【正文】 可作為防腐劑，它的主要功用是水解 細菌細胞壁 ，在細胞內，則對吞噬后的病原菌起破壞作用 .該酶對 革蘭氏陽性菌 中的枯草桿菌、耐輻射微球菌有分解作用。經過果膠酶處理的原酒，其自流汁含量明顯增加，也就是高檔酒產量增加。 （ 1） 果汁澄清 纖維素酶經常與果膠酶協(xié)同作用進行果汁澄清 。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。 （五）油脂改良 脂肪酶（ ） 是油脂改良中的關鍵酶，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；在有機相中進行酯的合成和酯交換反應。 近年來有關中（短）鏈脂肪酸甘油酯的合成研究也是油脂改良的重點之一。 啤酒中的蛋白質與多酚 、 碳水化合物容易形成復合物 ， 并且產生不溶性膠體沉淀 ， 造成啤酒混濁 。 高精度加工使得小麥粉中 α 淀粉酶損失很多、含量較低，產生的糊精濃度較低，最終形成的氣體減少，加工出的面包體積小、質量差。 改善面包品質的新型酶制劑，對面團特性、面包體積和內部結構具有顯著的改良作用，作用效果優(yōu)于溴酸鉀。 改變物質的物理和化學性質 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溶解和乳化，常用于脂肪含量高的乳飲料、蛋白飲料、調味油、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形成包接絡合物可以去除食品中的異臭味和苦味 如脫除海產品的腥味及肉制品和豆制品、調味品、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，生產無膽固醇食品 ?應用 CD形成包接絡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、調味品等改變成固體狀，生產出固體酒、固體飲料和固體調味品，以方便包裝、運輸和貯藏。 作為功能食品的基料，低聚糖廣泛應用于各類保健食品和補品中，其中 異麥芽低聚糖和麥芽低聚糖 年產量已超過萬噸。 微生物中細菌、酵母、霉菌等菌株均能夠分泌 α 葡萄糖苷酶，其中黑曲霉產酶較高。 低聚果糖最先由日本明治制果公司研究開發(fā)，并于 1984年以產品形式投放市場，銷售前景良好。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。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 。 ④ 具有促進乳酸菌 、 雙歧桿菌 、 酵母和霉菌等多種微生物生長發(fā)育和活躍代謝的作用 。 大豆蛋白經蛋白酶水解、分離和精制后可以得到相對分子質量低于 1000的低聚肽為主的混合物，即大豆肽。 （ xylooligosaccharide） 由 2～ 7個木糖以 β 1,4糖苷鍵結合而成的直鏈低聚糖。 （ Fructooligosaccharides，F(xiàn)OS） 又名寡果糖，通常指利用 β 果糖基轉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個果糖分子結合形成蔗果三糖（ GF2）、蔗果四糖（ GF3）和蔗果五糖（ GF4），屬于果糖和葡萄糖構成的直鏈雜低聚糖。目前在國外已經廣泛地應用于保健品工業(yè)和其他食品工業(yè)。 （ 2）活化腸道內雙歧桿菌并促進其生長繁殖。 環(huán)狀糊精 (CD)的生產一般分為三個階段 ： 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。 在餅干制造中，需要含有高相對分子質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。 酵母麥芽糖酶再將麥芽糖分解為可發(fā)酵的葡萄糖并產生氣體。