【正文】 成） 解聚 外消旋混合物的分離 脂肪酸酯的合成 酶催化的酯交換反應(yīng)和酯合成反應(yīng)也成功的應(yīng)用到需要量小、價(jià)值高的食品、醫(yī)藥產(chǎn)品、化妝品添加劑的合成中。 一、酶工程與食品加工 淀粉酶（ ） 一種淀粉外切酶，在淀粉鏈非還原性末端水解 α 1,4糖苷鍵，產(chǎn)生麥芽糖。 （ ） 也稱糖化酶，主要催化淀粉和寡糖的 α 1,4糖苷鍵水解，從分子的非還原性末端釋放出 β 葡萄糖分子。葡萄糖淀粉酶對(duì) α 1,6糖苷鍵活性較低，這樣達(dá)到所需要的水解程度，要加大酶用量或延長(zhǎng)保溫時(shí)間，或?qū)⒃撁概c脫支酶聯(lián)用。 Mg2+是葡萄糖異構(gòu)酶的穩(wěn)定劑和激活劑，木糖可用于這種酶的誘導(dǎo)。 第一代果葡糖漿含 42%的果糖；第二代果葡糖漿也稱為高果糖漿 ， 含果糖 55%， 甜度約為蔗糖的 ；第三代果葡糖漿被稱為高純度果葡糖漿 ， 果糖含量為 90%， 甜度為蔗糖的 。被凈化后葡萄糖液通過裝有固定化異構(gòu)酶的反應(yīng)器被異構(gòu)化，最終得到果糖含量在 42%左右的果葡糖漿。乳糖水解乳利用乳糖酶將乳中乳糖水解加工而成 ，是乳糖不適應(yīng)癥的理想食品 。 （ 4） 乳清糖漿及半乳糖葡萄糖漿的制造及應(yīng)用 乳清是加工干酪及干酪素的副產(chǎn)物，世界年生產(chǎn)量約 9 107t，其中一半用于生產(chǎn)乳糖和乳清蛋白，其余一半當(dāng)廢水排放，不僅污染環(huán)境，而且會(huì)流失有價(jià)值的營養(yǎng)物。水解乳清能夠代替蔗糖作為甜味劑，用于各種點(diǎn)心、飲料、糖果、焙烤食品、罐頭食品及冰淇淋加工 。 傳統(tǒng)使用的凝乳酶是犢牛皺胃酶，但是以犢牛為原料制取凝乳酶遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足干酪生產(chǎn)需要，各國都在尋求新的凝乳酶資源，研究發(fā)現(xiàn) 微小毛霉、米曲毛霉及淺白隱球酵母 均能產(chǎn)生凝乳酶，微生物凝乳酶具有巨大的開發(fā)潛力，其不足之處是有些酶熱穩(wěn)定性較高，致使在乳制品中殘留量升高?，F(xiàn)在的干酪生產(chǎn)一般都是同時(shí)添加蛋白酶和脂肪酶，以促進(jìn)干酪的成熟，使干酪產(chǎn)生出其特有的風(fēng)味。與植酸、聚合磷酸鹽、甘氨酸等配合使用，可提高其防腐效果。 （ 2） 果酒澄清 在現(xiàn)代果酒釀造過程中，已普遍使用果膠酶，它對(duì)果酒質(zhì)量和生產(chǎn)效率發(fā)揮重要作用。 （ 3） 柑橘去囊衣 去囊衣柑橘罐頭生產(chǎn)傳統(tǒng)的方法是采用酸或堿處理除去囊衣 ， 這種方法在處理過程中對(duì)果肉會(huì)造成一定破壞 ， 耗水量也較大 ， 容易形成酸 （ 堿 ） 殘留 。 （ ） 一組包含果膠酶、蛋白酶、半纖維素酶和核糖核酸酶的多酶復(fù)合體，具有很強(qiáng)的降解纖維素和果實(shí)細(xì)胞壁的功能。 （ 2） 板栗去皮 酶法去除板栗外皮能較好地保持果肉營養(yǎng)成分、形狀、 口感及色澤。柑橘罐頭加工中需要進(jìn)行加熱殺菌，需選用耐熱性強(qiáng)的柚苷酶。 （ 四 ） 魚 、 肉制品加工 來源于番木瓜，是成分復(fù)雜的多酶體系，主要包括木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶及番木瓜蛋白酶等，其主要功能是催化蛋白質(zhì)和肽類水解。 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶能催化蛋白質(zhì)之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng) ， 在肉品加工過程中 ， 可應(yīng)用轉(zhuǎn)谷氨酰氨酶這一特性對(duì)低價(jià)值碎肉進(jìn)行重組 ， 提高肉制品的外觀及質(zhì)構(gòu) ， 增加產(chǎn)品的附加值 。 