酶工程技术对食品原料品质和改良的影响

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：酶工程技术被广泛地应用于食品工业和化学工业，已成为食品原料开发、品质改良、工艺改造的重要手段。脂肪酶与面包品质改良不饱和脂肪酸氧化还原酶可改善面包的风味和色泽等。为了防止这些现象发生，用橙皮苷酶分解橙皮苷，使其水解成为水溶性的橙皮素，可解决这些问题，同时能使其保质期延长至9个月。在炼乳、冰淇淋中常有砂样结晶析出，影响食品风味，也是该原因。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品，可节约黄油用量，提高风味。

酶工程技术被广泛地应用于食品工业和化学工业，已成为食品原料开发、品质改良、工艺改造的重要手段。

（一）小麦面粉品质的改良

1.面包烘烤用粉的改良

小麦面粉中含有各种酶，面包是利用面粉中的酶和酵母菌的作用制成的食品。但是普通的面粉往往不一定具有适合于制造面包的性质，并且消费者对面包质量要求也日趋多样化，仅用面粉自身的酶是不够的。

（1）α-淀粉酶与面粉烘烤品质　小麦粉中加入α-淀粉酶时，因麦芽糖的生成量增加，酵母对其发酵后，二氧化碳的产生量大幅度增加，从而增加面包的体积。添加淀粉酶后，面团就变得柔软，因而增加了面团的伸展性和保持气体的能力，容积增大。如果α-淀粉酶少，淀粉凝胶的黏度过高，没有容纳气体的能力，制成的面包外形就会塌陷。因此，制作优良的面包必须补充适量的α-淀粉酶。

（2）蛋白酶与烘烤品质改良　蛋白酶作用于面筋蛋白质的肽键，将它分解为小分子量物质，使面筋软化，增加延伸性，使面团的黏弹性适中，缩短混揉时间，节约动力。蛋白酶面团发酵时所生成的氨基酸，在烘烤中会与糖发生羰氨反应（美拉德反应），可使面包外皮色泽更好，增加面包香味。但需适量，否则颜色有恶化的可能性。

（3）乳糖酶与面包品质改良　面包配方中添加脱脂奶粉及乳糖后，会感到甜度不够，酵母也不能发酵，但经乳糖酶分解后，生成的葡萄糖可以使酵母充分发挥，产生气体使面团膨大。另外，半乳糖也可通过羰氨反应提高面包的色泽。

（4）脂肪酶与面包品质改良　不饱和脂肪酸氧化还原酶可改善面包的风味和色泽等。加入小麦粉质量的0.5%～1.0%的大豆粉和脱脂大豆粉时，其中的不饱和脂肪酸氧化还原酶可漂白小麦粉中的类胡萝卜素及亚油酸。由亚油酸生成的过氧化物，可改善面包的香气。此外在面包用粉中添加植物种子来源的精制脂肪酶还能防止面包老化。

2.饼干用粉品质改良

在饼干用粉中加入适量的蛋白酶可以矫正小麦粉中的面筋含量，能更好地发挥面团的机械适应性及伸张性，减少在烤炉中的收缩，改善烘烤弹性，并能缩短发酵时间，但不改变饼干的风味。

3.面条用粉的改良

使用蛋白酶制造面条，小麦粉中的面筋变为肽、氨基酸，面条的风味就可以提高。用蛋白酶强化的面粉制作通心面条，延伸性好，风味佳。含有蛋白酶的面粉，使麸质部分水解，面条硬直，风味也好，制面工艺中应用蛋白酶仍有较好的前途和效益。

4.糕点馅心的改良

糕点馅心中的填料和基料常用淀粉，添加α-淀粉酶可以改善馅心的风味和质地。糕点制作中添加转化酶后，可以使蔗糖水解为转化糖，防止糖浆析晶。

（二）水果类加工品质的改良

水果中均含有少量的果胶物质，使压榨和澄清发生困难，生产的果汁较为浑浊。

1.果胶酶、纤维素酶对果汁的澄清和出汁率影响

在澄清果汁的生产中，需要加入果胶酶等酶制剂，使过滤容易，过滤时间缩短，以得到透明的果汁。同时果胶酶的加入，促使组织细胞释放出果汁，使果汁的出汁率增高。一般在溃碎的果实中加入果胶酶处理，即可达到目的。

纤维素酶对纤维素类物质的降解可促进果汁的提取与澄清，提高可溶性固形物含量，并可将果皮渣综合利用。果胶酶与半纤维素酶联用时，澄清更迅速，而且不影响天然果汁的风味与色泽，得到优质澄清的果汁。

