聚糖分解酶水解面粉中的戊聚糖改善黑面包焙烤品質(zhì)和貨架期咖啡、茶葉干燥過程將纖維素水解纖維素酶去除纖維素速溶咖啡速溶茶水果加工水果罐頭桔瓣去除囊衣梨去除粒狀物水果番茄去皮蝦類加工脫殼蝦殼變松蒸汽洗脫2.11纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用混合酶劑纖維素酶、淀粉酶和蛋白酶混合物混合酶劑纖維素酶、半纖67果汁降低粘度使懸濁物失去保護膠體而沉降不形成果凍即使糖、酸共存桔子罐頭脫囊衣代替堿處理脫苦食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙果膠酶的應(yīng)用澄清果汁水果加工粘度降低果膠酶纖維素酶檸堿酶脫果膠果汁高濃縮果汁、固體飲料果膠酶利于汁、渣分離檸檬苦素水解果膠酸果膠酶2.12果膠酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用果汁降低粘度使懸濁物失去保護膠體而沉降不形成果凍即使糖、酸共68水解三酰甘油脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯和甘油用于食品特殊風(fēng)味的形成乳酪、面包、焙烤食品巧克力奶糖乳脂肪脂肪酶限制性水解特殊風(fēng)味黃油增香乳酪面包縮短發(fā)酵時間松軟可口白面包食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙脂肪酶的應(yīng)用脂肪酶脂肪酶脂肪氧化酶氧化過程將面粉漂白脫脂豆粉作酶源增加風(fēng)味氧化不飽和脂肪酸改善面團結(jié)構(gòu)2.13脂肪酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用水解三酰甘油脂肪酸、甘油一酯、甘油二酯和甘油用于食品特殊風(fēng)味69催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)提高消化吸收率乳化性分解肌肉結(jié)締組織的膠原蛋白苦味肽脫苦蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶木瓜蛋白酶菠蘿蛋白酶食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙嫩化劑表面涂抹酶液酶液浸肉宰前酶液肌肉注射醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料嫩化2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性用70水解廢棄蛋白質(zhì)抽提蛋白質(zhì)飼料食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)苦味肽脫苦改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性提高消化吸收率乳化性蛋白酶雜魚、動物血、碎肉等醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用水解廢棄蛋白質(zhì)抽提蛋白質(zhì)飼料食品加工中的酶制劑食品用的蛋白酶71水解k-酪蛋白凝乳酶食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)苦味肽脫苦改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性提高消化吸收率乳化性牛奶發(fā)酵制成酸奶乳酸菌酪蛋白凝固Ca2+切塊加熱壓榨熟化干酪醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用水解k-酪蛋白凝乳酶食品加工中的酶制劑食品用的蛋白酶的應(yīng)用木72食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)苦味肽脫苦改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性提高消化吸收率乳化性降解蛋白質(zhì)發(fā)酵后木瓜蛋白酶菠蘿蛋白酶糖化酶降解糊精提高乙醇含量不加糖而增加糖度澄清啤酒防止冷渾濁醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品加工中的酶制劑食品用的蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶73添加適量淀粉酶和蛋白酶防止老化制作面團促進(jìn)面筋軟化增加延伸性改善發(fā)酵效果調(diào)節(jié)麥芽糖生成量氣泡均勻縮短發(fā)酵時間食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)苦味肽脫苦改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性提高消化吸收率乳化性醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