【正文】 第二章 酶與食品加工 第二章 酶與食品加工 學時數(shù)： 6 教學目的： 、作用特點及影響酶促反應的因素； ； 、產(chǎn)物特點及應用； 、來源、在食品加工中的應用； 、多酚氧化酶及其它氧化還原酶類及其在食品工業(yè)中的應用。 ，制備方法及其在食品工業(yè)中的應用。 教學重點： 淀粉酶、蛋白酶 α 淀粉酶和 β 淀粉酶的作用特點；植物蛋白酶及其在食品工業(yè)中的應用。 教學難點： 酶的固定化。 教學方法： 注意知識應用： 發(fā)酵工業(yè)中液化酶、糖化酶的應用，肉類的嫩化與啤酒澄清中酶的應用。 作業(yè)布置： 教材習題三（ 15） 教學過程： 270分鐘 概 述 酶的定義 : 酶是生物活細胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的蛋白質。 (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： 催化效率高，具有很高的專一性，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，酶在食品科學中相當重要，通過酶的作用能引起食品原料的品質發(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酶的催化活力也有很大的影響。（最適值） 酶的分類： 國際酶學委員會（ ENZYME COMMISSION） 將酶按功能性質分為 氧化還原酶類、轉移酶類、水解酶類、裂合酶類、異構酶類和連接酶類 等六大類，食品加工中比較重要的酶類是氧化還原酶類和水解酶類。 （大類、亞類、亞亞類、編號） 與食品加工有關的酶，根據(jù)其來源可分為內(nèi)源酶和外源酶兩大類。 補充 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的能力 ,也就是酶催化反應的速度?？赏ㄟ^測定單位時間內(nèi)反應底物的減少量或產(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。國際生化委員會酶學委員會 1964年規(guī)定：在特定條件下，在分鐘內(nèi) 1微摩爾的底物轉化為產(chǎn)物的酶量為 1個酶活動單位，稱為酶的國際單位。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個蛋白酶單位；液化型淀粉酶以 1小時內(nèi)能液化 1克淀粉為 1克液化型淀粉的酶量為 1個酶單位。 酶活力單位并不直接表示酶的絕對數(shù)量，它只不過是一種相對比較的依據(jù)。在實際應用中，除了使用每克（或每毫升）酶制劑含有多少活力單位來表示酶活力的大小外，有時還以每毫克酶蛋白含有多少酶活力單位來表示活力大小，稱為比活力，有時也采用每（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： 內(nèi)源酶是指作為食品加工原料的動植物體內(nèi)所含有的各種酶類。 內(nèi)源酶是使這些食品原料在屠宰或采收后成熟或變質的重要原因，對食品的貯藏和加工都有著重要的影響。 有些是有利的影響，可通過適當?shù)臈l件來加強這些酶的作用；有些是不利的影響，需設法對酶的作用進行抑制或消除。 （ 一 ） 動物性食物原料中內(nèi)源酶的主要作用 畜禽在屠宰后的成熟過程就是體內(nèi)很多酶作用的結果 （ 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)生具有強烈鮮味的 IMP。 動物死后隨著 pH的降低和組織破壞 ， 組織蛋白酶被釋出而發(fā)生了對肌肉蛋白質的分解作用 ， 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 就是果實離開母株后進行的成熟現(xiàn)象 。 果實的后熟作用是在各種酶的參與下進行的極其復雜的生理生化過程 。酶的活動方向趨向于水解反應 ， 各種成分都在進行著變化 。如淀粉分解為糖 ， 果實變甜；可溶性單寧凝固 ， 果實澀味消失；原果膠水解為果膠 ， 果實變軟；同時果實色澤加深 ， 香味增加 。 在這個過程中 ， 還由于果實呼吸作用產(chǎn)生了酒精 、乙醛和乙烯等產(chǎn)物 ， 促進了后熟過程 ， 這雖然影響了原料的貯存 ， 但對加工來講還是很重要的 。 在加工中由于組織內(nèi)多酚氧化酶的作用 ， 會發(fā)生酶促褐變 ，嚴重影響產(chǎn)品的外觀和品質 。 所以 ， 這類水果蔬菜在去皮切開后 ， 必須盡快將其放入沸水或蒸汽中進行短時間的加熱處理 ， 以破壞酶的活力 。 或將其浸入稀酸中 ， 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植物體內(nèi)。外源酶有兩個來源：一是來源于食品中存在的微生物；二是來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水解成多肽和氨基酸 ， 并能進一步將氨基酸分解生成氨 、 酮酸 、 胺 、 吲哚和硫化氫等物質 ， 而引起食品的腐敗變質 。 但是也有些微生物在食品或食品原料中生長繁殖 ， 通過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養(yǎng)成分 、 風味和質構 。 如發(fā)酵食品中所用的微生物 。 發(fā)酵時利用的微生物為有益微生物 。 它們可以來自于大自然 （ 自然發(fā)酵 ） ， 也可以來自于人工培養(yǎng)的純菌種 （ 接種發(fā)酵 ） 。 發(fā)酵不僅為人類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菌的生長 ， 同時還能抑制混雜在食品中的一些病原菌的生長活動 。 與未發(fā)酵食品相比 ， 發(fā)酵食品可提高食品原有的營養(yǎng)價值 。 有控制地進行的發(fā)酵 ， 仍能保持大部分的能量 ，以供人體需要 。 在發(fā)酵中 ， 微生物將復雜的物質分解為簡單成分 ， 把封閉在不易消化的物質結構和細胞內(nèi)的營養(yǎng)素釋放出來 ， 從而增加了食品的營養(yǎng)價值 。 同時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 、 半纖維素和類似聚合物在微生物分泌的酶作用下 ， 分解形成簡單的糖類和糖的衍生物供人體利用 。 （ 二 ） 酶制劑 含義： 采用適當?shù)睦砘椒▽⒚笍纳锝M織或細胞以及微生物發(fā)酵物中提取出來 ， 加工成為具有一定純度及活力標準的生化制劑 ， 稱為酶制劑 。 來源： 早期從動物臟器和高等植物種子、果實中提取。隨著酶制劑應用范圍的日益擴大，逐步轉向以微生物開辟酶制劑的來源。微生物種類繁多，酶的品種齊全?，F(xiàn)已知一切動植物細胞中存在的酶幾乎都能夠從微生物細胞中找到。微生物具有生長繁殖快，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、細胞工程、基因工程等技術進行菌種選育和代謝控制，來提高產(chǎn)酶量、培育新酶種等優(yōu)點，目前已成為酶制劑的主要來源。