2.低糖果冻

采用纯化的果胶酶（PE）处理果汁，使果胶的甲基化程度降低。这种甲基化程度低的果胶在Ca2+作用下，即使糖度较低，也能形成稳定的果冻。

3.果胶酶与水果罐头加工(www.chuimin.cn)

采用黑曲霉所产生的果胶酶、半纤维素酶和纤维素酶的混合物，可除去橘瓣囊衣，从而避免上述缺点。另外，莲子肉皮、大蒜膜层和杏仁等果实的皮膜，也可用果胶酶脱除。

4.脱苦酶与水果的脱苦

（1）果汁和果汁罐头的脱苦　脱苦酶或柚苷酶由β-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶组成，能将柚皮苷分子中的鼠李糖和葡萄糖水解掉而除去最终成为无苦味的柚皮素。脱苦酶可以由曲霉、青霉等菌株生产，市售的脱苦酶是由黑曲霉所制。从残次果、落果、受冻害的水果所得果汁或二次、多次榨汁后的苦味较强的低级果汁，使用脱苦酶处理后，制出富有风味的优质粉末果汁，可以将食用价值很低的原料加以回收利用。

（2）橘皮酱原料的脱苦　橘皮酱原料一般是酸橙、甜橙、柚子、橙子、橘子等柑橘类果皮，这些原料中由于柚苷的苦味非常强烈，所以需要用脱苦酶脱去苦味。随着脱苦酶的开发和生产，可以充分利用有苦味类果皮这类资源。

5.橙皮苷酶与防止橘子罐头的白浊

橘子果肉中所含难溶性的橙皮苷，在橘子罐头的糖汁中会析出结晶，使糖汁生成白色沉淀，造成白色混浊，或在果肉上附着白斑等，降低产品质量。为了防止这些现象发生，用橙皮苷酶分解橙皮苷，使其水解成为水溶性的橙皮素，可解决这些问题，同时能使其保质期延长至9个月。

6.花青素酶与有色水果果汁的脱色

花青素酶是β-葡萄苷酶的一种，能将花青素苷分解成为葡萄糖和花青素，因为花青素不稳定，分解为无色体，失去了花青素苷类特有的颜色。这类果汁，通常很容易发生酶促褐变，所以要对榨汁进行充分的灭酶处理后，再进行果汁的脱色处理，以防酶促褐变的突然发生。

（三）牛乳品质的改良

牛乳中约含4.5%的乳糖，它是一种缺乏甜味而且溶解度很低的双糖，难以消化，有些人饮牛乳后，发生腹泻、腹痛的原因就在此。在炼乳、冰淇淋中常有砂样结晶析出，影响食品风味，也是该原因。

1.乳糖酶与分解乳糖

对不耐乳糖者可制造出单独的食用牛乳，在1mL牛乳中加入1～2mg乳酸酵母（Saccharomyces lactis）乳糖酶，在37℃保持30min即可完全分解其中的乳糖，再经70℃、15min杀菌后，对其风味无影响，而且处理乳还有“厚味”的好评。先将固定化乳糖酶装柱，再将灭菌后牛乳以一定速度通过酶柱，使大多数乳糖被水解，水解后的牛乳再经加热处理，使酶变性失活，并杀灭酶解过程中可能污染的有害菌，还可以加入风味物质制成低乳糖咖啡奶、可可奶、果味奶或经喷雾干燥制成低乳糖奶粉。

2.脂肪酶与黄油增香

乳制品的特有香味主要是加工时产生的挥发性物质（如脂肪酸、醇、醛、酮、酯及胺类等）所致。乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品，可节约黄油用量，提高风味。脂肪酶分解牛奶的脂质，其挥发性物质也可使牛奶增香。

3.溶菌酶与婴儿奶粉

人乳与牛奶的区别之一在于溶菌酶含量的不同。奶粉中添加卵清溶菌酶可以防止婴儿肠道感染。

4.脂肪酶与酒类增香

在浸米的水中加入脂肪酶，醪的发酵快，使白米中的甘油三酸酯分解为游离酸，在蒸煮工序这些游离酸经挥发分散，能制作香气更好的优质酒。

5.脂肪酶与类可可脂的制造

由于可可果的原料和生产量的限制，可可脂的产量和价格均不能满足大生产的需要，通过科学家的长期努力，采用酶法改变橄榄油和硬脂酸中甘油三酸酯的脂肪酸组成，已能制备一种类可可脂。