糖酶在食品工业中的应用

糖酶在食品工业中的应用

摘要：糖酶是一些酶的一种总称。糖酶主要可分为淀粉酶、乳糖酶、纤维素酶、果胶酶，在食品行业有着广泛的应用，不同类型的糖酶在食品领域中有不同的作用。本文综述了不同类型的糖酶在食品工业中的应用。

关键字:糖酶、食品工业、应用、淀粉酶、乳糖酶、纤维素酶、果胶酶

引言：近年来，由于食品工业的不断发展，越来越多的企业和食品中用到糖酶。糖酶主要可分为淀粉酶、乳糖酶、纤维素酶、果胶酶。不同类型的糖酶在食品领域中有不同的作用，国内外对糖酶的研究已逐渐趋向成熟并产业化。本文主要就糖酶及其在食品工业中的应用进行论述。

1．1淀粉酶及其分类

淀粉酶(amylase，AMY,AMS)一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等α－1，4-葡聚糖，水解α－1，4-糖苷键的酶。根据作用的方式可分为α-淀粉酶（EC3．2．1．1．）与β-淀粉酶（EC3．2．1．2．）。1

糖酶中的淀粉酶是用途最广、产量最大的一种酶。

1.2淀粉酶在食品工业中的应用

酿酒工业：

麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽，从而提高乙醇的产量。

β一葡聚糖酶分解β-葡聚糖，降低麦汁粘度，加快麦汁过滤速度，避免因β-葡聚糖引起的啤酒混浊。

木瓜蛋白酶去除啤酒储存过程中生成的混沌物

肉类烹饪：

木瓜蛋白酶（嫩肉粉）菠萝蛋白酶分解肉的胶原蛋白，使肉类嫩滑。木瓜蛋白酶的最适宜温度为600C，适宜pH7-7．5，不要在高温和酸性环境下使用。

制糖工业：

淀粉酶等，将淀粉转化为葡萄糖及各类糖浆

葡萄糖异构酶，用于将葡萄糖转化为甜度高的果糖，生产高果糖浆

焙烤工业：

焙烤中淀粉酶的主要应用是在面包的制作过程中，大量的文献资料表明，利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产品质量（如面包的体积、颜色、货架寿命）。面粉中添加α- 淀粉酶，可调节麦芽糖生成量，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡，添加β- 淀粉酶可改善糕点馅心风味，还可防止糕点老化。

2.1乳糖酶

乳糖酶（EC3.2.1.108）又称β-半乳糖苷酶，可催化乳糖水解为半乳糖和葡萄糖的酶。2

2.2乳糖酶在食品工业中的应用

乳制品工业：

凝乳酶奶酪生产的凝结剂，并可用于分解蛋白质。

乳糖酶降解乳糖为葡萄糖和半乳糖，获得没有乳糖的牛乳制品，有利于乳品的消化吸收。制造酸奶:

如果糖酶水解奶制造酸奶，可以缩短奶凝固的时间15%～20%，由于乳酸菌生长快、菌数多，可延长酸奶的货架寿命；用于加工奶酪时，不仅缩短奶酪的凝固时间，而且生产出的奶酪凝固坚实，减少了奶酪澄清时造成的损失，降低了成本。

3.1纤维素酶及其分类

纤维素酶（EC 3.2.1.4）是由多种水解酶组成的一个复杂酶系，自然界中很多真菌都能分泌纤维素酶。习惯上，将纤维素酶分成三类：C1酶、Cx酶和β葡糖苷酶。C1酶是对纤维素最初起作用的酶，破坏纤维素链的结晶结构。Cx酶是作用于经C1酶活化的纤维素、分解β-1，4-糖苷键的纤维素酶。β葡糖苷酶可以将纤维二糖、纤维三糖及其他低分子纤维糊精分解为葡萄糖。3

3.2纤维素酶在食品工业中的应用

由于植物细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素、果胶等。适当使用纤维素酶，一方面可将纤维素水解成葡萄糖等有效成分，另一方面，可使细胞壁发生不同程度改变，如软化、膨胀和崩溃等，通过提高植物细胞壁通透性而提高细胞内含物(蛋白质、脂肪、淀粉)的提取率。纤维素酶在食品工业主要有以下的应用：

（1）果蔬加工中的应用

在果蔬加工过程中，若采用纤维素酶处理，不仅可以因避免热烫、酸碱处理等造成的营养物质损失，还可以使植物组织软化，有利于细胞内物质渗出、提高出汁率、促进汁液榨取和澄清作用，减少压榨时间，改善口感，简化工艺。纤维素酶在果蔬罐头，果汁澄清、糖渍果品、果酱上生产均有应用。

（2）纤维素酶在细胞内含物及活性物质提取中的应用

纤维素酶用于处理大豆，可促使其脱皮，同时，由于它能使胞壁破坏，使包含其中的蛋白质、油脂完全分离，增加从豆类中提取优质水溶性蛋白质得率，以及从大豆和豆饼中提取优质水溶性蛋白质和油脂的获得率，提高了产品质量。纤维素酶用于淀粉制造，可缩短时间，增加得率。同时也可以用于提高活性物质的提取得率。

（3）纤维素酶在茶叶加工、速溶茶方面的应用

生产上常用热水浸提法提取茶叶中的有效成分。目前速溶茶存在的问题是制率低,制成的茶饮料稳定性差，而在萃取中加入果胶酶、纤维酶可以提高茶叶的萃取率及茶汤固形物含量。若用纤维素酶处理茶叶制备速溶茶，既可缩短抽提时间，又可提高水溶性较差的茶单宁、咖啡因等的抽提率，制成速溶茶不仅保持茶叶天然的色、香、味和营养成分，且无不溶性渣滓，饮用方便调用。

（4）在发酵工业中的应用

在酿酒工业中，由于原料品种不一，所含纤维素不同，传统发酵对酒醅的酸度、粘度要求比较高，原料要适当粉碎，不宜太细也不宜太粗，并适当添加稻糠等疏松辅料，造成许多颗粒原料外衣包藏淀粉，不能彻底进行糖化发酵，使残糖偏高。纤维素酶对纤维有降解作用，能破坏间质细胞壁的结构，使其内含物释放出来，利于糖化酶的作用。使用纤维素酶可以将高粱、小麦等原料淀粉中3%左右的纤维素和半纤维素转化为可发酵性糖，使原料的可利用碳源增加，进而提高出酒率，还可以降低发酵液的粘度。

纤维素酶用于固态无盐酱油发酵，能将包裹蛋白质的纤维素分解，使蛋白质呈裸露状态，便于蛋白酶分解蛋白质，提高酱油得率，加快发酵速度，改善酱油的风味和质量。4

4.1果胶酶及其分类

分解果胶的一个多酶复合物，通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶。通过它们的联合作用使果胶质得以完全分解。天然的果胶质在原果胶酶作用下，转化成水可溶性的果胶；果胶被果胶甲酯水解酶催化去掉甲酯基团，生成果胶酸；果胶酸经果胶酸水解酶类和果胶酸裂合酶类降解生成半乳糖醛酸。5

4.2果胶酶在食品工业中的应用

（1）咖啡和茶叶的发酵

在咖啡发酵过程中利用碱性果胶酶除去咖啡豆的黏表皮。有时添加碱性果胶酶来去除含大量果胶质的果肉状表层。纤维素酶和半纤维素酶的协同作用可促进咖啡豆黏表皮的降解。