用添加適量淀粉酶和蛋白酶防止老化制作面團促進(jìn)面筋軟化增加延伸性74食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)苦味肽脫苦改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性提高消化吸收率乳化性醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料用蛋白酶生產(chǎn)明膠用蛋白酶加工香腸制造蛋白胨、氨基酸供醫(yī)療、科研用不宜食用的蛋白質(zhì)2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品加工中的酶制劑食品用的蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶75催化大豆Pr水解縮短生產(chǎn)周期食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙蛋白酶的應(yīng)用木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解生成小肽和氨基酸用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)苦味肽脫苦改變在食品中的功能性質(zhì)起泡性提高消化吸收率乳化性醬油生產(chǎn)肉類嫩化干酪生產(chǎn)啤酒澄清面包制作蛋白制品蛋白飼料蛋白酶2.14蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用催化大豆Pr水解縮短生產(chǎn)周期食品加工中的酶制劑食品用的蛋白酶76食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙乳糖酶的應(yīng)用用于脫脂奶粉和冰淇淋的生產(chǎn)防止產(chǎn)品產(chǎn)生乳糖結(jié)晶乳糖的溶解度很低水解乳糖改善產(chǎn)品品質(zhì)用于糕點防止乳糖結(jié)晶析出用于面包促進(jìn)酵母發(fā)酵改善面包色澤2.15乳糖酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用食品加工中的酶制劑食品用的乳糖酶的應(yīng)用用于脫脂奶粉和冰淇淋的77謝謝大家!謝謝大家!781857年,微生物學(xué)家LouisPasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的結(jié)果,他認(rèn)為只有活的酵母細(xì)胞才能進(jìn)行發(fā)酵,使酶學(xué)的研究走了彎路。Liebig反對這種觀點,他認(rèn)為發(fā)酵現(xiàn)象是由溶解于酵母細(xì)胞液中的酶引起的。1878年,Kuhne將酶統(tǒng)一叫Enzyme,來自希臘文,其意思“在酵母中”,中文譯為“酶”或“酵素”。1835~1837年,Berzelius提出了催化作用的概念,該概念對酶學(xué)和化學(xué)的發(fā)展都十分重要??梢妼τ诿傅恼J(rèn)識一開始就與它具有催化作用的能力聯(lián)系在一起。(二)真正認(rèn)識階段1857年,微生物學(xué)家LouisPasteur等人提出酒精79動物的酶:從動物的臟器如胃黏膜、胰臟和肝臟中提取得到,如胃蛋白酶和凝乳酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶等。食品工業(yè)植物酶的:大麥芽、菠蘿、木瓜、無花果和大豆粉等提取得到,α—淀粉酶、β—淀粉酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶及無花果蛋白酶等。食品工業(yè)應(yīng)用酶主要包括:糖酶、蛋白酶、酯酶、多酚氧化酶、葡萄糖氧化酶、過氧化物酶、脂肪氧合酶等。(詳見教材第六章,將在后面做專題講授)1.5食品工業(yè)應(yīng)用酶動物的酶:從動物的臟器如胃黏膜、胰臟和肝臟中提取得到,如胃蛋80酶制劑來源主要用途α-淀粉酶β-淀粉酶糖化酶蛋白酶纖維素酶果膠酶葡萄糖異構(gòu)酶葡萄糖氧化酶脂肪氧化酶橘苷酶橙皮苷酶乳糖酶脂肪酶溶菌酶氨基?;缚莶輻U菌、米曲霉、黑曲霉麥牙、芽孢桿菌根酶、黑曲霉、紅曲霉等胰臟、木瓜、菠蘿、無花果、枯草桿菌、霉菌木霉、青霉霉菌放線菌、細(xì)菌黑曲霉、青霉大豆黑曲霉黑曲霉真菌、酵母真菌、細(xì)菌、動物霉菌、細(xì)菌淀粉液化、生產(chǎn)葡萄糖、釀造等麥牙糖和啤酒生產(chǎn)、焙烤食品糊精降解為葡萄糖肉軟化、奶酪生產(chǎn)、啤酒去濁、香腸和蛋白胨及魚胨加工食品加工、發(fā)酵果汁、果酒的澄清高果糖糖漿生產(chǎn)保持食品的風(fēng)味和顏色焙烤食品的漂白水果加工、去除桔汁的苦味防止柑橘罐頭和桔汁渾濁水解乳清中的乳糖香腸熟化、乳酪后熟、改良乳風(fēng)味食品中的抗菌物質(zhì)D、L-氨基酸的轉(zhuǎn)化食品工業(yè)中應(yīng)用的酶制劑酶制劑來源主要用途α-淀粉酶枯草桿菌、米曲霉、黑曲霉淀粉液化812.5果蔬加工(1)水果罐頭加工
