食品添加剂PPT课件(共15章)第12章食品酶制剂
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非致病性的 不产生毒素、抗生素和激素等生理活性物质
思考题?
1. 简述淀粉酶的主要类型、区别以 及在食品工业中的应用。
2. 简述微生物源蛋白酶的分类、特 点以及在食品工业中的应用。
3 谢谢聆听
➢在食品工业中作为一种食品添加剂， 可用于肉质嫩化、蛋白 ➢质水解、啤酒澄清、干酪生产、烘焙食品加工、软糖制造、脱
水豆类等。
无花果蛋白酶（ficin）
➢是一类巯基蛋白酶， 源自无花果树的胶乳和花托蛋白质中。 ➢有一定吸湿性，不溶于一般有机溶剂，最适pH为5.7，热稳定
性较高。 ➢粗制品为许多蛋白酶的混合物，平均10~15 g 青无花果中含有
在食品工业中应用较为广泛的微生物酶主要有 淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶等。
淀粉酶
➢淀粉酶是能催化淀粉水解生成葡萄糖、麦芽糖及其他低聚糖的 一类酶的总称。根据淀粉酶对淀粉的水解方式不同， 可以将 淀粉酶分三类。其中， 食品工业中使用的α-淀粉酶和葡萄糖淀 粉酶绝大部分源于微生物； 而β-淀粉酶大多来源于麦芽粉、大 麦、小麦、大豆、麸皮等植物。
豆粉等
木瓜蛋白酶（papain）
➢也称木瓜酶，纯木瓜蛋白酶是由212个氨基酸组成的单链蛋白 质， 制品含有木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、木瓜凝乳蛋白 酶M和溶菌酶等。
➢木瓜蛋白酶是一种巯基蛋白酶， 其水解蛋白质能力强， 但几 乎不能分解蛋白胨。
➢木瓜蛋白酶在食品工业中应用广泛： ①可作为肉类嫩化剂 （如嫩肉粉）；②可应用于啤酒中， 作为啤；品质改良剂； ③可作为饼干松化剂；④可用于调味品生产；⑤可用于营养保 健食品的生产等。
▪ 葡糖淀粉酶（glucoamylase）， 是一种外切酶， 又称糖化酶、 糖化酶、γ-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和糖化型淀粉酶，其特征 因菌种而异；从底物的非还原性末端将葡萄糖单位水解下来 既可分解α-1,4-糖苷键，也可分解α- 1,6-糖苷键以及较小的低 聚麦芽糖， 但相对水解速度较慢；主要用作淀粉的糖化剂， 广泛用于葡萄糖工业、酿酒和酒精工业及发酵工业， 在改进 食品加工技术、提高食品质量、改善食品风味等方面有显著 的作用。
➢ 食品酶制剂的通用质量指标
♣ 酶制剂
❖ 动物来源酶制剂 ❖ 植物来源酶制剂 ❖ 微生物来源酶制剂 ❖ 酶制剂的安全使用性
♠ 动物来源酶制剂
➢ 动物来源酶制剂是由动物的各种分泌腺产生和分泌的， 主要从动物的胃粘膜、胰脏和肝脏中提取得到。
➢ 例如从动物的胃中可以提取胃蛋白酶和凝乳酶， 从胰 脏中可以提取胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶等。
菠萝蛋白酶（bromelain）
➢又称菠萝酶、凤梨酶或凤梨酵素， 由菠萝果实及茎（主要利 用其外皮） 经压榨提取、盐析（或丙酮、乙醇沉淀）、分离、 浓缩、酶固定化、干燥而制得。
