酶在贮藏、发酵方面的应用

1、第六章第六章 酶在贮藏保鲜中的应用酶在贮藏保鲜中的应用 第一节第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方葡萄糖氧化酶在食品保鲜方 面的应用面的应用第二节第二节 溶菌酶在食品保鲜方面的应用溶菌酶在食品保鲜方面的应用第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一节第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用p217p葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，简写为，简写为GOD, E.C.1.1.3.4) ，系统命名为系统命名为-D-葡萄糖氧化还原酶，其广泛分布于动植物和微生物葡萄糖氧化还原酶，其广泛分布于动植物和微生物体内。体内。p该酶对该酶对-D-

2、葡萄糖具有高度专一性，可催化葡萄糖与氧反应。葡萄糖具有高度专一性，可催化葡萄糖与氧反应。 葡萄糖葡萄糖+O2 葡萄糖酸葡萄糖酸+H2O2 2H2O2 2H2O+O2 GOD对人体无毒无副作用，对人体无毒无副作用，FAO/WHO(1994)规定，源自黑曲霉规定，源自黑曲霉的葡萄糖氧化酶，的葡萄糖氧化酶，ADI不做特殊规定。不做特殊规定。GOD过氧化氢酶过氧化氢酶第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一节第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用p一、脱糖保鲜一、脱糖保鲜p二、脱氧保鲜二、脱氧保鲜p三、防止微生物繁殖三、防止微生物繁殖第五章第五章 酶

3、在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一节第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用p一、脱糖保鲜一、脱糖保鲜p用于蛋白粉、蛋白片的生产。用于蛋白粉、蛋白片的生产。p防止美拉德反应。防止美拉德反应。p操作：在蛋液中加入后适当通氧（操作：在蛋液中加入后适当通氧（3032） ，使葡萄，使葡萄糖完全氧化。同时可杀菌。糖完全氧化。同时可杀菌。p还可用于全脂奶粉、谷物、可可、咖啡、虾类、脱水蔬菜、还可用于全脂奶粉、谷物、可可、咖啡、虾类、脱水蔬菜、肉类等食品，防止葡萄糖引起的褐变。肉类等食品，防止葡萄糖引起的褐变。第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一

4、节第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用p二、脱氧保鲜二、脱氧保鲜p除微生物外，氧化是造成食品色、香、味变差的最重要因除微生物外，氧化是造成食品色、香、味变差的最重要因素，含量很低的氧足以造成食品色泽变深、味道变质。素，含量很低的氧足以造成食品色泽变深、味道变质。p食品除氧是食品贮藏中的必要手段。食品除氧是食品贮藏中的必要手段。p目前，许多国家已将目前，许多国家已将GOD作为公认的安全抗氧化剂而广作为公认的安全抗氧化剂而广泛应用于各种食品和食品加工工艺中。泛应用于各种食品和食品加工工艺中。p常与过氧化氢酶协同使用。常与过氧化氢酶协同使用。第五章第五章 酶在食品

5、加工中的应用酶在食品加工中的应用葡萄糖氧化酶在食品中的除氧保鲜作用葡萄糖氧化酶在食品中的除氧保鲜作用食品种类食品种类主要作用（除氧）主要作用（除氧）酒类酒类白葡萄酒白葡萄酒防止多酚氧化酶的作用下发生褐变防止多酚氧化酶的作用下发生褐变啤酒啤酒防止老化味，保持原有风味、延长保质期防止老化味，保持原有风味、延长保质期清酒清酒防止着色及引起质量起变化防止着色及引起质量起变化瓶装及罐头食品瓶装及罐头食品防止铁或锡的溶出，防止管壁腐蚀防止铁或锡的溶出，防止管壁腐蚀果汁及果汁饮料果汁及果汁饮料抑制或减少褐变和褪色现象，保护抑制或减少褐变和褪色现象，保护VC水产品水产品鱼鱼降低脂肪氧合酶、多酚氧化酶的活力，防

6、止变色；并使鱼制品表面降低脂肪氧合酶、多酚氧化酶的活力，防止变色；并使鱼制品表面pH降低，抑制细菌生长，降低，抑制细菌生长，虾虾防止变色、防止酸败防止变色、防止酸败第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一节第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用p三、防止微生物繁殖三、防止微生物繁殖p由于除氧作用，能防止好氧微生物的生长繁殖；由于除氧作用，能防止好氧微生物的生长繁殖；p形成的葡萄糖酸能引起形成的葡萄糖酸能引起pH下降，也有抑菌作用；下降，也有抑菌作用；p由于形成过氧化氢具有细胞毒性，也可起到杀菌作用。由于形成过氧化氢具有细胞毒性，也可起到杀菌作

