酶在食品加工中的应用探析

酶在食品工业中主要用于淀粉加工，乳品加工，酒类酿造，果蔬加工，肉、鱼类加工，焙烤食品制造等行业。

（一）酶在淀粉加工行业中的应用

淀粉类食品是指含有大量淀粉或者以淀粉为主要原料加工制成的食品，是世界上产量最大的一类食品。在淀粉类食品加工中使用的酶主要有 α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、葡萄糖异构酶和脱支酶等。它们的作用特点各不相同，α-淀粉酶是从底物分子内部将α-1，4糖苷键裂开，从而使庞大的葡萄糖分子链迅速断开，变小、变短；β-淀粉酶是从底物的非还原端将麦芽糖单位水解下来；糖化酶是从底物的非还原端将葡萄糖单位水解下来；葡萄糖异构酶则可使木糖、葡萄糖异构化成木酮糖和果糖；脱支酶是水解支链淀粉的α-1，6糖苷键，使整个侧枝切下而生成直链糊精。

淀粉加工的第一步是用α-淀粉酶将淀粉液化，再通过其他各种糖酶的作用生成各种淀粉糖浆，各种淀粉糖浆由于DE值不同，糖的成分不同，其性质也各不相同，风味各异，从而适合于不同的用途。随着人们对食品要求的提高，食品工业广泛使用各种糖浆来改善食品的风味、组织结构和其他性质，例如水果罐头加入葡萄糖与果糖浆后，可保持果实原有的色香味且甜度适中；在制造糕点时，加入饴糖可增加稠度，且可减轻淀粉老化，保持糕点的柔韧性；淀粉糖浆用于蜜饯制造可防止蔗糖析出晶体；果葡糖浆以其渗透压高，防腐性好，在低温下甜度突出等特点，适合于蜜饯、冷饮等制造，又因吸湿性强，故可用于制造面包和其他糕点，保鲜期也得到延长；低DE麦芽糊精用于糖果制造可冲淡甜度，使之更接近于天然风味，用于饮料在增稠和稳定泡沫方面益处很大。

（二）酶在乳品加工行业中的应用

在乳品生产过程中所用的酶主要有凝乳酶、乳糖酶、脂肪酶等。凝乳酶用于干酪制造；乳糖酶用于牛奶中的乳糖分解；脂肪酶用于干酪和黄油的香气增加。

凝乳酶在乳制品工业中的应用最为常见。全世界每年生产干酪所用牛奶达一亿多吨，占牛奶总产量的1 /4。干酪生产的第一步是将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶，再加凝乳酶水解κ-酪蛋白，在酸性环境下，Ca²⁺使酪蛋白凝固，再切块加热压榨熟化而成。以前所用凝乳酶均取自小牛，全世界一年要宰杀4000万头小牛，来源不足，价格昂贵。现在85%动物酶已由微生物酶所代替。凝乳酶已成为仅次于淀粉酶的大宗产品，凝乳酶的本质是酸性蛋白酶，只是凝乳作用强而蛋白分解作用弱，在一定程度上使酪蛋白分解形成苦味，现在用基因工程的方法将牛凝乳酶原生成基因植入大肠杆菌，已经表达成功，用发酵法已可生产凝乳酶。

乳糖酶可分解乳糖生成半乳糖和葡萄糖，乳糖是缺乏甜味而溶解度低的双糖，牛奶中含有4.5%的乳糖，有些人由于体内缺乏乳糖酶，因而在饮牛奶后常发生腹泻、腹胀等；另外，由于乳糖难溶于水，常在炼乳、冰淇淋中呈沙样结晶而析出，影响风味，因此需要除去牛奶中的乳糖。现在，用固定化黑曲霉乳糖酶装成酶柱，处理牛奶后可生产出脱乳糖牛奶。另外，可利用乳糖酶处理乳清，因为乳清中含有大量的乳糖，从而可使乳清作为饲料和生产酵母的培养基，而不是把乳清作为废水排放。

脂肪酶在乳制品的增香过程中发挥着重要的作用。乳制品的特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质（如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类），乳品加工时添加适量脂肪酶可增加干酪和黄油的香味，将增香黄油用于奶糖、糕点等可节约用量。

（三）酶在酒类酿造行业中的应用

酒类酿造行业特别是在啤酒生产中常使用酶制剂。啤酒是以大麦为主要原料，玉米或大米为辅料，经麦芽制备、糖化和发酵而成的酒精饮料。麦芽中含有降解大麦和辅料生成可发酵性物质所必需的各种酶类，主要为淀粉酶、蛋白酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶等。当麦芽质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时，由于酶的活力不足，使糖化不能充分，蛋白质降解不足，从而影响啤酒的风味与收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、β-淀粉酶、β-葡聚糖酶等酶制剂，可补充麦芽中酶活力不足的缺陷。特别是在用大麦作辅料或麦芽发芽不良时，其中因含β-葡聚糖（一种黏性多糖），而使麦芽汁的过滤发生困难，特别是由于β-葡聚糖不溶于酒精，啤酒生成沉淀而不易滤清，用β-葡聚糖酶处理可使其分解而改善过滤操作，从而可以稳定啤酒的质量。另外，使用木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或霉菌酸性蛋白酶，可以用于啤酒澄清并防止混浊，从而延长啤酒的保存期。