➢优先水解碱性氨基酸（如精氨酸）或芳香族氨基酸（如苯丙氨 酸、酪氨酸）羧基侧的肽键， 水解多肽成为低分子的肽类， 还可水解酰胺基键和脂类。
➢胃蛋白酶作为消化性蛋白酶， 主要用于水解多肽， 使其成为 低分子的肽类。胃蛋白酶可用于谷类的前处理（在方便食品制 造上使用淀粉酶和胃蛋白酶） 及婴儿食品， 甚至口香糖； 也 可用于干酪制造、水解蛋白制备， 或作为啤酒澄清的凝乳剂。
胰蛋白酶（trypsin）
➢作为蛋白质水解酶， 可从牛或猪胰腺中提取而得， 相对分子 质量23800，溶于水， 不溶于乙醇、甘油、氯仿和乙醚， 能选 择性地优先水解蛋白质中由赖氨酸或精氨酸的羧基侧的肽键。
果胶酶（pectinase）
➢主要是采用发酵法由曲霉菌产生一类能够分解果胶物质的多酶 复合体，包括果胶裂解酶、果胶酯酶（PE） 和多聚半乳糖醛 酸酶（PG）。
➢果胶酶为灰白色或微黄色粉末， 最适pH 因底物而异。 ➢果胶酶主要用于果汁澄清，提高果汁过滤速率，降低果汁黏度，
防止果泥和浓缩果汁胶凝化，提高果汁得率，以及用于果蔬脱 去内皮、内膜和囊衣等。
无花果蛋白酶100~150 mg。 ➢在食品工业中， 无花果蛋白酶主要用于啤酒抗寒、肉类软化、
烘焙时调节面团筋度； 干酪制造时替代凝乳酶作乳液凝固剂 之用等。
♠ 微生物来源酶制剂
近来年， 酶制剂的主要来源已逐渐被微生物所取代， 这是 因为利用微生物提取的酶具有下述优点： ①微生物种类多， 酶种丰富。存在于动植物体内的酶类， 几乎 也都存在于微生物体内。 ②微生物繁殖迅速， 酶产量高。 ③采用深层发酵或连续培养技术， 适于大规模生产。 ④培养简单、成本低廉。
➢钙离子对胰蛋白酶活性有稳定作用， 而重金属离子、有机磷 化合物等对其活性有强烈抑制作用。
➢应用于食品工业的胰蛋白酶仅限于猪或牛的胰腺。在食品加工 中， 胰蛋白酶可用于酒类和饮料的澄清、畜蛋白原的水解以及 抑制有效抑制乳脂肪因不良条件作用产生的乳氧化味等。
♠ 植物来源酶制剂
能够提供食品酶制 剂的植物品种较多， 包括大麦芽、菠萝、 木瓜、无花果和大
蛋白酶
➢碱性蛋白酶， 又称丝氨酸蛋白酶，对底物有高度专一性， 只 能水解蛋白质肽链， 而不能水解淀粉、脂肪等其他物质， 但 是有可能水解多种蛋白质。不同的碱性蛋白酶具有对切开点羧 基侧的专一性。
➢蛋白酶具有降解蛋白质水解成肽和氨基酸的功能， 能提高和 改善蛋白质的溶解性、乳化性、起泡性、黏度和风味等， 在 食品工业中广泛应用于肉的嫩化、制造鱼蛋白、增加面团柔软 性、防止啤酒产生浑浊、蛋白质水解物脱苦、风味调料的生产 以及甜味剂的合成等方面。
♠ 酶制剂的安全使用性
酶制剂作为食品添加剂使用时应符合GB2760-2014 的规定
①来自动植物可食部位即传统上作为食品成分， 或传统上用于食 品的菌种所生产的酶， 如符合适当的化学与微生物学要求， 即 可视为食品， 而不必进行毒性试验。 ②由非致病的一般食品污染微生物所产的酶要做短期毒性试验。 ③由非常见微生物所产生的酶要做广泛的毒性试验， 包括实验动 物的长期喂养试验。
第十二章 食品酶制剂
♣ 酶制剂
酶是一种由细胞产生、受多种因素调节、具 有催化能力并以蛋白质为主要成分的生物催化剂。 生物的一切新陈代谢都是在酶的作用下进行的。由 动物或植物的可食或非可食部分直接提取， 或由 传统或通过基因修饰的微生物（包括但不限于细菌、 放线菌、真菌菌种） 发酵、提取制得， 用于食品 加工， 具有特殊催化功能的生物制品称为食品酶 制剂。
