【正文】 第二章 酶與食品加工 第二章 酶與食品加工 學(xué)時(shí)數(shù)： 6 教學(xué)目的： 、作用特點(diǎn)及影響酶促反應(yīng)的因素； ； 、產(chǎn)物特點(diǎn)及應(yīng)用； 、來(lái)源、在食品加工中的應(yīng)用； 、多酚氧化酶及其它氧化還原酶類(lèi)及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。 ，制備方法及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。 教學(xué)重點(diǎn)： 淀粉酶、蛋白酶 α 淀粉酶和 β 淀粉酶的作用特點(diǎn)；植物蛋白酶及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn)： 酶的固定化。 教學(xué)方法： 注意知識(shí)應(yīng)用： 發(fā)酵工業(yè)中液化酶、糖化酶的應(yīng)用，肉類(lèi)的嫩化與啤酒澄清中酶的應(yīng)用。 作業(yè)布置： 教材習(xí)題三（ 15） 教學(xué)過(guò)程： 270分鐘 概 述 酶的定義 : 酶是生物活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有催化功能的蛋白質(zhì)。 (1982年，在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種具有催化功能的核酸分子即核酸酶 RIBOENZYME）。 酶催化的特點(diǎn)： 催化效率高，具有很高的專(zhuān)一性，需比較溫和的條件（如溫度在 25～ 50 ℃ 范圍內(nèi)，pH為中性左右）。因此，酶在食品科學(xué)中相當(dāng)重要，通過(guò)酶的作用能引起食品原料的品質(zhì)發(fā)生變化，也能在比較溫和的條件下加工和改良食品。 酶催化作用的影響因素： 溫度、 pH、 酶濃度、底物濃度 ；水分活度、一些離子，酶的抑制劑等因素對(duì)酶的催化活力也有很大的影響。（最適值） 酶的分類(lèi)： 國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)（ ENZYME COMMISSION） 將酶按功能性質(zhì)分為 氧化還原酶類(lèi)、轉(zhuǎn)移酶類(lèi)、水解酶類(lèi)、裂合酶類(lèi)、異構(gòu)酶類(lèi)和連接酶類(lèi) 等六大類(lèi)，食品加工中比較重要的酶類(lèi)是氧化還原酶類(lèi)和水解酶類(lèi)。 （大類(lèi)、亞類(lèi)、亞亞類(lèi)、編號(hào)） 與食品加工有關(guān)的酶，根據(jù)其來(lái)源可分為內(nèi)源酶和外源酶兩大類(lèi)。 補(bǔ)充 Specificity(bond specificity, group specificity, absolute specificity, stereochemical specificity ). Oxidoreductases。 Transferases。 Hydrolases Lyases。 Isomerases。 Ligases Enzyme activity就是酶催化一定反應(yīng)的能力 ,也就是酶催化反應(yīng)的速度。可通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)底物的減少量或產(chǎn)物生成量而得。一定數(shù)量的酶制劑催化特定反應(yīng)的能力大小就表明其含酶量的多少，因此酶單位都是以酶的活力為根據(jù)而定義的。國(guó)際生化委員會(huì)酶學(xué)委員會(huì) 1964年規(guī)定：在特定條件下，在分鐘內(nèi) 1微摩爾的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量為 1個(gè)酶活動(dòng)單位，稱(chēng)為酶的國(guó)際單位。特定條件是指： 25度、最適條件下。（不便） 在酶制劑生產(chǎn)上根據(jù)不同的產(chǎn)品制定各自的酶活力單位，如：蛋白酶以 1分鐘內(nèi)能水解酪蛋白產(chǎn)生 1微克酪氨酸的酶量為 1個(gè)蛋白酶單位；液化型淀粉酶以 1小時(shí)內(nèi)能液化 1克淀粉為 1克液化型淀粉的酶量為 1個(gè)酶單位。 酶活力單位并不直接表示酶的絕對(duì)數(shù)量，它只不過(guò)是一種相對(duì)比較的依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，除了使用每克（或每毫升）酶制劑含有多少活力單位來(lái)表示酶活力的大小外，有時(shí)還以每毫克酶蛋白含有多少酶活力單位來(lái)表示活力大小，稱(chēng)為比活力，有時(shí)也采用每（毫）升酶液或每克酶制劑的活力單位數(shù)表示酶的比活力。 第一章 食品加工中酶的作用 一、 內(nèi)源酶的作用 含義： 特點(diǎn)： 內(nèi)源酶是指作為食品加工原料的動(dòng)植物體內(nèi)所含有的各種酶類(lèi)。 內(nèi)源酶是使這些食品原料在屠宰或采收后成熟或變質(zhì)的重要原因，對(duì)食品的貯藏和加工都有著重要的影響。 有些是有利的影響，可通過(guò)適當(dāng)?shù)臈l件來(lái)加強(qiáng)這些酶的作用；有些是不利的影響，需設(shè)法對(duì)酶的作用進(jìn)行抑制或消除。 （ 一 ） 動(dòng)物性食物原料中內(nèi)源酶的主要作用 畜禽在屠宰后的成熟過(guò)程就是體內(nèi)很多酶作用的結(jié)果 （ 磷酸化酶 、 乳酸脫氫酶 、 ATP酶 、 磷酸肌酸激酶和腺苷酸脫氨酶 、 組織蛋白酶 ） 。 糖原分解成為乳酸 ， 使其 pH下降 、 肌肉中 ATP含量迅速下降 ， 產(chǎn)生具有強(qiáng)烈鮮味的 IMP。 動(dòng)物死后隨著 pH的降低和組織破壞 ， 組織蛋白酶被釋出而發(fā)生了對(duì)肌肉蛋白質(zhì)的分解作用 ， 生成肽和游離氨基酸 。 這些肽和氨基酸使其在加工中形成肉的香氣和鮮味 。 （ 二 ） 植物性食物原料中內(nèi)源酶的影響 植物的后熟 就是果實(shí)離開(kāi)母株后進(jìn)行的成熟現(xiàn)象 。 果實(shí)的后熟作用是在各種酶的參與下進(jìn)行的極其復(fù)雜的生理生化過(guò)程 。酶的活動(dòng)方向趨向于水解反應(yīng) ， 各種成分都在進(jìn)行著變化 。如淀粉分解為糖 ， 果實(shí)變甜；可溶性單寧凝固 ， 果實(shí)澀味消失；原果膠水解為果膠 ， 果實(shí)變軟；同時(shí)果實(shí)色澤加深 ， 香味增加 。 在這個(gè)過(guò)程中 ， 還由于果實(shí)呼吸作用產(chǎn)生了酒精 、乙醛和乙烯等產(chǎn)物 ， 促進(jìn)了后熟過(guò)程 ， 這雖然影響了原料的貯存 ， 但對(duì)加工來(lái)講還是很重要的 。 在加工中由于組織內(nèi)多酚氧化酶的作用 ， 會(huì)發(fā)生酶促褐變 ，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀和品質(zhì) 。 所以 ， 這類(lèi)水果蔬菜在去皮切開(kāi)后 ， 必須盡快將其放入沸水或蒸汽中進(jìn)行短時(shí)間的加熱處理 ， 以破壞酶的活力 。 或?qū)⑵浣胂∷嶂?， 以低 pH抑制多酚氧化酶活力 ， 也可以將其浸入亞硫酸鹽溶液中抑制多酚氧化酶活力 。 綜上所述 ， 可以看出食品原料中的內(nèi)源酶對(duì)其貯藏和加工性能都有著很大的影響 。 二、外源酶的作用 外源酶并非存在于作為食品加工原料的動(dòng)植物體內(nèi)。外源酶有兩個(gè)來(lái)源：一是來(lái)源于食品中存在的微生物；二是來(lái)源于人為添加的酶制劑。 （ 一 ） 微生物產(chǎn)生的外源酶 有些微生物分泌的各種酶可將食品中蛋白質(zhì)水解成多肽和氨基酸 ， 并能進(jìn)一步將氨基酸分解生成氨 、 酮酸 、 胺 、 吲哚和硫化氫等物質(zhì) ， 而引起食品的腐敗變質(zhì) 。 但是也有些微生物在食品或食品原料中生長(zhǎng)繁殖 ， 通過(guò)它們分泌的各種酶的作用以及代謝產(chǎn)物可以改善原有的營(yíng)養(yǎng)成分 、 風(fēng)味和質(zhì)構(gòu) 。 如發(fā)酵食品中所用的微生物 。 發(fā)酵時(shí)利用的微生物為有益微生物 。 它們可以來(lái)自于大自然 （ 自然發(fā)酵 ） ， 也可以來(lái)自于人工培養(yǎng)的純菌種 （ 接種發(fā)酵 ） 。 發(fā)酵不僅為人類(lèi)提供品種繁多的食品 ， 還提高了食品的耐藏性 。不少食品的最終發(fā)酵產(chǎn)物 ， 特別是酸和酒精 ，有利于阻止腐敗變質(zhì)菌的生長(zhǎng) ， 同時(shí)還能抑制混雜在食品中的一些病原菌的生長(zhǎng)活動(dòng) 。 與未發(fā)酵食品相比 ， 發(fā)酵食品可提高食品原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 。 有控制地進(jìn)行的發(fā)酵 ， 仍能保持大部分的能量 ，以供人體需要 。 在發(fā)酵中 ， 微生物將復(fù)雜的物質(zhì)分解為簡(jiǎn)單成分 ， 把封閉在不易消化的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和細(xì)胞內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)素釋放出來(lái) ， 從而增加了食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 。 同時(shí)還合成了不少人體必需的維生素 。 發(fā)酵食品還能將人體不能消化的纖維素 、 半纖維素和類(lèi)似聚合物在微生物分泌的酶作用下 ， 分解形成簡(jiǎn)單的糖類(lèi)和糖的衍生物供人體利用 。 （ 二 ） 酶制劑 含義： 采用適當(dāng)?shù)睦砘椒▽⒚笍纳锝M織或細(xì)胞以及微生物發(fā)酵物中提取出來(lái) ， 加工成為具有一定純度及活力標(biāo)準(zhǔn)的生化制劑 ， 稱(chēng)為酶制劑 。 來(lái)源： 早期從動(dòng)物臟器和高等植物種子、果實(shí)中提取。隨著酶制劑應(yīng)用范圍的日益擴(kuò)大，逐步轉(zhuǎn)向以微生物開(kāi)辟酶制劑的來(lái)源。微生物種類(lèi)繁多，酶的品種齊全?，F(xiàn)已知一切動(dòng)植物細(xì)胞中存在的酶幾乎都能夠從微生物細(xì)胞中找到。微生物具有生長(zhǎng)繁殖快，生活周期短，產(chǎn)量高，不受季節(jié)、地區(qū)的限制；微生物培養(yǎng)簡(jiǎn)單易行、生產(chǎn)規(guī)?？纱罂尚?；微生物容易變異，可采取遺傳工程、細(xì)胞工程、基因工程等技術(shù)進(jìn)行菌種選育和代謝控制，來(lái)提高產(chǎn)酶量、培育新酶種等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為酶制劑的主要來(lái)源。