在肉品加工中酶制剂的应用
第二节 酶在食品加工中的应用
酶在食品工业中主要应用于：淀粉加工，乳品加工，水果加工，酒类酿造，蛋、鱼类加工，面包与焙烤食品的制造，食品保藏，以及甜味剂制造等工业。
一、酶在淀粉加工中的应用
用于淀粉加工的酶有α—淀粉酶、β—淀粉酶、葡萄糖淀粉酶(糖化酶)、葡萄糖异构酶、脱支酶以及环糊精葡萄糖基转移酶等。淀粉加工的第一步是用α—淀粉酶将淀粉水解成糊精，即液化。第二步是通过上述各种酶的作用，制成各种淀粉糖浆。
工业生产所用的葡萄糖异构酶实际上都是D—木糖异构酶，对木糖的亲和力大于葡萄糖，是由游动放线菌、链霉菌、节杆菌等所产生的。通常，用固定化异构酶来生产果葡糖浆。该酶的固定化方法基本上有两种：一种是用壳聚糖吸附戊二醛交联的方法，将含异构酶的细胞制成固定化细胞，亦可将细胞包埋在醋酸纤维的网格中，再交联制成固定化细胞，另一种方法是，用多孔氧化铝、多孔陶土、DEAE—纤维素成阴离子交换树脂吸附部分纯化的异构的，从而制成高活性的固定化酶。将固定化细胞或固定化酶装进固定床反应器，制成酶杜，让PH7．8~8.2、含Mg2+的葡萄糖溶液，以一定的流速通过的酶柱。在异构酶的催化下，一部分葡萄糖便转化成果糖，从而产生果葡糖浆。其中，含果糖42%，葡萄糖52%。
1kg固定化细胞可以生产2000~3000kg果葡糖浆（干物重）；1Kg固定化酶可以生产6000~8000 kg果葡糖浆。生产果葡糖浆是酶工程在食品工业生产中最成功、规模最大的应用。
二、 酶在乳品加工中的应用
用于乳品工业的酶有凝乳酶、乳糖酶、过氧化氢酶、溶菌酶及脂肪酶等。凝乳酶用于制造干酪；乳糖酶用于分解牛奶中的乳糖；过氧化氢酶用于消毒牛奶；溶菌酶添加到奶粉中，可以防止婴儿肠道感染；脂肪酶可增加干酪和黄油的香昧。
牛奶中含有一定数量的乳糖，有些人由于体内缺乏乳糖酶，因而饮牛奶后常发生腹痛、腹泻等症状。山于乳糖难溶于水，常在炼乳、冰激凌中呈砂样结晶而析出，影响风味，因此需要除去牛奶中的乳糖。现在，用固定化黑曲霉乳糖酶装成酶柱，让牛奶以一定的流速通过酶柱，可以生产脱乳糖的牛奶。
乳清含有大量的乳糖，是干酪生产的副产物。因为乳糖难消化，历来作废水排放。现在，用多孔玻璃固定化黑曲霉乳糖酶可以分解乳清中的乳糖．从而使乳清可以以作为饲料和生产酵母的培养基。
三、酶在水果加工中的应用
用于水果加工保藏的酶有：果胶酶、柚苷酶、纤维素酶、半纤维素酶、橙皮苷酶、葡萄糖氧化酶以及过氧化氢酶等。
果胶是水果中的一部
分，它在酸性和高浓度糖溶液中可以形成凝胶，这一特性是制造果冻、果酱等食品的物质基础，但是在果汁加工上，却导致果汁过滤和澄清发生困难。果胶酶可以催化果胶分解，使其失去产生凝胶的能力。工业上用黑曲霉、文氏曲霉或根霉所牛产的果胶酶处理破碎的果实，可以加速果汁过滤，促进果汁澄清，提高果汁产率。
在制造橘子罐头时，用黑曲霉所生产的纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的混合酶处理橘瓣，可以从橘瓣上除去囊衣。
用柚苷酶处理橘汁，可以除去橘汁中带苦味的柚苷。加黑曲霉橙皮苷酶于橘汁中，可以将不溶化的橙皮苷分解成水溶性橙皮素．从而使橘汁澄清，也脱去了苦味。用葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶处理橘汁，可以除去橘汁中的氧气，从而使橘汁在贮藏期间保持原村的色香味。
四、 酶在酒类酿造中的应用
