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《酶在食品生產(chǎn)和原料處理方面的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、酶在食品生產(chǎn)和原料處理方面的應(yīng)用摘要:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專(zhuān)一性和高度受控性的一類(lèi)特殊蛋白質(zhì)。目前,世界上已知的酶有2000多種。從動(dòng)物、植物或微生物生物體中提取的具有酶活力的酶制品,稱(chēng)酶制劑。酶制劑廣泛用于食品、發(fā)酵、制革、紡織、日用化工、醫(yī)藥等工業(yè)。目前已制備的酶制劑近百種,已有工業(yè)化生產(chǎn)的約50余種,在食品工業(yè)中常用的20多種[1]。酶主要來(lái)源于植物、動(dòng)物和微生物。最早人們多是從動(dòng)物或植物組織中提取的,例如從動(dòng)物的胰臟及胃、木瓜、菠蘿等中提取各種酶。但動(dòng)物和植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng),成本高,又受地理、氣候、
2、季節(jié)等因素的影響而不適宜于大規(guī)模生產(chǎn)酶制劑。目前,工業(yè)上應(yīng)用的酶大多采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)。近年來(lái),隨著基因工程技術(shù)的快速發(fā)展,為提高酶產(chǎn)量和新品種的開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了新途徑[2]。關(guān)鍵詞:酶;酶制劑;食品工業(yè);應(yīng)用;原料處理1.酶在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用作為一種食品添加劑,與傳統(tǒng)的化學(xué)法,如酸法、堿法加工食品相比,酶技術(shù)具有顯著的優(yōu)越性。首先,酶的催化反應(yīng)具有高度專(zhuān)一性和高效性,酶制劑用量小,經(jīng)濟(jì)上合算;再次,酶的反應(yīng)條件溫和,營(yíng)養(yǎng)成分損失少,易操作,能耗低。因此,酶工程技術(shù)在食品的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,如制糖業(yè)、釀造業(yè)、肉類(lèi)工業(yè)、
3、焙烤業(yè),以及乳品工業(yè)和果蔬加工業(yè)等[3]。酶制劑在食品工業(yè)中的作用概括為利于食品的保存,防止食品的腐壞變質(zhì);改善食品的感官性狀;保持或提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;利于食品生產(chǎn)中提高提取速度和產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本[4]。1.1酶在焙烤食品中的應(yīng)用酵母在面團(tuán)中,依靠面粉本身淀粉酶和蛋白酶的作用生成麥芽糖和氨基酸來(lái)進(jìn)行繁殖個(gè)發(fā)酵。目前歐美各國(guó)常添加酶進(jìn)行強(qiáng)化,用酶活力高的面粉制成的面包,氣孔細(xì)而分布均勻、體積大、彈性好、色澤佳。面粉中添加α—淀粉酶,可調(diào)節(jié)麥芽糖生成量,使二氧化碳產(chǎn)生和面團(tuán)氣體保持力相平衡。添加蛋白酶可促進(jìn)面筋軟化,增加