7、用。 p（但报道不尽一致，有待研究）（但报道不尽一致，有待研究）第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 溶菌酶在食品保鲜方面的应用溶菌酶在食品保鲜方面的应用p219p溶菌酶溶菌酶(lysozyme,LZM, EC 3.2.1.17),又称胞壁酸又称胞壁酸酶酶(muramidase)或或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶（乙酰胞壁质聚糖水解酶（N-acetylmuramide glycanohydrlase） 。广泛存在。广泛存在于卵清、唾液等生物分泌液中，其中蛋清中含量最多。于卵清、唾液等生物分泌液中，其中蛋清中含量最多。p具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。具有抗菌、消炎、抗病毒

8、等作用。p溶菌酶是一种天然蛋白质，溶菌酶是一种天然蛋白质，1992年年FAO/WTO 的食品的食品添加剂协会已经认定溶菌酶在食品中应用是安全的。添加剂协会已经认定溶菌酶在食品中应用是安全的。 第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 溶菌酶在食品保鲜方面的应用溶菌酶在食品保鲜方面的应用p219p一、溶菌酶的作用机制一、溶菌酶的作用机制p溶菌酶是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过溶菌酶是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破坏破坏细胞壁中的细胞壁中的N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAM）和）和N-乙酰氨基乙酰氨基葡糖（葡糖（NAG）之间的）之间的-1,4糖苷

9、键，糖苷键，使细胞壁不溶性黏使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。细菌溶解。p溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。p图图p220第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 溶菌酶在食品保鲜方面的应用溶菌酶在食品保鲜方面的应用p二、溶菌酶在食品保鲜中的应用二、溶菌酶在食品保鲜中的应用p目前已大量应用于食品

10、的保鲜。目前已大量应用于食品的保鲜。p乳制品；乳制品；p肉制品和水产肉制品和水产p低度酒类和饮料；低度酒类和饮料；p其他食品：生面条、花生酱、色拉、蛋糕等；其他食品：生面条、花生酱、色拉、蛋糕等；p用于食品的活性包装（喷洒或浸润、烘干）。用于食品的活性包装（喷洒或浸润、烘干）。p在应用时必需注意酶的专一性，单独使用有一定的局限性，可结合其在应用时必需注意酶的专一性，单独使用有一定的局限性，可结合其他食品添加剂或不同来源的溶菌酶结合作用，提高防腐能力。他食品添加剂或不同来源的溶菌酶结合作用，提高防腐能力。第七章第七章 酶在发酵方面应用酶在发酵方面应用 第一节第一节 酶在酒类生产中的应用酶在酒类生

11、产中的应用第二节第二节 酶在调味品生产中的应用酶在调味品生产中的应用第三节第三节 酶在酿造食品的应用酶在酿造食品的应用第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一节第一节 酶在酒类生产中的应用酶在酒类生产中的应用p一、酶在啤酒发酵中的应用一、酶在啤酒发酵中的应用p二、酶在白酒、黄酒中的应用二、酶在白酒、黄酒中的应用第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用p一、酶在啤酒发酵中的应用一、酶在啤酒发酵中的应用p提高辅料的比例和辅料的提高辅料的比例和辅料的液化速率液化速率p提高发酵度提高发酵度p弥补麦芽质量不好弥补麦芽质量不好p提高啤酒质量提高啤酒质量p降低成本降低成本p操

12、作方便操作方便p降低双乙酰含量，提高品降低双乙酰含量，提高品质质p防止啤酒混浊防止啤酒混浊p提高设备利用率，高浓度提高设备利用率，高浓度糖化。糖化。第一节第一节 酶在酒类生产中的应用酶在酒类生产中的应用辅料粉辅料粉耐高温淀粉酶耐高温淀粉酶液化锅液化锅水水糖化锅糖化锅 干麦芽干麦芽 、水、水过滤槽过滤槽煮沸锅煮沸锅沉淀槽沉淀槽薄板冷却器薄板冷却器主发酵主发酵 酵母菌酵母菌后发酵后发酵过滤机过滤机 CO2 罐装机罐装机 巴氏灭菌巴氏灭菌成品成品液体糖化酶-淀粉酶蛋白酶复合酶真菌淀粉酶糖化酶木瓜蛋白酶-葡聚糖酶-乙酰乳酸脱羧酶第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用啤酒酿造中使用酶制剂