啤洒是以大麦芽为原料，在大麦发芽过程中，由于呼吸使大麦中的淀粉损耗很大，很不经济。因此，啤酒厂常用大麦、大米、王米等作为辅助原料来代替一部分大麦芽，但这将引起淀粉酶、蛋白酶和β—葡聚糖酶的不足，使淀粉糖化不充分，使蛋白质和β—葡聚糖的降解不足，从而影响了啤酒的风味和产率。在工业生产中，使用微生物的淀粉酶、中性蛋白酶和β—葡聚糖酶等酶制剂来处理上述原料，可以补偿原料中酶活力不足的缺陷，从而增加发酵度，缩短糖化时间。
在啤酒巴氏灭菌前、加入木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶或霉菌酸性蛋白酶处理啤酒，可以防止啤酒混浊，延长保存期。
糖化酶代替麸曲，用于制造白酒、黄洒、酒精、可以提高出酒率，节约粮食，简
化设备等。
果胶酶、酸性蛋白酶、淀粉酶用于制造果酒，可以改善果实的压榨过滤。使果
酒澄清。
五、 酶在肉、蛋、鱼类加工中的应用
老牛、老母猪的肌肉，由于其结缔组织中胶原蛋白的机械强度很大，烹煮时不易软化，因而难以嚼碎。用木瓜蛋白酶或生姜蛋白酶、米曲霉蛋白酶等酶制剂，可以水解胶原蛋白，从而使肌肉嫩化。工业上嫩化瘦肉的方法有两种：一种是宰杀前，肌注酶溶液于动物体；另一种足．将酶制剂涂抹于肌肉片的表面，或者用酶溶液浸肌肉。
利用蛋白酶水解废弃的动物血、杂鱼以及碎肉中的蛋白质，然后抽提其中的可溶性蛋白质、以供食用或饲料。这是开发蛋白质资源的有效措施。共中，以杂鱼的利用最为瞩目。
用葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶共向处理以除去禽蛋中的葡萄糖，可以消除禽蛋产品“褐变”的现象。
六、 酶在面包与焙烤食品创造中的应用
由
于陈面粉酶活力低，发醉力低．因而用
陈旧粉制造的面包．体积小，色泽差。向陈面粉团添加霉菌的α—淀粉酶和堡内配制刑．可以提高面包质量。
添加β—淀粉酶，可以防止糕点老化；加蔗糖酶，nJ以防让糕点中的蔗糖从糖浆中析品；添加蛋白酶，可以使通心面条风味佳，延伸性好。
在肉品加工中酶制剂的应用
近20年来，在肉类加工中，各种酶制剂已经有较多应用。酶制剂对肉类加工应用的共同点是：专业性强，可以在温和条件下进行；加工中成本、能耗较低；改变肉类性质、提高肉品质量显著；生产效率高；酶加工的肉品中并无有害成分的残留。现介绍九种用于肉品加工的酶制剂的用法，以供参考。
一、转谷氨酰胺酶
目前欧美生产较多，亚洲有日本的味之素株式会社，我国江苏等地也有生产。转谷氨酰胺酶能利用肉制品蛋白质肽链上的谷氨酰胺残基的--甲酰胺基为供体，赖氨酸残基的--氨基为受体，催化转氨基反应，从而使蛋白质分子内或分子间发生交联。据报道谷；氨酰胺酶催化酪蛋白与鸡球蛋白比催化大豆蛋白、玉米谷蛋白与肌球蛋白形成交链的程度高。利用转谷氨酰胺酶和酪蛋白钠经过酶促反应重构小牛肉（用碎牛肉块重构肌肉组织）获得良好的效果。
转谷氨酰胺酶在单独使用时提高碎肉块之间的结合力有限，必须在添加酪蛋白钠时方有显著效果。在用量为转谷氨酰酶0.05%、酪蛋白钠为1%较为合适，碎肉块之间的结合力100克/平方厘米以上，这样，碎肉块可达到能够作为整肉块利用的物性特点。以上用酶法将碎牛肉重构成肉块的方法，可以提高肉类加工厂的原料利用率，提高产品出品率，提高经济效益。
二、蛋白酶作为嫩化剂在肉类加工中的利用