制作桔子罐頭時需除桔瓣囊衣,過去使用堿處理法,耗水量大,又費工時?,F(xiàn)采用黑曲霉產(chǎn)生的半纖維素酶、果膠酶和纖維素酶的混合物,可很好地除去桔瓣囊衣,而避免上述缺點。桔子罐頭常發(fā)白色渾濁,這是同桔肉中橙皮苷造成的。采用橙皮苷酶,可將橙皮苷水解成為水溶性的橙皮素,從而消除桔子罐頭的白濁現(xiàn)象。桃果實含有紅色花青素,罐藏時同金屬離子作用而呈紫褐色。采用花青素酶處理桃醬、葡萄汁等,即可脫色而提高經(jīng)濟價值。這是因為花青素酶可以水解花青色素,使之變?yōu)闊o色物質(zhì)。第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用
2.5果蔬加工第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用82(3)酶在果汁加工水果中均含有果膠物質(zhì)。果膠的重要特性之一,就是在酸性和高濃度的糖存在時,即可形成凝膠。這一性質(zhì)是制造果凍、果醬的基礎(chǔ)。但在果汁加工上,卻造成了壓榨、澄清的因難?,F(xiàn)采用果膠酶處理破碎的果實,即可加速果汁過濾和促進(jìn)澄清。(3)酶在果汁加工水果中均含有果膠物質(zhì)。果膠的重要特性之一,83內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地水果成熟變甜變軟果膠酶纖維素酶戊聚糖酶淀粉酶蛋白酶果膠甲酯酶聚半乳糖醛酸酶水解果膠的甲酯鍵果膠酸提高果蔬的質(zhì)地硬度分解果膠中半乳糖醛酸單位水解果膠酸引起果蔬質(zhì)地變軟果蔬的質(zhì)地主要受碳水化合物的影響果膠、纖維素、半纖維素、淀粉和木質(zhì)素果膠裂解酶果膠消旋酶裂解葡萄糖苷鍵分解果膠鏈引起果蔬質(zhì)地變軟2.9內(nèi)源酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響對質(zhì)地的影響作用于碳水化合物的酶影響果84果汁降低粘度使懸濁物失去保護膠體而沉降不形成果凍即使糖、酸共存桔子罐頭脫囊衣代替堿處理脫苦食品加工中的酶制劑食品用的酶制劑較粗糙果膠酶的應(yīng)用澄清果汁水果加工粘度降低果膠酶纖維素酶檸堿酶脫果膠果汁高濃縮果汁、固體飲料果膠酶利于汁、渣分離檸檬苦素水解果膠酸果膠酶2.12果膠酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用果汁降低粘度使懸濁物失去保護膠體而沉降不形成果凍即使糖、酸共85謝謝大家!謝謝大家!86《食品酶學(xué)》課程課程編碼:08383004課程名稱:食品酶學(xué)英文名稱:FoodEnaymology學(xué)時/學(xué)分:30/1.5課程類型:學(xué)科基礎(chǔ)限選課開課專業(yè):食品科學(xué)與工程專業(yè)、食品質(zhì)量與安全專業(yè)選用教材:何國慶主編:《食品酶學(xué)》化學(xué)工業(yè)出版社2006年版?!妒称访笇W(xué)》課程課程編碼:0838300487《食品酶學(xué)》教學(xué)內(nèi)容第一章緒論第二章酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用(重點)第三章酶學(xué)基礎(chǔ)知識第四章酶工程(重點)酶的生產(chǎn)酶的分離純化技術(shù)酶的固定化技術(shù)酶分子修飾與改造第五章食品工業(yè)中應(yīng)用的酶《食品酶學(xué)》教學(xué)內(nèi)容第一章緒論88主要參考書1、王璋主編:《食品酶學(xué)》,中國輕工業(yè)出版社1997年版。2、彭志英主編:《食品酶學(xué)導(dǎo)論》,中國輕工業(yè)出版社2002年版。3、郭勇,鄭穗平主編:《酶學(xué)》,華南理工大學(xué)出版社2000年版。4、主編,李雁群,肖功年譯:《酶在食品加工中的應(yīng)用》(第二版),中國輕工業(yè)出版社2002年版。5、郭勇,鄭穗平主編:《酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用》,中國輕工業(yè)出版社1996年版。6、周曉云主編:《酶學(xué)原理與酶工程》,中國輕工業(yè)出版社2005年版。7、羅貴民主編:《酶工程》,化學(xué)工業(yè)出版社2003年版。主要參考書89幾點要求1、要求學(xué)生保證上課出勤率,病、事假需要有假條,并在每次上課之前由班長或課代表轉(zhuǎn)交任課教師;2、課堂上請關(guān)閉手機;3、上課注意力集中,請保持與老師授課內(nèi)容同步,并認(rèn)真記好各個補充的知識點;4、成績評定:總成績=10%出勤率+30%綜述性論文+60%期末閉卷考試成績幾點要求1、要求學(xué)生保證上課出勤率,病、事假需要有假條,并在90酶的應(yīng)用可以追溯到幾千年前;對酶的真正發(fā)現(xiàn)和對酶本質(zhì)的認(rèn)識直到19世紀(jì)中葉才開始起步;隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和人們對酶本質(zhì)認(rèn)識的不斷深化,酶的定義也不斷變化。第一章緒論酶的應(yīng)用可以追溯到幾千年前;第一章緒論9120世紀(jì)80年代初,Cech和Altman等發(fā)現(xiàn)具有催化功能的RNA一核酶,不但打破了酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念,開辟了酶學(xué)研究的新領(lǐng)域。更加科學(xué)的定義:
酶是由生物活細(xì)胞所產(chǎn)生的、具有高效和專一催化功能的生物大分子。Dixon和Webb在1979年的著作中對酶定義為:“酶是一種由于其特異的活性能力而具有催化特性的蛋白質(zhì)”。1.1酶的定義20世紀(jì)80年代初,Cech和Altman等發(fā)現(xiàn)具有催化功能92酶的核心本質(zhì):
①酶是催化劑;
②酶是生物催化劑。
酶作為生物催化劑,具有一般催化劑的共有特性:①只改變反應(yīng)的速率而不改變反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)方向和反應(yīng)平衡點;②在反應(yīng)過程中不消耗;③可降低反應(yīng)的活化能。酶的核心本質(zhì):酶作為生物催化劑,具有一般催化劑的共有特性:93含內(nèi)、外-纖維素酶、甘露糖苷酶、果膠酶因此一般認(rèn)為他們是最早的酶的發(fā)現(xiàn)者。水果加工、去除桔汁的苦味用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)①高效性酶參與反應(yīng)比非酶促反應(yīng)速率高108~1020倍,因此,酶促反應(yīng)必須在溫和的條件下進(jìn)行。作用于碳水化合物的酶影響果蔬的質(zhì)地1903年,Henri提出了酶與底物作用的中間復(fù)合物學(xué)說。內(nèi)源酶對食品質(zhì)量的影響11纖維素酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用胰臟、木瓜、菠蘿、無花果、枯草桿菌、霉菌第二章酶在食品工業(yè)的應(yīng)用食品質(zhì)量與安全專業(yè)用于啤酒、奶酪、醬油和肉制品生產(chǎn)對酶的真正發(fā)現(xiàn)和對酶本質(zhì)的認(rèn)識直到19世紀(jì)中葉才開始起步;國外大量生產(chǎn)的阿期巴甜(天門冬酰丙氨酸甲酯,APM)就是一種高甜度的甜味劑。食品質(zhì)量與安全專業(yè)酶結(jié)構(gòu)和作用原理到目前為止,在基因工程中應(yīng)用的工具酶已有500多種,主要的工具酶有限制性內(nèi)切酶,DNA連接酶,DNA聚合酶等。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、無花果蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、凝乳酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶酶作為生物催化劑,具有一般催化劑所不具有的特殊性能:①高效性酶參與反應(yīng)比非酶促反應(yīng)速率高108~1020倍,比其他催化反應(yīng)高107~1013倍。②高度專一性酶對催化反應(yīng)的反應(yīng)性質(zhì)和反應(yīng)底物都有嚴(yán)格的選擇性,只能催化一種或一類的反應(yīng),作用于一種或一類的底物。③易變性酶活力與結(jié)構(gòu)狀態(tài)密切相關(guān),任何使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的因素都會引起其催化功能的變化甚至完全喪失。因此,酶促反應(yīng)必須在溫和的條件下進(jìn)行。④高度受控性酶的催化活力在體內(nèi)或體外受到多種因素調(diào)節(jié)和控制,如基因表達(dá)、輔助因子、存在狀態(tài)、反饋抑制、底物水平、激素水平、激活劑、抑制劑、溫度、pH,酶原激活等。⑤代謝相關(guān)性在生物體內(nèi),酶控制著所有重要生物大分子(蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、核酸)和小分子(氨基酸、糖和維生素)合成和分解。含內(nèi)、外-纖維素酶、甘露糖苷酶、果膠酶酶作為生物催化劑,具有941.2酶學(xué)研究內(nèi)容酶學(xué)(Enzymology):研究酶的性質(zhì)酶的作用規(guī)律酶結(jié)構(gòu)和作用原理酶的生物學(xué)功能酶的應(yīng)用的一門科學(xué)。酶學(xué)的重點研究范疇:酶的生物合成機理酶的生產(chǎn)及調(diào)節(jié)控制酶的分離提純酶作用特性和反應(yīng)動力學(xué)
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