但在釀制鮮啤酒中不加葡萄糖淀粉酶，因為鮮啤酒不經過巴氏殺菌，添加的酶將存留在啤酒中不能除去。這樣，通過控制油脂的水解程度能夠達到富集 n3PUFA目的。 轉谷氨酰胺酶能催化蛋白質之間發(fā)生交聯(lián)反應 ， 在肉品加工過程中 ， 可應用轉谷氨酰氨酶這一特性對低價值碎肉進行重組 ， 提高肉制品的外觀及質構 ， 增加產品的附加值 。柑橘罐頭加工中需要進行加熱殺菌，需選用耐熱性強的柚苷酶。 （ ） 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合體，具有很強的降解纖維素和果實細胞壁的功能。 （ 2） 果酒澄清 在現(xiàn)代果酒釀造過程中，已普遍使用果膠酶，它對果酒質量和生產效率發(fā)揮重要作用。現(xiàn)在的干酪生產一般都是同時添加蛋白酶和脂肪酶，以促進干酪的成熟，使干酪產生出其特有的風味。水解乳清能夠代替蔗糖作為甜味劑，用于各種點心、飲料、糖果、焙烤食品、罐頭食品及冰淇淋加工 。乳糖水解乳利用乳糖酶將乳中乳糖水解加工而成 ，是乳糖不適應癥的理想食品 。 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 。葡萄糖淀粉酶對 α 1,6糖苷鍵活性較低，這樣達到所需要的水解程度，要加大酶用量或延長保溫時間，或將該酶與脫支酶聯(lián)用。 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，產生麥芽糖。 用，可穩(wěn)定酶的催化活性構象。 認為：超活性是由圍繞在酶分子外面的表面活性劑這一外殼之較大剛性所引起。 影響酶反應體系中需水含的因素 a．不同酶需水量不同 b. 同一種酶在不同有機溶劑中需水量不同 溶劑疏水性越強，需水量越少 二、有機溶劑的選擇 有機溶劑與酶活性： 溶劑主要是通過對體系中水、酶以及底物和產物的作用來間接地或直接地影響酶活性： (1)對吸附在酶分子上的水分的影響，溶劑可以奪走吸附在酶分子表面的必需水，破壞了維持酶蛋白構象的氫鍵和疏水作用，降低了酶的活性和穩(wěn)定性。 3． 選擇合適的溶劑及反應體系。 (4) 由于有機溶劑的存在 , 水量減少，大大降低了許多需要水參與的副反應，如酸酐的水解、氰醇的消旋化和?；D移等。 現(xiàn)在非水酶學方法在 多肽合成、聚合物合成、藥物合成以及立體異構體拆分等 方面顯示出廣闊的應用前景 。 六、噴射式反應器 利用高壓蒸汽的噴射作用，實現(xiàn)酶和底物的混合，進行高溫短時催化反應的一種反應器。 FBR可用于處理黏度較大和含有固體顆粒的底物溶度，同時，亦可用于需要供氣體或排放氣體的酶反應（即固、液、氣三相反應）。 ? 填充床反應器（ Packed Reactor,PBR） ,優(yōu)點是：高效率、易操作、結構簡單等，因而， PBR是目前工業(yè)生產及研究中應用最為普遍的反應器。 七、酶反應器 生物反應器： 利用生物催化劑進行生物技術產品生產的反應裝置稱為生物催化反應器，一般稱為生物反應器（ Bioreactor） ? 發(fā)酵罐 （ fermenter）：細胞生物反應器 ? 生化反應器 （ biochemical reactor） ? 生物反應器： 傳統(tǒng)的發(fā)酵罐、酶反應器、固定化酶或固定化細胞反應器、動植物細胞培養(yǎng)用反應器和光合生物反應器。此外，在高離子強度下，酶的動力學常數(shù)幾乎不變。 經固定化后，大多數(shù)酶的穩(wěn)定性提高，這對實際應用十分有利。利用各種類型的膜將酶封閉起來，這類膜能使小分子產物和底物通過，而酶和其他的高分子不能通過。將酶或微生物包埋在高分子凝膠網格中的包埋法稱為凝膠網格包埋型，將其包埋在高分子半透膜中的包埋法稱為微囊型。 可與載體結合的酶的功能團： α 或 ε NH2，α 、 β 或 γ 羧基，巰基，咪唑基，酚基等，但參與共價結合的氨基酸殘基應當是酶催化活性的非必需基因，否則可能會導致固定后酶活力完全喪失。 缺點：酶與載體結合力弱、酶易脫落等。 