食品酶制剂在食品工业中的应用及前景的可行性研究报告

第一节 食品酶制剂的概述

从生物（包括动物、植物、微生物）中提取的具有生物催化能力的物质，辅以其他成分，用于加速食品加工过程和提高食品产品质量的制品，称为酶制剂。食品工业用酶制剂在生产使用时必须符合国家有关质量标准，酶制剂的剂型可以是液体的，亦可以是固体的（可行性研究报告）。
 

第二节 酶制剂在食品工业的应用

一、淀粉糖工业

淀粉糖是发展最快的行业之一，, 出现了不少新品种，目前利用酶制剂生产的品种有葡萄糖浆麦芽糖浆、果葡糖浆、麦芽糊精、高麦芽糖等传统产品, 近年发展比较快的是功能性食品-低聚糖。

二、焙烤工业

在食品烘焙加工时, 利用淀粉酶可增加面团体积, 改善表皮颜色和松脆结构, 改进和防止腐败变质, 利用蛋白酶可改善面筋的特性, 降低粘度, 降低能耗和成本,在面包和饼干糕点生产时, 可根据产品的不同要求, 选用相应的酶制剂, 使面团发酵更为丰满, 效果更好, 在面包生产中不宜加细菌α-淀粉酶, 因其耐热性能较好,60℃ 以上面包酵母已抑制, 会产生过量糊精, 造成面包松软和发粘。利用霉菌α-淀粉酶来完成, 其钝化温度为60-65℃。因此, 目前大多采用米曲霉生产α-淀粉酶用于面包生产。

面包改良剂主要成分霉菌α-淀粉酶、麦芽糖淀粉酶和戊聚糖酶、抗坏血酸、溴酸钾、乳化脂肪、酵母营养粉和大豆粉等。起到增白、松软作用。增加面包皮因烘焙早期产生蛋白黑色素的反应程度, 使面包皮为棕色。

在饼干生产中, 添加中性蛋白酶, 改善谷蛋白含量, 起到酶解作用, 同时也可起到保留维生素作用。在烘焙工业中添加糖化酶可增加面粉中可发酵性糖类的形成, 添加α-淀粉酶可防止面包陈旧味。

三、饮料工业

（一）酿酒

啤酒是最早利用酶的酿造产品之一。其酿造过程中制浆和调理两阶段需酶制剂。其中蛋白酶可降解啤酒的蛋白质组分，防止啤酒冷浑浊，延长啤酒贮藏期；糖化酶能降解啤酒中的残留糊精，既保证了啤酒中最高的乙醇含量，又能增加糖度。此外，酶制剂也广泛应用于果酒、白酒等的酿造，既可提高出酒率又能消除浑浊等。如董友新等利用阿米诺酶的生理特性和复合功能，强化白云边酒酿造后轮次发醇，提高出酒率。梁龙[2003]在小曲酒生产中，加入安琪酵母和糖化酶，结果表明出酒率从50%上升到59.8%，且酒质较好。

（二）果汁生产

果胶酶是水果加工中最重要的酶，应用果胶酶处理破碎果实，可加速果汁过滤，促进澄清等，如杨辉等[2003]将果胶酶应用于苹果酒生产中的榨汁工艺，可提高出汁率20%，澄清度可达90%以上。而且应用复合酶系作用效果更加明显，如秦蓝等[2003]采用果胶酶和纤维素酶的复合酶系制取南瓜汁，大大提高了南瓜的出汁率和南瓜汁的稳定性。并通过扫描电子显微镜观察南瓜果肉细胞的超微结构，显示出单一果胶酶制剂或纤维素酶制剂对南瓜果肉细胞壁的破坏作用远不如复合酶系。又如张倩[2003]等提出了一种新型果蔬加工酶-粥化酶（含有果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶及蛋白酶等），可提高果蔬果汁的出汁率，增加澄清度，在果蔬加工中有广阔的应用前景。

（三）其他饮料加工

如茶饮料加工中主要用到的酶有过氧化酶、多酚酶及单宁酶，其主要功能是控制茶的颜色和风味及提高茶的溶解性能。

四、乳品工业

乳制品是除母乳以外营养最为丰富和均衡的全价食品，他含有人体所必需的全部营养成分。由于乳的营养全面性和均衡性，使其在婴儿营养和成年膳食中占有极其重要的地位。

全世界干酪生产所耗牛奶达1亿多吨，占牛奶总产量的25%。凝乳酶是干酪生产的主要用酶，干酪通过凝乳酶水解k-酪蛋白，在酸性环境下，钙离子使酪蛋白凝固，再经切块加热压榨后熟化而成。由于人体内缺乏乳糖酶故有些人饮奶后常发生腹泻、腹痛等不良症状。于是乳糖酶便显示了他独特的作用，他可水解乳糖为半乳糖与葡萄糖。此外，常作为废水排除的乳清经乳糖酶处理后，可供食用或作为饲料。乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。牛奶保藏时可用过氧化氢杀菌，其优点是不会大量损失牛奶的酶和有益细菌[衣婷婷等。