果酒是以各种果汁为原料，通过微生物发酵而成的酒精饮料。主要是指葡萄酒，此外还有苹果酒、草莓酒、荔枝酒等。在葡萄酒等果酒的生产过程中，已经广泛使用果胶酶和蛋白酶等酶制剂。果胶酶用于葡萄酒生产，除了在葡萄汁的压榨过程中应用，以利于压榨和澄清，提高葡萄汁和葡萄酒的产量，还可以提高产品质量。例如，使用果胶酶处理以后，葡萄中单宁的浸出率降低，使酿制的白葡萄酒风味更佳；在红葡萄酒的酿制过程中，葡萄浆经过果胶酶处理后可以提高色素的浸出率，有助于葡萄酒的老熟，增加酒香。

在各种果酒的生产过程中，还可以通过添加蛋白酶，使酒中存在的蛋白质水解，以防止出现蛋白质混浊，使酒体清澈透明。

（四）酶在果蔬加工行业的应用

果蔬类食品是指以各种水果或蔬菜为主要原料加工而成的食品。在果蔬加工过程中加入各种酶，可以提高果蔬类产品的产量和质量。

1. 柑橘制品去除苦味(www.xing528.com)

柑橘果实制品，如柑橘罐头、橘汁、橘子酱等，柑橘果实中由于含有柚苷，而具有苦味，通过添加柚苷酶可以去除苦味。柚苷酶可由黑曲霉、米曲霉、青霉等微生物生产，柚苷在柚苷酶的作用下，水解生成鼠李糖和无苦味的普鲁宁。

在柑橘制品的生产过程中，加入一定量的柚苷酶，在30～40℃处理1～2h，即可脱去苦味。

2. 柑橘罐头防止白色混浊

柑橘中含有橙皮苷，会使汁液中出现白色混浊而影响质量。橙皮苷在橙皮苷酶作用下，水解生成溶解度较大的鼠李糖和橙皮素-7-葡萄糖苷，能有效地防止柑橘类罐头制品出现白色混浊。橙皮苷酶也是一种鼠李糖苷酶。

3. 果蔬制品的脱色

许多果蔬含有花青素，在不同的pH条件下呈现不同的颜色，在光照或高温下变为褐色，与金属离子反应则成灰紫色，对果蔬制品的外观质量有一定的影响。如果采用一定浓度的花青素酶处理水果、蔬菜，可使花青素水解，以防止变色，从而保证产品质量。

花青素酶是催化花青素水解生成β-葡萄糖和它的一种配基β-葡萄糖苷的酶。在实际应用过程中，只需要将果蔬制品加入一定浓度的花青素酶，于40℃的条件下保温20～30min，即可达到脱色效果。

4. 酶在果汁生产中的应用

水果中含有大量果胶，在果汁和果酒生产过程中会造成压榨困难、出汁率低、果汁混浊等不良影响。在果汁的生产过程中，广泛使用果胶酶，通过果胶酶处理，有利于压榨，提高出汁率，在沉降、过滤、离心分离过程中，有利于沉淀分离，达到果汁澄清效果。经过果胶酶处理的果汁稳定性好，可以防止在存放过程中产生混浊。果胶酶已经广泛应用于苹果汁、葡萄汁、柑橘汁等的生产。

（五）酶在肉、鱼类加工行业中的应用

老牛、老母猪的肌肉，由于其结构组织中胶原蛋白的机械程度大，烹煮时不宜软化，因而难以嚼碎。用木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、米曲霉蛋白酶等酶制剂，可以水解胶原蛋白，从而使肌肉嫩化。工业上嫩化瘦肉的方法有两种：一种是宰杀前，肌肉注射酶溶液于动物体内；另一种是将酶制剂涂抹于肌肉的表面或将肌肉浸泡于酶溶液中。

近年来，利用废弃蛋白如杂鱼、动物血、碎肉等用酶水解，抽提其中蛋白质以供食用或做饲料，是增加人类蛋白资源的有效措施，其中以杂鱼和鱼厂废弃物的利用最为引人注目。蛋白酶还可用于生产牛肉汁、鸡汁等以提高产品收率。此外，将酸性蛋白酶在中性pH时处理解冻鱼类，可以除去鱼腥味。

（六）酶在焙烤食品行业中的应用

在制造面包、糕点时，面团中的酵母依靠面粉本身的淀粉酶和蛋白酶的作用所生成的麦芽糖和氨基酸来进行繁殖和发酵。当使用酶活力不足或陈旧面粉来制造面包时，由于发酵力差，烤制的面包体积小，色泽差，虽向面包中补加葡萄糖或蔗糖，效果也不理想。如果使用酶活力高的面粉来发酵制造面包，则气孔细而分布均匀，体积大、弹性好、色泽佳，因此欧美各国都把淀粉酶活力作为面粉质量指标之一。为了保证面团的质量，常需添加酶进行强化，一般添加α-淀粉酶来调节麦芽糖生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡。蛋白酶可促进面筋软化，增强伸延性，减少揉面时间和动力，从而改善发酵效果。而用β-淀粉酶强化面粉可防止糕点老化，加蔗糖酶可以防止糕点中的蔗糖从糖浆中析晶。

在面包、糕点制造中，还广泛使用脂肪氧化酶，使面包中不饱和脂肪同胡萝卜素等发生共轭氧化作用而将面包漂白。此外，这种酶由于氧化面粉中不饱和脂肪酸，生成芳香的羧基化合物而增加面包风味，改善面团结构。乳糖酶也用于添加脱脂奶粉的面包制造，乳糖酶分解乳糖生成发酵性糖，促进酵母发酵，改善面包色泽。