【正文】 1．酶制劑應(yīng)用于食品加工的特點(diǎn) 酶的催化效率高，很少量的酶制劑就可以完成其他方法很難實(shí)現(xiàn)的加工要求。 酶促反應(yīng)有專一性，很少有副反應(yīng)，不會(huì)引起食品成分發(fā)生不需要的變化。酶促反應(yīng)可以在常溫常壓和接近中性的 pH條件下完成，因而加工設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)省能源而又有利于保存食品的營(yíng)養(yǎng)成分和色香味。 酶促反應(yīng)的速度可以很容易地通過(guò)調(diào)節(jié) pH、 溫度和酶制劑加入量等條件加以調(diào)節(jié)。 酶本質(zhì)上是天然產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，作為食品加工材料，理論上是安全的。 在酶制劑反應(yīng)后，可以通過(guò)酶變性的簡(jiǎn)單處理方法使其失去活力而消除其影響。 由于以上這些優(yōu)越性， 使酶制劑在食品加工中的應(yīng)用越來(lái)越廣，并逐步取代了一些原有的加工方法。如葡萄糖生產(chǎn)，過(guò)去一直沿用酸水解淀粉的方法。自從酶法制葡萄糖研究獲得成功，投入工業(yè)生產(chǎn)后，使設(shè)備投資大大降低，工序簡(jiǎn)化，產(chǎn)品雜質(zhì)含量低，得糖率接近 100%，并可以直接利用噴霧干燥法來(lái)制葡萄糖粉。 2． 酶制劑的安全和衛(wèi)生 酶制劑來(lái)源于生物 ， 一般要比化學(xué)合成物質(zhì)安全 。但是酶制劑通常不是純凈的化學(xué)物質(zhì) ， 常混有殘存的原材料 、 無(wú)機(jī)鹽 、 稀釋劑 、 防腐劑等物質(zhì) 。 用微生物發(fā)酵的酶可能伴隨帶來(lái)某些生物毒素或殘留抗生素 。 因此 ， 生產(chǎn)食品加工用的酶制劑 ， 應(yīng)注意原料和提取工藝的選擇 ， 防止有害物質(zhì)的污染 。 聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織的食品添加劑專家聯(lián)合委員會(huì)在 1977年第 21屆大會(huì)上作出如下規(guī)定： 凡從動(dòng)植物可食部分的組織 ， 或用食品加工傳統(tǒng)使用菌種生產(chǎn)的酶制劑 ， 可作為食品對(duì)待 ， 不需進(jìn)行毒理試驗(yàn) ， 只需建立有關(guān)酶化學(xué)和微生物學(xué)的說(shuō)明 。 凡由非致病性一般食品污染微生物生產(chǎn)的酶 ， 需作短期毒性試驗(yàn) 。 對(duì)于非常見(jiàn)微生物制取的酶 ， 要作廣泛的毒性試驗(yàn) 。 用于生產(chǎn)食品酶制劑的工業(yè)菌種 ， 必須是非致病性的 ，不產(chǎn)生毒素 、 抗生素和激素等生理活性物質(zhì) ， 并經(jīng)過(guò)各種安全性試驗(yàn) ， 證明安全可靠后 ， 才能批準(zhǔn)使用 。 第二節(jié) 食品加工中重要的酶 一、淀粉酶 定義： 凡催化淀粉水解的酶，稱為淀粉酶。淀粉酶是糖苷水解酶中最重要的一類酶。 分類： 按作用方式的不同，將淀粉酶分為四類： ?