13、及作用啤酒酿造中使用酶制剂及作用酶制剂种类酶制剂种类生产菌生产菌作用作用-淀粉酶淀粉酶枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌解淀粉芽孢杆菌解淀粉芽孢杆菌用于辅料糖化用于辅料糖化耐高温耐高温-淀粉淀粉酶酶地衣芽孢杆菌地衣芽孢杆菌用于辅料糖化用于辅料糖化糖化酶糖化酶黑曲霉黑曲霉米曲霉米曲霉增加可发酵性糖增加可发酵性糖蛋白酶蛋白酶黑曲霉黑曲霉宇佐美曲霉黑曲霉、栖土曲霉宇佐美曲霉黑曲霉、栖土曲霉枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌增加增加-氨基酸，防止啤酒混浊，氨基酸，防止啤酒混浊，改善麦芽质量，加快过滤速率改善麦芽质量，加快过滤速率普鲁兰酶普鲁兰酶嗜酸芽孢杆菌嗜酸芽孢杆菌产气杆菌产

14、气杆菌切割淀粉支链，增加出糖切割淀粉支链，增加出糖-葡聚糖酶葡聚糖酶枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌地衣芽孢杆菌地衣芽孢杆菌绿色木霉绿色木霉改善过滤速度改善过滤速度-乙酰乳酸脱乙酰乳酸脱羧酶羧酶枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌减少双乙酰含量减少双乙酰含量纤维素酶纤维素酶绿色木霉绿色木霉增加可发酵性糖增加可发酵性糖-淀粉酶淀粉酶植物提取植物提取增加可发酵性糖增加可发酵性糖第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用啤酒酿造中酶制剂的应用啤酒酿造中酶制剂的应用p耐高温耐高温-淀粉酶淀粉酶p该酶作用机理：从分子内部随机地切割该酶作用机理：从分子内部随机地切割-1,4糖苷键，不能水解糖苷键，不能水解-1,6

15、糖苷键，糖苷键， -1,3糖苷键，甚至不能水解紧靠分支点的糖苷键，甚至不能水解紧靠分支点的-1,4糖苷键。糖苷键。p将淀粉水解成糊精和低将淀粉水解成糊精和低p聚糖，最适作用温度为聚糖，最适作用温度为p95100.钙离子浓度对钙离子浓度对p耐高温耐高温-淀粉酶空间构淀粉酶空间构p型的稳定性有利，控制型的稳定性有利，控制p在在5070mg/kg。p糖化酶糖化酶p又称葡萄糖淀粉酶。将淀粉从非还原性末端水解又称葡萄糖淀粉酶。将淀粉从非还原性末端水解-1,4-糖苷键。糖苷键。还能将还能将 - 1, 6- 糖苷键和糖苷键和 - 1, 3- 糖苷键切开糖苷键切开,只是后两种键的水解速度较慢。只是后两种键的水

16、解速度较慢。作用温作用温度度60 .第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用啤酒酿造中酶制剂的应用啤酒酿造中酶制剂的应用p -淀粉酶淀粉酶p外切酶，外切酶，能将直链淀粉能将直链淀粉p分解成麦芽糖的淀粉酶，分解成麦芽糖的淀粉酶，p又称为麦芽糖苷酶。又称为麦芽糖苷酶。p从淀粉非还原端开始水从淀粉非还原端开始水p解解 - 1,4-糖苷键，顺次切下麦芽糖单位。同时发生沃尔登转位反糖苷键，顺次切下麦芽糖单位。同时发生沃尔登转位反应（应（Wanlden inversion），使生成的麦芽糖由），使生成的麦芽糖由-型转为型转为-型。型。它不能水解支链淀粉的它不能水解支链淀粉的- 1,6糖苷键，

17、也不能绕过支链淀粉的分支糖苷键，也不能绕过支链淀粉的分支点继续作用于点继续作用于- 1,4键。并在分支点残留键。并在分支点残留 13 个葡萄糖残基。因个葡萄糖残基。因此此- 淀粉酶对支链淀粉的作用是不完全的。淀粉酶对支链淀粉的作用是不完全的。p-淀粉酶广布于植物界如未发芽的大麦、小麦、燕麦、大豆、甘薯淀粉酶广布于植物界如未发芽的大麦、小麦、燕麦、大豆、甘薯等中。等中。第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用啤酒酿造中酶制剂的应用啤酒酿造中酶制剂的应用p -葡聚糖酶葡聚糖酶p内切葡聚糖酶随机切割纤维素内切葡聚糖酶随机切割纤维素p多糖链内部的无定型区多糖链内部的无定型区,产生产生p不