方法：終止法 稀鹽酸 測吸光度 α淀粉酶可隨機地作用于淀粉中的 α1,4糖苷鍵，生成葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、糊精等還原糖，同時使淀粉的粘度降低，因此又稱為液化酶。 測定酶活力可采用中止反應法 、 連續(xù)反應法 ， 或采用自動化酶分析儀操作進行 。 （七）酶的純度與酶活力 許多分離方法都可用于檢驗酶的純度，實驗室常用聚丙烯酰胺凝膠電泳來檢驗酶的純度。然后可以通過改變緩沖液的離子強度和 pH值的方法，也可以使用濃度更高的同一配體溶液或親和力更強的配體溶液，將酶洗脫下來 。 在外電場作用下，不同蛋白質離子所帶凈電荷的多少和性質不同，因而其向兩極泳動的方向和速度也不相同，從而達到分離的目的。透析在酶純化過程中極為常用，通過透析可以除去酶液中的鹽類、有機溶劑、低相對分子質量的抑制劑等。 利用具有一定大小網狀的凝膠顆粒（固定相）填充柱的分子篩作用，利用溶液中各組分的相對分子質量不同來進行層析分離的一種方法。 通常采用的鹽有硫酸銨、硫酸鈉、磷酸鉀、硫酸鎂、氯化鈉和磷酸鈉等。其中沉淀法和超濾法既可用于初步純化，也可用于精制。 對桿菌的破碎較容易，對酵母菌的破碎效果較差。 固體培養(yǎng)發(fā)酵 培養(yǎng)基以麩皮、米糠等為主要原料加入其它營養(yǎng)成分，經滅菌、接產酶菌株，在一定條件下發(fā)酵，目的獲得淀粉酶和蛋白酶，如酒曲生產。 ?A + B + ATP + HOH ===A ? B + ADP +Pi ?例如，丙酮酸羧化酶催化的反應。 參與生物物質的代謝 例如， 谷丙轉氨酶催化的氨基轉移反應。 酶工程一般工藝流程示意圖 胞外酶 胞內酶 菌種 → 基因改造 → 發(fā)酵 → 發(fā)酵酶液 （ → 預處理 → 細胞分離 → 細胞破壁 → 碎片分離 → ） 提取 → 精制 → 酶制劑及其改造 酶制劑 ↓ 原料 → 前處理 → 殺菌 → 酶反應器 → 反應液 → 產品提取→ 成品 （二）酶工程的發(fā)展歷程 50～ 60年代早期的酶工程技術，主要是從動物、植物和微生物原料中提取、分離、純化制造各種酶制劑，并將其應用于化工、食品和醫(yī)藥等工業(yè)領域。 以微生物或酶 為催化劑進行物質轉化的工業(yè)生物技術，大規(guī)模生產人類所需的化學品、醫(yī)藥、能源和材料等，是解決人類目前面臨的資源、能源及環(huán)境危機的有效手段。 2．轉移酶 (Transferase) ?轉移酶催化基團轉移反應，即將一個底物分子的基團或原子轉移到另一個底物的分子上。這類反應必須與 ATP分解反應相互偶聯(lián)。 （ 4）能利用廉價的原料，發(fā)酵周期短，易培養(yǎng)。 適合于各種微生物細胞的破碎。常用的方法：沉淀法、超濾法、色譜分離法、結晶法等。 酶活力 、 蛋白濃度 、 純度測定方法可行性 ④ 劑型 （ 液體濃縮酶 、 粉狀酶 、 精制酶 、結晶酶等 ） 基本過程： （一）、 材料（選擇）預處理及破碎細胞 （二）、 固液分離（ 離心或過濾） 酶的溶解性、穩(wěn)定性 （三）、 凈化與脫色 絮凝劑 脫色處理 （四）、 濃縮 （熱量法、沉淀分離、膜分離） （五） 純化、結晶 （干燥） 提取和純化方法： （一）根據(jù)酶分子溶解度不同的方法 通過改變某些條件，使溶液中某種物質的溶解度降低，從溶液中沉淀析出，達到與其他物質分離的目的。 （二）根據(jù)酶分子大小和形狀不同的方法 在酶的提取分離純化過程中，細胞的收集、細胞碎片和沉淀的分離以及酶的純化等往往要使用離心分離。 透析主要用于酶、蛋白質、核酸等生物大分子的分離純化，從中除去小分子物質。酶具有兩性性質，可用陽離子交換劑，也可用陰離子交換劑進行酶的分離純化。 （ 四 ） 根據(jù)酶分子專一性結合的分離方法 酶的底物、底物類似物及酶的競爭性抑制劑同酶之間有著較高的親和力，可作為配基固定于不溶性載體，可選擇性地將酶吸附而同雜質分離。 一個好的酶分離純化的