淀粉酶、 ?淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和脫支酶。 （一） ?淀粉酶 存在： 動(dòng)物 、 植物和微生物中 。 在發(fā)芽的種子 、 人的唾液 、 動(dòng)物的胰臟內(nèi)含量甚多 。 現(xiàn)在工業(yè)上已經(jīng)能利用枯草桿菌 、 米曲霉 、 黑曲霉等微生物制備高純度的 ?淀粉酶 。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 天然的 ?淀粉酶分子中都含有一個(gè)結(jié)合得很牢固的 Ca2＋ ， Ca2＋ 起著維持酶蛋白最適宜構(gòu)象的作用 ， 從而使酶具有高的穩(wěn)定性和最大的活力 。 作用特點(diǎn)： ?淀粉酶是一種內(nèi)切酶 ， 隨機(jī)水解 ?1,4糖苷鍵 ， 不能水解 ?1,6糖苷鍵 。 水解直鏈淀粉時(shí)迅速使其降解成低聚糖 ， 然后把低聚糖分解成終產(chǎn)物麥芽糖和葡萄糖 。 水解支鏈淀粉時(shí)終產(chǎn)物是葡萄糖 、麥芽糖和一系列含有 ?1,6糖苷鍵的極限糊精或異麥芽糖 。 由于 ?淀粉酶能快速地降低淀粉溶液的黏度 ，使其流動(dòng)性加強(qiáng) ， 故又稱為 液化酶 。 適宜條件： 不同來(lái)源的 ?淀粉酶有不同的最適溫度和最適 pH。 最適溫度一般在 55～ 70 ℃ ， 但也有少數(shù)細(xì)菌 ?淀粉酶最適溫度很高 ， 達(dá) 80 ℃ 以上 。 最適 pH一般在 ～ ， 細(xì)菌中 ?淀粉酶的最適 pH略低 。 （ 二 ） ?淀粉酶 存在： 高等植物的種子中 ， 大麥芽?jī)?nèi)尤為豐富 。 少數(shù)細(xì)菌和霉菌中也含有此種酶 。 ? 作用特點(diǎn)： 外切酶 ， 只能水解 ?1,4糖苷鍵 。 作用時(shí)從淀粉分子的非還原性末端開(kāi)始 ， 依次切下一個(gè)個(gè)麥芽糖單位 ， 并將切下的 ?麥芽糖轉(zhuǎn)變成 ?麥芽糖 。?淀粉酶在催化支鏈淀粉水解時(shí) ， 因?yàn)樗荒軘嗔?1,6糖苷鍵 ， 也不能繞過(guò)支點(diǎn)繼續(xù)作用于 ?1,4糖苷鍵 ， 因此 ， ?淀粉酶分解淀粉是不完全的 。 ?淀粉酶作用的終產(chǎn)物是 ?麥芽糖和分解不完全的極限糊精 。 適宜條件： ?淀粉酶的熱穩(wěn)定性普遍低于 ?淀粉酶 ， 但比較耐酸 。 （ 三 ） 葡萄糖淀粉酶 來(lái)源： 微生物的根霉 、 曲霉等產(chǎn)生 。 作用特點(diǎn)： 外切酶 ， 水解的 ?1， 4糖苷鍵 ， ?1,6糖苷鍵和 ?1,3糖苷鍵 ， 但對(duì)后兩種鍵的水解速度較慢 。 作用時(shí)從非還原性末端開(kāi)始逐次切下一個(gè)個(gè)葡萄糖單位 ， 當(dāng)作用于淀粉支點(diǎn)時(shí) ， 速度減慢 ，但 可切割支點(diǎn) 。 因此 ， 葡萄糖淀粉酶作用于直鏈淀粉或支鏈淀粉時(shí) ， 終產(chǎn)物均是葡萄糖 。 工業(yè)上用葡萄糖淀粉酶來(lái)生產(chǎn)葡萄糖 。 所以也稱此酶為糖化酶 。 適宜條件： 最適 pH為 4～ 5， 最適溫度在 50～ 60 ℃范圍 。 （ 四 ） 脫支酶 存在： 許多動(dòng)植物和微生物中都有分布 作用特點(diǎn)： 水解淀粉和糖原分子中 ?1,6糖苷鍵的一類酶 ， 有普魯蘭酶和異淀粉酶之分 。 （ 五 ） 淀粉酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用 淀粉酶在食品工業(yè)上應(yīng)用很廣泛 。 淀粉酶制劑是 最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化 生產(chǎn)和產(chǎn)量最大的酶制劑品種 ， 約占整個(gè)酶制劑總產(chǎn)量的 50%以上 ， 被廣泛應(yīng)用于食品 、發(fā)酵及其他工業(yè)中 。 如： 淀粉酶用于釀酒 、 味精等發(fā)酵工業(yè)中水解淀粉；在面包制造中為酵母提供發(fā)酵糖 ， 改進(jìn)面包的質(zhì)構(gòu)；用于啤酒除去其中的淀粉渾濁；利用葡萄糖淀粉酶可直接將低黏度麥芽糊精轉(zhuǎn)化成葡萄糖 ， 然后再用葡萄糖異構(gòu)酶將其轉(zhuǎn)變成果糖 ， 提高甜度等 。 目前商品淀粉酶制劑最重要的應(yīng)用是用淀粉制備麥芽糊精 、 淀粉糖漿和果葡糖漿等 。 1883年麥芽 ?淀粉酶 第一個(gè)被清楚認(rèn)識(shí) 。 二、蛋白酶 來(lái)源： 動(dòng)物 、 植物和微生物中都可以提取 ， 也是食品工業(yè)中重要的一類酶 。 分類： 以來(lái)源分類： 動(dòng)物蛋白酶 、 植物蛋白酶和微生物蛋白酶三大類 。 以作用方式分： 內(nèi)肽酶和外肽酶兩大類 。 以最適 pH的不同分： 酸性蛋白酶 、 堿性蛋白酶和中性蛋白酶 。 以其活性中心的化學(xué)性質(zhì)不同分： 絲氨酸蛋白酶（ 酶活性中心含有絲氨酸殘基 ） 、 巰基蛋白酶 （ 酶活性中心含有巰基 ） 、 金屬蛋白酶 （ 酶活性中心含金屬離子 ） 和酸性蛋白酶 （ 酶活性中心含羧基 ） 。 （ 一 ） 動(dòng)物蛋白酶 存在： 人和哺乳動(dòng)物的消化道 。 如 :胃蛋白酶 、 胰蛋白酶 、 胰凝乳蛋白酶 、 彈性蛋白酶和羧肽酶 胃黏膜細(xì)胞分泌的胃蛋白酶 ， 可將各種水溶性蛋白質(zhì)分解成多肽； 胰腺分泌的胰蛋白酶 、 胰凝乳蛋白酶 、 彈性蛋白酶和羧肽酶等內(nèi)肽酶和外肽酶 ， 可將多肽鏈水解成寡肽和氨基酸； 小腸黏膜能分泌 氨肽酶 、 羧肽酶和二肽酶 等 ， 將小分子肽分解成氨基酸 。 人體攝取的蛋白質(zhì)就是在消化道中這些酶的綜合作用下被消化吸收的 。 胃蛋白酶 、 胰蛋白酶 、 胰凝乳蛋白酶等先都分別以無(wú)活性前體的 酶原形式存在 ， 在消化道需經(jīng)激活后才具有活性 。 在動(dòng)物組織細(xì)胞的溶酶體中有 組織蛋白酶 ， 最適pH為 。 當(dāng)動(dòng)物死亡之后 ， 隨組織的破壞和pH的降低 ， 組織蛋白酶被激活 ， 可將肌肉蛋白質(zhì)水解成游離氨基酸 ， 使肌肉產(chǎn)生優(yōu)良的肉香風(fēng)味 。 但從活細(xì)胞中提取和分離組織蛋白酶很困難 ， 限制了它的應(yīng)用 。 在哺乳期小牛的第四胃中還存在一種 凝乳酶 ， 是由凝乳酶原激活而成 ， pH 5時(shí)可由已有活性的凝乳酶催化而激活 ， 在 pH 2時(shí)主要