➢广泛用于干酪制造， 也可用于酶凝干酪素及凝乳布丁的制造。
活力单位RU ：单位重量（1 g或1 mL） 的凝乳酶在35 ℃条件下， 40 min 内所凝固的牛乳质量或体积。
胃蛋白酶（pepsin）
➢在消化液分泌初期并不作为胃蛋白酶， 而是胃蛋白酶源，在 酸性条件（盐酸作用） 下才成为胃蛋白酶；无臭， 液状制品 色淡， 有强烈的气味。在酸性环境中活性较高。
▪ α-淀粉酶（α-amylase）， 又称液化型淀粉酶、糊精化酶等， 从底物分子内部将糖苷键裂解，以随机的方式作用于淀粉， 产生还原糖；最适pH一般为4.5~7.0，不同来源的α-淀粉酶的 最适pH稍有差异；可用于淀粉加工业、面包工业、发酵工业 和饲料制造等方面， 是市场上产量最大的酶类。
淀粉酶
凝乳酶（chymosin）
➢亦称皱胃酶， 是干酪制品的凝乳剂，是一种含硫的特殊蛋白 酶，干燥品活性稳定，在溶液中不稳定。
➢凝乳酶A由含有小牛前凝乳酶Ａ 基因的大肠杆菌K-12 受控发 酵产生， 商业制品为含有活性酶的液体， 主要作用是断裂干 酪中的多肽单链； 凝乳酶B由含有小牛前凝乳酶B基因的黑曲 霉或酵母发酵产生。
蛋白酶
➢微生物源蛋白酶是商品化蛋白酶的主体， 根据其作用最适pH 分为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等。
➢酸性蛋白酶是水解酶类的一种， 是一种羧基蛋白酶，能够在 微酸性环境下（ pH 2.5~4.0）通过内切和外切作用将蛋白质水 解为小肽和氨基酸， 从而水解动植物蛋白质，热稳定性较差。
➢中性蛋白酶是最早用于工业生产的蛋白酶。不同氨基酸构成的 肽键的水解能力， 因酶的来源而异， 大体是：亮氨酸＞苯丙 氨酸＞酪氨酸。
思考题?
1. 简述淀粉酶的主要类型、区别以 及在食品工业中的应用。
2. 简述微生物源蛋白酶的分类、特 点以及在食品工业中的应用。
3 谢谢聆听
➢在食品工业中作为一种食品添加剂， 可用于肉质嫩化、蛋白 ➢质水解、啤酒澄清、干酪生产、烘焙食品加工、软糖制造、脱
水豆类等。
无花果蛋白酶（ficin）
➢是一类巯基蛋白酶， 源自无花果树的胶乳和花托蛋白质中。 ➢有一定吸湿性，不溶于一般有机溶剂，最适pH为5.7，热稳定
性较高。 ➢粗制品为许多蛋白酶的混合物，平均10~15 g 青无花果中含有
在食品工业中应用较为广泛的微生物酶主要有 淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶等。
淀粉酶
➢淀粉酶是能催化淀粉水解生成葡萄糖、麦芽糖及其他低聚糖的 一类酶的总称。根据淀粉酶对淀粉的水解方式不同， 可以将 淀粉酶分三类。其中， 食品工业中使用的α-淀粉酶和葡萄糖淀 粉酶绝大部分源于微生物； 而β-淀粉酶大多来源于麦芽粉、大 麦、小麦、大豆、麸皮等植物。
豆粉等
木瓜蛋白酶（papain）
➢也称木瓜酶，纯木瓜蛋白酶是由212个氨基酸组成的单链蛋白 质， 制品含有木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、木瓜凝乳蛋白 酶M和溶菌酶等。
➢木瓜蛋白酶是一种巯基蛋白酶， 其水解蛋白质能力强， 但几 乎不能分解蛋白胨。