目前人類膳食中兩種重要的必需脂肪酸 n6和n3PUFA（聚不飽和脂肪酸）比例為 l∶10 ～ 20，明顯高于權(quán)威機(jī)構(gòu)推薦的比例 1∶3 ～ 10。這樣，通過控制油脂的水解程度能夠達(dá)到富集 n3PUFA目的。 天然可可脂由于價(jià)格昂貴而限制了其在食品中的廣泛應(yīng)用，有關(guān)利用廉價(jià)脂肪酶催化生產(chǎn)可可脂替代品的研究受到有關(guān)研究者的關(guān)注。但在釀制鮮啤酒中不加葡萄糖淀粉酶，因?yàn)轷r啤酒不經(jīng)過巴氏殺菌，添加的酶將存留在啤酒中不能除去。 同時(shí) ， 由于木瓜蛋白酶的作用產(chǎn)生了更多的肽和氨基酸 ， 能夠起到改善啤酒品質(zhì)的作用 。 酵母麥芽糖酶再將麥芽糖分解為可發(fā)酵的葡萄糖并產(chǎn)生氣體。 一般小麥中 α 淀粉酶熱穩(wěn)定性好，在烘烤過程中它仍然繼續(xù)作用產(chǎn)生糊精，使得面包變得很黏，細(xì)菌 α 淀粉酶更為耐熱，用于面包加工也會(huì)產(chǎn)生相同問題。 在餅干制造中，需要含有高相對(duì)分子質(zhì)量糊精以及含有高水解程度面筋的面粉，以便有足夠的彈性利于加工。 脂肪氧化酶通過氧化面粉中的胡蘿卜素起到增白作用。 環(huán)狀糊精 (CD)的生產(chǎn)一般分為三個(gè)階段 ： 第一階段是制造環(huán)狀糊精合成酶， 第二階段是利用酶作用于淀粉糊來合成環(huán)狀糊精， 第三階段是環(huán)狀糊精的分離提取與精制。 ?可應(yīng)用于食品中防止沉淀及一些不利的化學(xué)反應(yīng)，如防止食品的變色、變味等。 （ 2）活化腸道內(nèi)雙歧桿菌并促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖。 我國已批準(zhǔn)的功能性低聚糖 糖基 原料 名稱 甘露糖、葡萄糖 魔芋 低聚甘露糖 葡萄糖、麥芽糖 淀粉 低聚麥芽糖 果糖、麥芽糖 蔗糖、菊芋 低聚果糖 半乳糖 乳糖 低聚半乳糖 乳糖、果糖 乳糖、蔗糖 低聚乳果糖 半乳糖、葡萄糖、果糖 大豆 水蘇糖 半乳糖、葡萄糖、果糖 甜菜、糖蜜 棉籽糖 又稱分支低聚糖（ Branching oligosaccharide），是指葡萄糖之間至少有一個(gè)以 α 1,6糖苷鍵結(jié)合而成、單糖數(shù)在 2～ 5不等的一類低聚糖。目前在國外已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于保健品工業(yè)和其他食品工業(yè)。 由甲殼質(zhì)制得的低聚糖稱為甲殼質(zhì)低聚糖；由殼聚糖制得的低聚糖稱為殼低聚糖 。 （ Fructooligosaccharides，F(xiàn)OS） 又名寡果糖，通常指利用 β 果糖基轉(zhuǎn)移酶在蔗糖的果糖殘基 C1和 C2位置上，通過 β 1,2糖苷鍵與 1～ 3個(gè)果糖分子結(jié)合形成蔗果三糖（ GF2）、蔗果四糖（ GF3）和蔗果五糖（ GF4），屬于果糖和葡萄糖構(gòu)成的直鏈雜低聚糖。 （ 1）以菊芋為原料提取菊粉，經(jīng)酶水解而成 具有工藝簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化率高和副產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)的關(guān)鍵在于菊粉酶的提取。 （ xylooligosaccharide） 由 2～ 7個(gè)木糖以 β 1,4糖苷鍵結(jié)合而成的直鏈低聚糖。 （ 二 ） 水解動(dòng)植物蛋白 （ HVP） 指在酸、堿或酶作用下，水解含蛋白質(zhì)的植物組織所得到的產(chǎn)物。 大豆蛋白經(jīng)蛋白酶水解、分離和精制后可以得到相對(duì)分子質(zhì)量低于 1000的低聚肽為主的混合物，即大豆肽。 ② 具有酸溶性 。 ④ 具有促進(jìn)乳酸菌 、 雙歧桿菌 、 酵母和霉菌等多種微生物生長(zhǎng)發(fā)育和活躍代謝的作用 。 ③ 具有易消化吸收 、 能迅速給機(jī)體提供能量 、 促進(jìn)脂質(zhì)代謝和恢復(fù)體力等功能 。此外大豆肽還具有比大豆蛋白更豐富的加工特性、營養(yǎng)特性和生理功能 。植物蛋白水解物的生產(chǎn)一般采用蛋白質(zhì)含量為 50%～ 80%的植物組織，例如，脫脂大豆粕、玉米、麥類、稻米、菜籽和花生等，目前研究最多的是水解大豆蛋白。木低聚糖的主要成分為木糖、木二糖、木三糖和三糖以上的木聚糖，其中木二糖為主要有效成分。菊粉用內(nèi)切型菊粉酶水解可得到聚合度為 2～ 8的蔗果低聚糖，菊粉若用外切型菊粉酶水解則得到果糖。 低聚果糖最先由日本明治制果公司研究開發(fā)，并于 1984年以產(chǎn)品形式投放市場(chǎng)，銷售前景良好。甲殼質(zhì)或殼聚糖降解酶 廣泛分布于細(xì)菌 、 放線菌 、霉菌等微生物中 。 微生物中細(xì)菌、酵母、霉菌等菌株均能夠分泌 α 葡萄糖苷酶，其中黑曲霉產(chǎn)酶較高。 異麥芽低聚糖能夠提高免疫力和抗病力，是公認(rèn)的雙歧桿菌的生長(zhǎng)促進(jìn)因子。 作為功能食品的基料，低聚糖廣泛應(yīng)用于各類保健食品和補(bǔ)品中，其中 異麥芽低聚糖和麥芽低聚糖 年產(chǎn)量已超過萬噸。 蔗糖、乳糖、麥芽糖、麥芽三糖和麥芽四糖等屬于普通低聚糖；異麥芽低聚糖、殼低聚糖、低聚果糖、木低聚糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽酮糖、低聚龍膽糖和大豆低聚糖等則屬于功能性低聚糖。 改變物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì) 改變食品中色、香、味等成分的乳化性和分散性 使某些難溶于水的物質(zhì)溶解和乳化，常用于脂肪含量高的乳飲料、蛋白飲料、調(diào)味油、冰淇淋、咖啡、可可飲料中，以提高其乳化穩(wěn)定效果，并保持其特有的風(fēng)味； 在蛋白起泡粉中添加 β CD可提高其起泡能力 通過和 CD形成包接絡(luò)合物可以去除食品中的異臭味和苦味 如脫除海產(chǎn)品的腥味及肉制品和豆制品、調(diào)味品、酵母制品等食品令人不快的臭味； ?脫除柑橘汁、水解蛋白等食品中的苦味 ?脫除食品中的膽固醇，生產(chǎn)無膽固醇食品 ?應(yīng)用 CD形成包接絡(luò)合物使液體食品固體化或粉末化 如用 CD將液體的酒類、飲料、調(diào)味品等改變成固體狀，生產(chǎn)出固體酒、固體飲料和固體調(diào)味品，以方便包裝、運(yùn)輸和貯藏。 酶工程與食品添加劑 一、阿斯巴甜 二、 5鳥苷酸 ?三、環(huán)糊精 ?應(yīng)用 環(huán)狀糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶 的催化作用自淀粉或葡萄糖分子間轉(zhuǎn)化而成的。 改善面包品質(zhì)的新型酶制劑，對(duì)面團(tuán)特性、面包體積和內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有顯著的改良作用，作用效果優(yōu)于溴酸鉀。 添加葡萄糖淀粉酶能夠獲得足量的葡萄糖供酵母發(fā)酵產(chǎn)氣。 高精度加工使得小麥粉中 α 淀粉酶損失很多、含量較低，產(chǎn)生的糊精濃度較低，最終形成的氣體減少，加工出的面包體積小、質(zhì)量差。