酶在调味品生产中的应用-《食品酶学导论》成果

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：近年来，随着酶技术的应用，在发酵过程中添加蛋白酶，对于补充或替代米曲霉的作用获得成功。传统酱油生产中蛋白质的利用率为65%～75%，使用蛋白酶后的酱油生产中蛋白质的利用率可达82%～85%。也有在传统制曲接种的基础上添加蛋白酶共同发酵生产的，香味好，品质也有保证，生产的周期也可缩短。其销售量已超过传统调味品的数倍。目前世界上广泛采用该法生产酒石酸。

酱油酿造有数千年历史，是人类自古以来居家不可缺少的调味品。传统方法生产周期长，卫生条件差。每100mL酱油中含可溶性蛋白质、多肽、氨基酸达7.5～10g，含糖分在2g以上。并含有较丰富的维生素、磷脂、有机酸以及钙、磷、铁等无机盐。

酱油传统酿制生产方法是以黄豆去尘后先压榨除油成豆饼，经添加麸皮进行蒸料，晾干后加米曲霉制曲，再经加盐发酵，淋油调兑灭菌而成。传统酱油的生产工艺如图11-21所示。

蛋白质的降解是酱油生产工艺技术的关键。近年来，随着酶技术的应用，在发酵过程中添加蛋白酶，对于补充或替代米曲霉的作用获得成功。蛋白质利用率可达82%左右，氨基酸生成率可达57.5%。目前，有的酱油企业采用A.S.1.398中性蛋白酶补充或代替部分曲，已达到较好的效果。酱油中的鲜味主要来自氨基酸钠盐，因此在发酵过程中添加蛋白酶，有利于蛋白酶的降解，这样既有利于提高原料的利用率，又有利于增进酱油的香味。传统酱油生产中蛋白质的利用率为65%～75%，使用蛋白酶后的酱油生产中蛋白质的利用率可达82%～85%。

图11-21 酱油的传统生产工艺流程

酱油酿造周期长，历时2～8个月以上，酱油酿造前期为酶反应过程，曲酶分泌各种水解酶，中后期主要是由乳酸菌、酵母菌等作用形成风味物质。日本龟甲万酿造公司1991年开发出一种固定反应器方法，先将豆、麦等原料酶法水解物作为原料，通过谷酰柱，使谷氨酸脱胺生成谷氨酸，然后导入固定化酵母和乳酸菌反应，从而产生风味成分，生产周期仅需一个星期。

食醋的发酵生产历史悠久。我国的制醋工业是从传统的生产工艺技术基础上发展起来的。随着现代生物技术和酶技术的发展，开始采用纯种酵母、纯种醋酸菌及添加耐高温淀粉酶和糖化酶，进行“双酶法”液体发酵新工艺，减小了劳动强度及环境污染，缩短生产周期，降低了生产成本8%。其生产工艺流程举例如图11-22所示。

图11-22 双酶法生产食醋工艺流程

腐乳又称豆腐乳、霉豆腐、毛霉豆腐等，滋味鲜美、细腻柔滑、香味独特。腐乳在我国有着悠久的酿造史，开始生产于北宋时期，后在明清时期较为盛行。

腐乳有很高的营养价值，其中蛋白质含量为12%～17%，除含有大量的水解蛋白外，还含有丰富的游离氨基酸，同时微生物发酵作用还产生维生素B₁₂、维生素B₂，维生素B₂的含量比豆腐高6～7倍，钙、磷、铁、锌含量也比豆腐高，且不含胆固醇，是深受人们喜爱的佐食佳品。在欧美，腐乳被称为中国干酪。

传统腐乳的生产工艺季节性强，发酵周期长，而且老法制曲过程存在杂菌污染等问题，生产过程不易控制，含盐量高等，产品质量不稳定。工艺流程如图11-23所示。(www.chuimin.cn)

图11-23 传统腐乳生产的工艺流程

利用现代生物技术可有效地改善传统腐乳的加工方式，酶法生产腐乳的工艺可缩短发酵周期，减少污染，产品的质量相对容易控制。酶法生产腐乳工艺流程如图11-24所示。

图11-24 酶法生产腐乳的工艺流程

实践中发现，完全用蛋白酶保温发酵生产的腐乳，香味较为单一且水解产生的肽类多，如抗氧化肽、降血压活性肽等，其中也有苦味肽的产生，在发酵中加入一些辅料可在一定程度上提高香味、克服苦味。也有在传统制曲接种的基础上添加蛋白酶共同发酵生产的，香味好，品质也有保证，生产的周期也可缩短。酶制剂的添加量主要根据蛋白酶的活性单位来确定，一般固体蛋白酶添加豆坯0.01%～0.02%，如果工艺中仍然进行了接种毛霉发酵的可降低用量，反之可适当提高一点用量。复合蛋白酶的添加时间有的在煮浆冷却后加入，使其混合均匀凝固在豆坯中；有的在接种毛霉生长好后的毛坯中与酒糟等辅料一起加入。

酶法生产腐乳前发酵的最适条件：前发酵主要是让接种的微生物大量生长繁殖，产生酶类，故选择生长温度15～25℃，18℃为最适生长温度。酶法生产腐乳后发酵的最适条件：使用复合蛋白酶的最适发酵温度50～55℃；pH5.6～5.9；盐分10%；酒精度9%；发酵时间15～20d。以酶法生产的腐乳，有柠檬汁的滋味、气味和芳香，适口性好，无异味，块型均匀整齐，无杂质。

日本和美国利用酶水解蛋白制取的营养型调味剂和氨基酸复配调味品占调味剂市场很大的比重。其销售量已超过传统调味品的数倍。我国利用酶法生产新型调味剂起步较晚，江苏无锡三和水解蛋白有限公司，江苏锡城油脂化工有限公司和浙江群力营养源厂等已开始向市场推出动植物水解蛋白。1980年，袁中一等将ABSE纤维素固定化5-磷酸二酯酶用于5′-核苷酸的中试生产，每天降解2000L核酸液（10kg纯核酸）。酶法利用效率比发酵法降解提高了30倍。2007年，姚玉静、邱礼平等采用碱性蛋白酶和风味蛋白酶水解豆粕蛋白制备呈味基料。试验结果表明，碱性蛋白酶1000U/g和风味蛋白酶1200U/g，55℃，水解45h后酶解液中总氮和氨基酸态氮分别达到0.34g/100g，游离氨基酸占氮50%，肽分子质量大多数小于1000u。

1974年，日本田边制药公司首先采用固定化富马酸酶的方法生产L-苹果酸，随后又采用卡拉胶固定黄色短杆菌方法1000L反应器中转化富马酸底物，L-苹果酸日产量达10t以上。1980年，杨廉婉等首先以聚丙烯酰胺包埋分褶丝酵母，以转化延胡索酸为L-苹果酸，转化率达85%左右。连续工作稳定一个月，酶半衰期为95d。南京化工大学在80年代末也成功地开发了卡拉胶包埋黄色短杆菌连续生产L-苹果酸技术，现在固定化细胞反应器生产苹果酸技术已在工业生产中广泛应用。采用酶法生产酒石酸可用大量廉价的无水马来酸为工业原料，工艺上具有操作简单，速率高等优点。目前世界上广泛采用该法生产酒石酸。

乳酸是食品工业中广泛使用的性能优良的酸味剂和防腐剂。国内外关于海藻酸钙包埋乳酸菌的报道较多。这种方法具有操作简单，无毒性，不漏细胞，细胞固定化后能较好地应用于乳酸等。

酶在调味品生产中的应用-《食品酶学导论》成果

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