➢木瓜蛋白酶在食品工业中应用广泛： ①可作为肉类嫩化剂 （如嫩肉粉）；②可应用于啤酒中， 作为啤；品质改良剂； ③可作为饼干松化剂；④可用于调味品生产；⑤可用于营养保 健食品的生产等。
▪ 葡糖淀粉酶（glucoamylase）， 是一种外切酶， 又称糖化酶、 糖化酶、γ-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和糖化型淀粉酶，其特征 因菌种而异；从底物的非还原性末端将葡萄糖单位水解下来 既可分解α-1,4-糖苷键，也可分解α- 1,6-糖苷键以及较小的低 聚麦芽糖， 但相对水解速度较慢；主要用作淀粉的糖化剂， 广泛用于葡萄糖工业、酿酒和酒精工业及发酵工业， 在改进 食品加工技术、提高食品质量、改善食品风味等方面有显著 的作用。
➢ 食品酶制剂的通用质量指标
♣ 酶制剂
❖ 动物来源酶制剂 ❖ 植物来源酶制剂 ❖ 微生物来源酶制剂 ❖ 酶制剂的安全使用性
♠ 动物来源酶制剂
➢ 动物来源酶制剂是由动物的各种分泌腺产生和分泌的， 主要从动物的胃粘膜、胰脏和肝脏中提取得到。
➢ 例如从动物的胃中可以提取胃蛋白酶和凝乳酶， 从胰 脏中可以提取胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶等。
菠萝蛋白酶（bromelain）
➢又称菠萝酶、凤梨酶或凤梨酵素， 由菠萝果实及茎（主要利 用其外皮） 经压榨提取、盐析（或丙酮、乙醇沉淀）、分离、 浓缩、酶固定化、干燥而制得。
➢优先水解碱性氨基酸（如精氨酸）或芳香族氨基酸（如苯丙氨 酸、酪氨酸）羧基侧的肽键， 水解多肽成为低分子的肽类， 还可水解酰胺基键和脂类。
➢胃蛋白酶作为消化性蛋白酶， 主要用于水解多肽， 使其成为 低分子的肽类。胃蛋白酶可用于谷类的前处理（在方便食品制 造上使用淀粉酶和胃蛋白酶） 及婴儿食品， 甚至口香糖； 也 可用于干酪制造、水解蛋白制备， 或作为啤酒澄清的凝乳剂。
胰蛋白酶（trypsin）
➢作为蛋白质水解酶， 可从牛或猪胰腺中提取而得， 相对分子 质量23800，溶于水， 不溶于乙醇、甘油、氯仿和乙醚， 能选 择性地优先水解蛋白质中由赖氨酸或精氨酸的羧基侧的肽键。
果胶酶（pectinase）
➢主要是采用发酵法由曲霉菌产生一类能够分解果胶物质的多酶 复合体，包括果胶裂解酶、果胶酯酶（PE） 和多聚半乳糖醛 酸酶（PG）。
➢果胶酶为灰白色或微黄色粉末， 最适pH 因底物而异。 ➢果胶酶主要用于果汁澄清，提高果汁过滤速率，降低果汁黏度，
防止果泥和浓缩果汁胶凝化，提高果汁得率，以及用于果蔬脱 去内皮、内膜和囊衣等。
无花果蛋白酶100~150 mg。 ➢在食品工业中， 无花果蛋白酶主要用于啤酒抗寒、肉类软化、
烘焙时调节面团筋度； 干酪制造时替代凝乳酶作乳液凝固剂 之用等。
♠ 微生物来源酶制剂
近来年， 酶制剂的主要来源已逐渐被微生物所取代， 这是 因为利用微生物提取的酶具有下述优点： ①微生物种类多， 酶种丰富。存在于动植物体内的酶类， 几乎 也都存在于微生物体内。 ②微生物繁殖迅速， 酶产量高。 ③采用深层发酵或连续培养技术， 适于大规模生产。 ④培养简单、成本低廉。
➢钙离子对胰蛋白酶活性有稳定作用， 而重金属离子、有机磷 化合物等对其活性有强烈抑制作用。
➢应用于食品工业的胰蛋白酶仅限于猪或牛的胰腺。在食品加工 中， 胰蛋白酶可用于酒类和饮料的澄清、畜蛋白原的水解以及 抑制有效抑制乳脂肪因不良条件作用产生的乳氧化味等。