對(duì)防止啤酒老化，保持啤酒原有風(fēng)味，以及延長(zhǎng)保質(zhì)期有顯著效果。 啤酒中的蛋白質(zhì)與多酚 、 碳水化合物容易形成復(fù)合物 ， 并且產(chǎn)生不溶性膠體沉淀 ， 造成啤酒混濁 。 利用動(dòng)物脂肪和植物油以適當(dāng)比例混合進(jìn)行酯交換反應(yīng)，在不同條件下可以得到從硬到軟不同的塑性脂肪，產(chǎn)物隨飽和脂肪酸酯含量的改變，熔點(diǎn)有一定變化，塑性范圍（固體酯含量）在 15%～ 35%的塑性脂肪通常涂抹性能良好。 近年來有關(guān)中（短）鏈脂肪酸甘油酯的合成研究也是油脂改良的重點(diǎn)之一。通過脂肪酶催化的水解、酸解、醇解、酯化和酯交換等反應(yīng)途徑實(shí)現(xiàn) n3PUFA在甘油酯中的富集和合成。 （五）油脂改良 脂肪酶（ ） 是油脂改良中的關(guān)鍵酶，又稱甘油三酯水解酶，能夠在油－水界面上催化天然油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油單酯或二酯；在有機(jī)相中進(jìn)行酯的合成和酯交換反應(yīng)。 木瓜蛋白酶可使肌原纖維蛋白溶解加快，使肉松化和嫩滑，改善肉的口感，提高其營養(yǎng)價(jià)值，促進(jìn)其消化吸收。果汁中含有的 L抗壞血酸在有氧情況下極易被氧化，尤其在熱加工過程中損失很大。真菌柚苷酶能夠?qū)㈣周战到馄鸬矫摽嘧饔谩? （ 1） 果汁澄清 纖維素酶經(jīng)常與果膠酶協(xié)同作用進(jìn)行果汁澄清 。 此外 ， 某些蔬菜 、 水果經(jīng)過纖維素酶適當(dāng)處理 ， 可使細(xì)胞壁膨脹軟化 ， 提高其消化性并改進(jìn)口感 。經(jīng)過果膠酶處理的原酒，其自流汁含量明顯增加，也就是高檔酒產(chǎn)量增加。 （ 1） 果汁澄清 有些水果如山楂、草莓、柑橘、蘋果、葡萄等含有豐富的果膠，在制汁工藝中，由于果膠產(chǎn)生很高的黏性，影響壓榨取汁和果汁澄清。 過氧化氫酶 溶菌酶 可作為防腐劑，它的主要功用是水解 細(xì)菌細(xì)胞壁 ，在細(xì)胞內(nèi)，則對(duì)吞噬后的病原菌起破壞作用 .該酶對(duì) 革蘭氏陽性菌 中的枯草桿菌、耐輻射微球菌有分解作用。 并且能夠縮短全脂奶酪成熟時(shí)間 ， 改善低脂奶酪的風(fēng)味和質(zhì)地 。 乳中的酪蛋白以膠體狀態(tài)存在 ， 其膠粒結(jié)構(gòu)的外圍為 κ 酪蛋白 ， 中心為 α s1和 β 酪蛋白酸鈣 。乳清糖漿的甜度達(dá)到蔗糖甜度的 65%～ 80%，溶解度增加 3～ 4倍。 若在乳清中添加乳糖酶或在煉乳加工中添加25%～ 30%乳糖水解乳 ， 可以防止結(jié)晶現(xiàn)象 ，并且增加產(chǎn)品甜度 ， 減少蔗糖用量 。 （ 1）乳糖水解乳的加工 哺乳動(dòng)物尤其是人在出生后腸道里具有乳糖酶活性 ， 但斷奶后用其他食物如牛乳等代替母乳 ，乳糖酶活性逐漸減小甚至無乳糖酶產(chǎn)生 ， 因而引起乳糖不適應(yīng)癥 。 生產(chǎn)工藝主要包括淀粉的液化、糖化和異構(gòu)化等步驟。 將這種酶同葡萄糖淀粉酶一起使用 ， 可以產(chǎn)生 DE＞ 96的葡萄糖漿；與 β 淀粉酶一起使用 ， 可將液化后的淀粉漿轉(zhuǎn)化成麥芽糖漿 ， 麥芽糖的產(chǎn)量比 β 淀粉酶單獨(dú)作用時(shí)顯著增加 。能產(chǎn)生葡萄糖異構(gòu)酶的微生物主要有芽孢桿菌、鏈霉菌、密蘇里游動(dòng)放線菌等。生成的葡萄糖漿也可以脫水得到結(jié)晶葡萄糖，或用作高果糖漿的原料。如果將 β 淀粉酶與脫支酶聯(lián)合應(yīng)用可將淀粉水解成麥芽糖。 多肽的合成 例 ?a胰蛋白酶可以催化 N 乙酰色氨酸與亮氨酸合成二肽 水中反應(yīng)合成率為 %以下 在乙酸乙酯和微量水組成的系統(tǒng)中，合成率可達(dá) 100