18、同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于这些还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端还原性的纤维素多糖链的末端,释放葡萄糖或纤维二糖。释放葡萄糖或纤维二糖。p糖化后的麦汁要经过过糖化后的麦汁要经过过滤槽除去麦糟，滤槽除去麦糟，影响麦汁的过滤速度最重要因影响麦汁的过滤速度最重要因素是黏度，当麦芽的质量差或辅料比例大时，麦汁中的素是黏度，当麦芽的质量差或辅料比例大时，麦汁中的-葡聚糖分解葡聚糖分解不完全，使黏度增大过滤困难，甚至后期引起混浊。糖化时加入不完全，使黏度增大过滤困难，甚至后期引起混浊。糖化时加入-葡萄糖聚葡萄糖聚酶，以分解葡聚

19、糖。作用温度酶，以分解葡聚糖。作用温度5060。第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用啤酒酿造中酶制剂的应用啤酒酿造中酶制剂的应用p木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶p啤酒在保质期内常常由于蛋白质和多酚类聚合物成颗粒析啤酒在保质期内常常由于蛋白质和多酚类聚合物成颗粒析出，同时大麦中的出，同时大麦中的-球蛋白与麦汁中的大麦表皮和酒花中球蛋白与麦汁中的大麦表皮和酒花中的花色苷以氢键结合形成沉淀，造成的花色苷以氢键结合形成沉淀，造成混浊混浊，大约，大约90%的混的混浊是这些因素导致。浊是这些因素导致。p在后酵时加入酸性在后酵时加入酸性木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶以分解蛋白质木瓜蛋

20、白酶和菠萝蛋白酶以分解蛋白质（10g/t），再添加硅胶或鱼胶吸附沉淀的蛋白质，或），再添加硅胶或鱼胶吸附沉淀的蛋白质，或添加添加PVPP（聚乙烯聚吡咯烷酮）、尼龙（聚乙烯聚吡咯烷酮）、尼龙66等吸附多酚等吸附多酚类物质，提高啤酒的稳定性。类物质，提高啤酒的稳定性。第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用啤酒酿造中酶制剂的应用啤酒酿造中酶制剂的应用p葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶p除去溶解氧，阻止啤酒氧化变质出现老化味。除去溶解氧，阻止啤酒氧化变质出现老化味。p除氧效果好、速度快、无异味，对保持啤酒的稳定性和风味有一定的效果，除氧效果好、速度快、无异味，对保持啤酒的稳定性和风味有一定的效

21、果，优于碳酸氢钠和异维生素优于碳酸氢钠和异维生素C C钠，使用量钠，使用量25g/100L。p-乙酰乳酸脱羧酶乙酰乳酸脱羧酶p双乙酰的含量是影响啤酒风味的重要指标，它是啤酒发酵过程中酵母菌产生双乙酰的含量是影响啤酒风味的重要指标，它是啤酒发酵过程中酵母菌产生的的-乙酰乳酸和乙酰乳酸和-乙酰羟基丁酸脱羧而生成的，当双乙酰的含量达到高峰值乙酰羟基丁酸脱羧而生成的，当双乙酰的含量达到高峰值后逐渐降低，但降低的速率受很多因素的影响。后逐渐降低，但降低的速率受很多因素的影响。p贮藏啤酒中控制双乙酰含量在贮藏啤酒中控制双乙酰含量在0.1mg/L以下。以下。p控制双乙酰方法：控制双乙酰方法：p控制麦汁中控制

22、麦汁中-氨基氮氨基氮p添加酶制剂添加酶制剂p提高啤酒成熟温度或调控成熟时间提高啤酒成熟温度或调控成熟时间第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第一节第一节 酶在酒类生产中的应用酶在酒类生产中的应用p二、酶在白酒、黄酒中的应用二、酶在白酒、黄酒中的应用p酶在大曲白酒中的应用酶在大曲白酒中的应用 酒糟酒糟 原料原料粉碎粉碎 配料配料 蒸馏糊化蒸馏糊化 出甑出甑 加曲、加曲、糖化酶糖化酶、酵母、酵母 入窖发酵入窖发酵 酒醅酒醅 取酒取酒使用糖化酶作用：使用糖化酶作用：大曲的用量可从传统工艺的大曲的用量可从传统工艺的25%下降为下降为20%。糖化酶用量为原料的糖化酶用量为原料的0.10