♠ 植物来源酶制剂
能够提供食品酶制 剂的植物品种较多， 包括大麦芽、菠萝、 木瓜、无花果和大
蛋白酶
➢碱性蛋白酶， 又称丝氨酸蛋白酶，对底物有高度专一性， 只 能水解蛋白质肽链， 而不能水解淀粉、脂肪等其他物质， 但 是有可能水解多种蛋白质。不同的碱性蛋白酶具有对切开点羧 基侧的专一性。
➢蛋白酶具有降解蛋白质水解成肽和氨基酸的功能， 能提高和 改善蛋白质的溶解性、乳化性、起泡性、黏度和风味等， 在 食品工业中广泛应用于肉的嫩化、制造鱼蛋白、增加面团柔软 性、防止啤酒产生浑浊、蛋白质水解物脱苦、风味调料的生产 以及甜味剂的合成等方面。
♠ 酶制剂的安全使用性
酶制剂作为食品添加剂使用时应符合GB2760-2014 的规定
①来自动植物可食部位即传统上作为食品成分， 或传统上用于食 品的菌种所生产的酶， 如符合适当的化学与微生物学要求， 即 可视为食品， 而不必进行毒性试验。 ②由非致病的一般食品污染微生物所产的酶要做短期毒性试验。 ③由非常见微生物所产生的酶要做广泛的毒性试验， 包括实验动 物的长期喂养试验。
第十二章 食品酶制剂
♣ 酶制剂
酶是一种由细胞产生、受多种因素调节、具 有催化能力并以蛋白质为主要成分的生物催化剂。 生物的一切新陈代谢都是在酶的作用下进行的。由 动物或植物的可食或非可食部分直接提取， 或由 传统或通过基因修饰的微生物（包括但不限于细菌、 放线菌、真菌菌种） 发酵、提取制得， 用于食品 加工， 具有特殊催化功能的生物制品称为食品酶 制剂。
➢广泛用于干酪制造， 也可用于酶凝干酪素及凝乳布丁的制造。
活力单位RU ：单位重量（1 g或1 mL） 的凝乳酶在35 ℃条件下， 40 min 内所凝固的牛乳质量或体积。
胃蛋白酶（pepsin）
➢在消化液分泌初期并不作为胃蛋白酶， 而是胃蛋白酶源，在 酸性条件（盐酸作用） 下才成为胃蛋白酶；无臭， 液状制品 色淡， 有强烈的气味。在酸性环境中活性较高。
▪ α-淀粉酶（α-amylase）， 又称液化型淀粉酶、糊精化酶等， 从底物分子内部将糖苷键裂解，以随机的方式作用于淀粉， 产生还原糖；最适pH一般为4.5~7.0，不同来源的α-淀粉酶的 最适pH稍有差异；可用于淀粉加工业、面包工业、发酵工业 和饲料制造等方面， 是市场上产量最大的酶类。
淀粉酶
凝乳酶（chymosin）
➢亦称皱胃酶， 是干酪制品的凝乳剂，是一种含硫的特殊蛋白 酶，干燥品活性稳定，在溶液中不稳定。
➢凝乳酶A由含有小牛前凝乳酶Ａ 基因的大肠杆菌K-12 受控发 酵产生， 商业制品为含有活性酶的液体， 主要作用是断裂干 酪中的多肽单链； 凝乳酶B由含有小牛前凝乳酶B基因的黑曲 霉或酵母发酵产生。
蛋白酶
➢微生物源蛋白酶是商品化蛋白酶的主体， 根据其作用最适pH 分为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等。
➢酸性蛋白酶是水解酶类的一种， 是一种羧基蛋白酶，能够在 微酸性环境下（ pH 2.5~4.0）通过内切和外切作用将蛋白质水 解为小肽和氨基酸， 从而水解动植物蛋白质，热稳定性较差。
➢中性蛋白酶是最早用于工业生产的蛋白酶。不同氨基酸构成的 肽键的水解能力， 因酶的来源而异， 大体是：亮氨酸＞苯丙 氨酸＞酪氨酸。