五、水产品加工

近年来，随着海洋渔业资源的衰退，利用一些低值水产来生产高附加值的产品已经显得越来越重要，而酶技术在水产品深加工中的应用正是解决了目前的难题。随着酶技术的进一步发展，其在水产品加工业的应用也会更加广泛。对于低值鱼类，由于其食用价值较低，故应用酶技术生产浓缩水解鱼蛋白是低值鱼类加工的新路。采用胶元酶或胃蛋白酶可有效的加快去鳞的速度。而且酶技术还可缩短鱼调味品的生产时间和驱除鱼肉中异味。酶技术在虾蟹类的加工中，主要是提取甲壳素；在藻类中的应用主要是水解藻社，提高藻中活性物质和藻类产品的质量[杨华等。

六、肉制品加工

酶在肉制品加工中主要用来嫩化肉类。蛋白酶嫩化肉类的主要作用是分解肌肉结缔组织的胶朊蛋白，促进嫩化。工业上软化肉的方式有两种：一是将酶涂抹在肉的表面或用酶液浸肉，另一种较好的方法是肌肉注射，酶的软化作用发生在贮罐特别是烹煮加热时。此外，蛋白酶还可用于生产牛肉汁、鸡汁等以提高产品回收率。将酸性蛋白酶在中性pH值时处理解冻鱼类，可驱除腥味[刘忠栋等。

七、油脂加工

脂肪酶可以催化油脂的水解反应和脂交换反应，主要用于脂肪酸及甘油的改性，利用廉价的、稳定性不好的油脂制取价值较高的、特殊性油脂。酶制剂还可用于精制油脂，生产可可脂等专用油脂。此外，果胶酶和纤维素酶可降解果胶物质及水解细胞壁物质。

第三节 酶在食品加工中的应用前景

1998年，诺维信公司在中国合资和在天津建立工厂，一期工程投资1.5亿美元，已在1999年投产。诺维信公司酶制剂品种齐全，为中国有关行业作出了一定贡献。美国最大的酶制剂公司--杰能科国际公司和中国最大的酶制剂公司无锡酶制剂厂1998年合资，成立"无锡杰能科生物工程有限公司",将杰能科国际公司的新型复合酶源引进中国。2005年，杰能科正式成为丹尼斯克的全资子公司，继续拓展酶制剂的全球市场。国外酶制剂进人中国市场，由于竞争需要，促进了中国酶制剂质量的改进和提高。新型酶，高活性、高纯度、高质量复合酶将成为今后酶制剂的发展方向。新型酶制剂的出现，酶制剂应用技术的不断提高，将促进我国发酵行业及相关应用领域飞速发展。

酶制剂在食品加工中已得到了广泛应用，随着食品新制品的多样化，酶的需要也将多样化，同时随着生物技术的发展及基因工程技术的应用，可用于食品中的酶也会有新的进展。展望未来，随着时代的进步，人们的营养保健意识的增强，具有保健效用的功能性食品将会有很大发展潜力，从而酶在食品中的应用前景将更为广阔。今后酶制剂在食品中的应用将要体现在以下几个方面：

一、取代部分传统食品添加剂

双乙酰酒石酸单甘脂（DATEM）和硬质酰乳酸钠（SSL）广泛用于焙烤工业以增加面团强度、体积及稳定性，然而近期有研究表明特定的脂肪酶可以部分或完全取代这两种乳化剂[Clausen I,2000]。这种酶对于甘油三酯、半乳糖酯及磷脂均有活性，可以将双酰化的磷脂和半乳糖酯转化为相应的单酰酯，从而在气泡表面形成稳定的脂单层，起到与DATEM及SSL类似的如画效果。在今后的食品工业中，类似的酶将会越来越普遍。

二、改善食品毒性

2002年，瑞士发现薯条、薯片、面包等食品中都含有可能致癌的丙烯酰胺，研究发现它是由还原糖与天门冬酰胺通过美拉德反应形成的，并被确立为可能致癌物质。后来研究发现通过天门冬酰胺酶可以将天门冬酰胺转化为天门冬氨酸，可以有效防止丙烯酰胺的生产。

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