《第二节 酶工程与食品加工》教案.doc

第二节 酶工程与食品加工教案【教学目标】知识与能力方面：1、说出酶家族的概况及酶制剂的生产方法。2、举例说明酶在食品加工中的应用。3、尝试分析和收集有关酶的专利文献资料。4、认同解决现实生活中的许多问题离不开科学技术，以及科学技术是不断发展的。过程与方法方面：本节课主要采取学生通过小组合作探究的方法，采用“问题-探究-新问题-再探究”的教学模式。在小组合作探究中理解科学、技术、社会三者的关系。培养学生的合作探究精神，和自我学习、搜集信息和处理信息的能力。认同解决现实生活中的许多问题离不开科学技术，以及科学技术是不断发展的。情感态度、价值观方面：培养学生关爱社会,关爱身体健康、热爱生活的情感，培养他们社会责任感，形成关心现代农业发展的情感。【教学重点】1、说出酶家族的概况及酶制剂的生产方法。2、举例说明酶在食品加工中的应用。【教学方法】讲授法和学生合作学习相结合。【教学课时】1课时。【教学过程】学生：利用教材中的“从社会来”的材料，引起学生学习本节的兴趣。然后，分小组讨论、探讨、交流。一、酶的家族与酶制剂的生产1、分类：按照酶催化的反应和所起的作用，可以将酶分为氧化还原酶、水解酶、裂解酶、连接酶、转移酶和异构酶六大类。2、与无机催化剂相比酶的特点：催化效率高、反应条件温和等优点。但是，要使酶在大规模的工业生产和实际生活中得到应用，还需要克服许多困难。目前，大量应用的酶都是利用微生物发酵的方法生产的。一些重要的酶已经采用基因工程菌发酵生产，使酶的产量大幅度提高。3、酶制剂：在实际应用中，为了保持酶的活性以及使用、储存和运输的方便，人们将酶制备成不同的剂型，如液体、颗粒、粉末等，这种含有酶的制品成为酶制剂。固定化酶：人们采取多种方法将酶固定在一定的载体上，制备成不溶于水的固体颗粒，成为固定化酶。二、酶在食品加工中的具体应用1、酶比无机催化剂的优越性：（1）由于反应能在常温、常压和中性的pH条件下进行，因此可以节省大量的能源和设备投资。（2）生产过程中不会造成严重的环境污染，符合环境保护的要求。（3）生产过程简单，效率高，产品质量好，生产成本低。2、应用：目前已有几十种酶制剂成功的应用于食品加工，不仅用于食品的直接生产，还用于改进工艺、简化生产过程、改善产品的品质和风味、延长储存期、提高产品产量和质量等方面。 （1）酿酒啤酒是最早利用酶的酿造产品之一。其酿造过程中制浆和调理两阶段需酶制剂。主要工艺流程如下： 其中蛋白酶可降解啤酒的蛋白质组 分，防止啤酒冷浑浊，延长啤酒贮藏期；糖化酶能降解啤酒中的残留糊精，既保证了啤酒中最高的乙醇含量，又能增加糖度。此外，酶制剂也广泛应用于果酒、白酒等的酿造，既可提高出酒率又能消除浑浊等。如董友新等利用阿米诺酶的生理特性和复合功能，强化白云边酒酿造后轮次发醇，提高出酒率。(2)果汁生产是水果加工中最重要的酶，应用果胶酶处理破碎果实，可加速果汁过滤，促进澄清等，如杨辉等将果胶酶应用于苹果酒生产中的榨汁工艺，可提高出汁率20%，澄清度可达90%以上。而且应用复合酶系作用效果更加明显，如秦蓝等采用果胶酶和纤维素酶的复合酶系制取南瓜汁，大大提高了南瓜的出汁率和南瓜汁的稳定性。并通过扫描电子显微镜观察南瓜果肉细胞的超微结构，显示出单一果胶酶制剂或纤维素酶制剂对南瓜果肉细胞壁的破坏作用远不如复合酶系。又如张倩等提出了一种新型果蔬加工酶粥化酶含有果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶及蛋白酶等*，可提高果蔬果汁的出汁率，增加澄清度，在果蔬加工中有广阔的应用前景。（3）乳品工业乳制品是除母乳以外营养最为丰富和均衡的全价食品，他含有人体所必需的全部营养成分。由于乳的营养全面性和均衡性，使其在婴儿营养和成年膳食中占有极其重要的地位。 2.3.1乳糖分解 由于人体内缺乏乳糖酶故有些人饮奶后常发生腹泻、腹痛等不良症状。于是乳糖酶便显示了他独特的作用，他可水解乳糖为半乳糖与葡萄糖。此外，常作为废水排除的乳清经乳糖酶处理后，可供食用或作为饲料。 二酶工程在食品保鲜的应用 酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊蛋白质1。酶普遍存在于动、植物和微生物中,通过采取适当的理化方法,将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来,加工成具有一定纯度标准的生化制品,即为酶制剂。食品在加工、运输和保藏过程中,因受到氧、微生物、温度、湿度、光线等因素的影响,使它的色、香、味及营养发生变化,甚至导致变质、降低食用价值。因此,如何尽可能地保留食品原有的品质特性始终是食品加工、运输和贮存过程中的一个重要问题。酶制剂保鲜作为一种新型的保鲜技术正引起人们的极大关注,且具有非常广泛的前景。现就酶制剂保鲜的特点及其在食品保鲜中的应用作一概述。（4）食品保鲜应用举例溶菌酶(lysozme)又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,可以水解细菌细胞壁肽聚糖的B-1,4糖苷键,导致细菌自溶死亡。溶菌酶的分子量14000左右,等电点10.711.0,化学性质十分稳定,在pH1.211.3范围内剧烈变化时,其结构几乎不变,非常适合于各种食品的防腐3。它对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等都有抗菌作用,而对没有细胞壁的人体细胞不会产生不利影响。它能杀死肠道腐败球菌,增加抗感染力,同时还能促进婴儿肠道双歧乳酸杆菌增殖,促进乳酪蛋白凝乳利于消化,所以是婴儿食品、饮料的良好添加剂。溶菌酶对人体完全无毒、无副作用,具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效,是一种安全的天然防腐剂。用溶菌酶处理食品,可有效地防止和消除细菌对食品的污染,起到防腐保鲜作用。溶菌酶现已广泛用于干酪、水产品、酿造酒、乳制品、肉制品、新鲜果蔬、豆腐、糕点、面条、及饮料等的防腐保鲜。马美湖等的研究也证明,溶菌酶对于控制细菌总数的增殖、减缓TVB-N的上升具有极其重要的作用。（5）其他饮料加工如茶饮料加工中主要用到的酶有过氧化酶、多酚酶及单宁酶，其主要功能是控制茶的颜色和风味及提高茶的溶解性能。【布置作业】1、