23、.12%，缩短发酵时间，由，缩短发酵时间，由40d缩短为缩短为30d。降低酒糟淀粉的含量，从降低酒糟淀粉的含量，从8.99.1%降至降至6.26.5%。提高出酒率提高出酒率9.711.8%第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 酶在调味品生产中的应用酶在调味品生产中的应用p一、酱油、醋一、酱油、醋p二、酶法生产鲜味剂二、酶法生产鲜味剂第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 酶在调味品生产中的应用酶在调味品生产中的应用p一、酶在酱油、醋生产中的应用一、酶在酱油、醋生产中的应用p1.酱油生产酱油生产 米曲霉种曲米曲霉种曲 盐水盐水 豆粕、麸皮

24、豆粕、麸皮 润水润水 蒸料蒸料 制生产曲制生产曲 发酵发酵 淋油淋油 调兑调兑 灭菌灭菌 成品成品 酱渣酱渣蛋白酶用于酱油生产中的强化增香蛋白酶用于酱油生产中的强化增香 米曲霉种曲米曲霉种曲 豆粕、麸皮豆粕、麸皮 润水润水 蒸料蒸料 制生产曲制生产曲 中温发酵中温发酵高温发酵高温发酵 淋头油淋头油头渣加头渣加蛋白酶蛋白酶等等 成品成品灭菌灭菌 兑油兑油淋二油、三油淋二油、三油高温发酵高温发酵低温发酵低温发酵 酱油中的鲜味主要来自于氨基酸钠盐，添加蛋白酶可补充米曲霉产生的蛋白酶不足，酱油中的鲜味主要来自于氨基酸钠盐，添加蛋白酶可补充米曲霉产生的蛋白酶不足，尤其是酸性蛋白酶，有利于蛋白质降解，提高

25、鲜味，并提高原料的利用率。尤其是酸性蛋白酶，有利于蛋白质降解，提高鲜味，并提高原料的利用率。第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 酶在调味品生产中的应用酶在调味品生产中的应用p一、酶在酱油、醋生产中的应用一、酶在酱油、醋生产中的应用p酱油生产中酶法液化应用新工艺酱油生产中酶法液化应用新工艺 利用酶法液化淀粉糖浆添加在酱醅中发酵可以提高酱油的成品率，降利用酶法液化淀粉糖浆添加在酱醅中发酵可以提高酱油的成品率，降低成本。低成本。 高温淀粉酶高温淀粉酶、氯化钙、氯化钙 米米加水浸泡加水浸泡清洗清洗磨浆磨浆调浆调浆液化液化降温降温冷却冷却糖化糖化 糖化液糖化液+ 米曲霉种

26、曲米曲霉种曲 豆粕、麸皮豆粕、麸皮 润水蒸料润水蒸料 制生产曲制生产曲 发酵发酵养坯养坯 淋头油淋头油养坯养坯 淋二油淋二油养坯养坯 成品成品灭菌灭菌 调配、兑油调配、兑油淋二油淋二油 第五章第五章 酶在食品加工中的应用酶在食品加工中的应用第二节第二节 酶在调味品生产中的应用酶在调味品生产中的应用p2.酶在食醋生产中的应用酶在食醋生产中的应用p传统工艺传统工艺 曲曲 米糠、麸皮米糠、麸皮 原料原料 粉碎粉碎 蒸煮蒸煮 入池发酵入池发酵 酒精发酵酒精发酵 醋酸发酵醋酸发酵 出池淋醋出池淋醋 成品成品p“双酶法双酶法”食醋工艺食醋工艺 淀粉酶淀粉酶 糖化酶糖化酶 酵母菌酵母菌 麸曲麸皮麸曲麸皮 醋酸菌醋酸菌 碎米碎米粉碎粉碎 调浆调浆 液化液化糖化糖化 酒精发酵酒精发酵 醋酸发酵醋酸发酵 醋醪醋醪 淋醋淋醋 压滤压滤 陈酿陈酿 调兑调兑 成品成品加酶作用：加酶作用：缩短发酵周期缩短发酵周期提高原料利用率提高原料利用率提高成品