4、伸延性,減少揉面時(shí)間和動(dòng)力,改善發(fā)酵效果。用蛋白酶強(qiáng)化的面粉可防止糕點(diǎn)老化。糕點(diǎn)餡心常用淀粉為填料,添加用β—淀粉酶可改善餡心風(fēng)味;面包制作中適當(dāng)添加脂肪酶可增進(jìn)面包的香味,這是因?yàn)橹久缚墒谷橹形⒘康拇妓峄蛲岬母视王シ纸猓瑥亩搔摹獌?nèi)酯等香味物質(zhì)[5]。1.2酶在果蔬加工中的應(yīng)用水果蔬菜加工中最常用的酶是果膠酶。利用果膠酶可以明顯提高果汁澄清度、增加果汁出汁率、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、色澤好。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶主要用于啤酒澄清,防止混濁,延長(zhǎng)保存期。酸性蛋白酶、淀粉酶、果膠酶等也用于果酒釀造,可消除混濁或改善壓榨條件等
5、。木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等可分解肌肉結(jié)締組織的纖維蛋白[5]。1.3酶在乳品工業(yè)中的應(yīng)用牛奶中含有4~4.5%的乳糖,這是一種缺乏甜味而且溶解度很低的雙糖,難于消化。有些人飲牛奶后常發(fā)生腹瀉、腹痛等病,其原因即在于此。而且由于乳糖難溶于水,常在煉乳、冰淇淋中砂樣結(jié)晶析出,從而影響食品風(fēng)味。用乳糖酶處理牛乳生產(chǎn)脫乳糖的牛奶,就可以解決這些問(wèn)題。在缺乏巴氏消毒設(shè)備或冷藏的條件下,過(guò)氧化氫酶可用于牛奶消毒,優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)大量破壞牛奶中的酶和有益細(xì)菌。乳清是干酪生產(chǎn)的副產(chǎn)品,世界年產(chǎn)量達(dá)9000多噸,其中含4~4.5%的乳糖,因乳糖
6、難于消化,歷年作廢水排放,嚴(yán)重污染環(huán)境?,F(xiàn)采用乳糖處理,當(dāng)乳糖水解率達(dá)80%時(shí),即可供食用或作為飼料[5]。如進(jìn)一步用葡萄糖異構(gòu)酶處理,使其中的葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖,那甜度會(huì)進(jìn)一步提高。1.4酶在肉類(lèi)加工的應(yīng)用決定肉硬度的2個(gè)最主要的因素是肌原纖維和結(jié)締組織。而肉的總嫩度基本上是由結(jié)締組織中膠原蛋白含量所決定。通過(guò)添加蛋白酶,使肉類(lèi)膠原蛋白中的肽鍵和交聯(lián)發(fā)生斷裂,破壞蛋白質(zhì)嚴(yán)密的空間結(jié)構(gòu),使肉嫩化。生產(chǎn)中最常用的是木瓜蛋白酶,該酶是半胱氨基蛋白酶,其具有廣譜的水解活性,主要在烹飪過(guò)程中起作用。它能降解肌原纖維和結(jié)締組織的蛋白
7、質(zhì),將肌動(dòng)球蛋白和膠原蛋白降解成小分子的多肽甚至氨基酸,令肌絲和筋腱絲斷裂,實(shí)現(xiàn)嫩化作用[5]。1.5酶在啤酒生產(chǎn)的應(yīng)用啤酒工業(yè)用糖化酶可增加發(fā)酵度、縮短糖化時(shí)間。啤酒是以麥芽為原料,淀粉酶可液化、糖化淀粉、促進(jìn)酵母的生產(chǎn),進(jìn)而生產(chǎn)啤酒、酒精等[6]。麥芽中含降解原料生產(chǎn)可發(fā)酵性物質(zhì)所必需的各種酶類(lèi)。由于麥芽制造時(shí),原料(大麥)中淀粉呼吸損失,很不經(jīng)濟(jì),因此釀酒廠(chǎng)常用大麥、大米、玉米等作為輔助原料來(lái)替代一部分麥芽,以致引起酶活力不足,使糖化不能充分,蛋白質(zhì)降解不足,從而影響啤酒的收率與風(fēng)味。采用微生物淀粉酶、蛋白酶、β—
8、淀粉酶、β—葡聚糖酶等酶制劑,可補(bǔ)充麥芽酶活力不足的缺陷。特別是在用大麥作輔料或用發(fā)芽欠佳的麥芽時(shí),由于其中含有粘性的β—葡聚糖,使麥芽汁難過(guò)濾,況且由于β—葡聚糖不溶于酒精,從而在啤酒中生成沉淀而不易濾清,采用β—葡聚酶處理就可使其分解而改善過(guò)濾操作。原料糖化時(shí)添加糖化酶可增加發(fā)酵度,縮短糖化作用時(shí)間,可用于生產(chǎn)低