蛋白酶作为食品工业添加剂可用来改善食品质量。以蛋白酶配制成嫩化剂，用来有效的促进肉类在加工中的嫩化。屠宰老龄动物所获得的肉，经过烧煮会变得口感粗糙坚硬，从而会导致这样的原料肉难以加工，口感变差，质量下降。八、九十年代用于肉类嫩化，主要成分是蛋白酶和食盐等。使用最多、作用最稳定的蛋白酶是木瓜蛋白酶，八、九十年代曾经对木瓜蛋白酶的作用和嫩化剂的效力之间的关系进行了大量系统的研究工作，食品科学家们根据大量肉品感官鉴评和肉品物理性质（比如嫩度、剪切力等）的研究，充分肯定了以木瓜蛋白酶为主要成分的肉类嫩化剂的嫩化效果。研究工作还证明了：适合于配制肉类嫩化剂的蛋白酶必须具有相当高的耐热性（热稳定性），这是由于嫩化剂比较充分的
发挥作用是肉品被蒸煮的期间，随着温度的逐渐升高，在木瓜蛋白酶还未
失去活性的阶段发挥作用。显然，过高温度的烧煮，会导致肉类结缔组织中的胶原蛋白质和弹性蛋白质变性，而木瓜蛋白酶在60℃~75℃时，能够使胶原蛋白质快速增加溶解度。
三、畜禽木瓜蛋白酶宰前嫩化增味注射法
为了提高肉类嫩度，国外采用向肉畜静脉注射木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶，或宰后注射黄油、植物油、磷酸盐、食盐等，可以显著改善畜肉的嫩度。这种方法开始在牛肉嫩化中应用较多，不久转而在猪和禽肉上广为应用。80年代后期利用番木瓜酶作为改变肉的口感和滋味应用为主，经过番木瓜酶处理的牛肉、猪肉、禽肉可以变得鲜嫩可口。
番木瓜酶是从番木瓜中提取的一种天然蛋白酶。在畜禽屠宰前20分钟~30分钟，由颈静脉注入，通过血液循环作用时期均匀分布到机体各部位，以逐步破坏肌肉组织的胶原纤维，使肉增加了鲜嫩度。用木瓜蛋白酶肌肉注射，也可以达到同样的目的。屠宰分割后的畜禽肉在贮藏中，木瓜蛋白酶在肉中处于静止状态。在以后进行烧煮加热时，温度达到酶促反应的适温时，使酶活化，增进了肉的嫩度。
四、猪胰酶对鸡腿的嫩化和提高碎肉利用率的应用
利用猪的胰脏提取粗制胰酶的方法：取新鲜猪胰脏，除去脂肪，匀浆后，按照胰脏：乙醇：水为1∶1∶3的比例混合，在4℃下放置3天，并不定时的进行几次搅拌，以纱布过滤，即得胰酶粗提取液，在加入适量盐酸进行酶原激活，并采用Folin-试剂测定提取液的蛋白质粗含量为11.8mg/ml左右，蛋白酶活性测定结果为13.01(单位：1mg蛋白)左右，然后放冰箱中保存备用。研究证明：粗制
胰酶可以显著提高肉的水解率、分解了肌原纤维、破坏了肌纤维的Z线和H带，对肉起了软化作用。
在用胰酶对肉品进行嫩化处理时，胰酶粗提液可随溶液进入肌间，配合组织中的蛋白酶（包括胶原酶）分解肌间结缔组织的胶原纤维，破坏结缔组织机构，使肉软化；同时酶液中的蛋白酶也可作用于肌纤维，裂解部分肌细胞组合蛋白，释放出多胎、氨基酸等，可以使肉的鲜味增加，它分解破坏Z线、引起H带变化，促进肉品软化。酶解作用使肉中的17中水容性氨基酸和水溶性钙、磷、锌、铜、铁大大增多，必然显著改进肉品的风味和营养。经过酶处理的肉，仍可以保持一级鲜度，并使pH值和感官指标正常，全面提高了肉品的利用价值。
五、中性蛋白酶从骨头上回收残肉
屠宰场的分割车间，一般在骨头上平均残存5%
的瘦肉。通常这一部分肉是不容易回收的。在欧美肉类工业企业中，采用酶法回收骨头上残存的瘦肉。具体方法如
下：把骨头粉碎，用100%的水（胺重量比）作成浆，在一个带搅拌器的加热罐中加热，底部有出浆料的装置。加入中性蛋白酶0.5升（按0.3%骨头重量），然后骨浆加热，维持在60℃就，经3小时~4小时，仔细搅拌，注意勿使之形成脂肪乳浊液。
另一种方法是，把粉碎成浆的骨头保持在95℃~100℃，保持5分钟而不加酶，然后冷却到60℃30分钟，这是由于预加热的变性作用，从而使水解时间缩短。中性蛋白酶的水解作用将骨头上的残肉水解并从骨头上分离下来，形成肉浆，由于比重的差异，肉浆很容易从罐的底部泻出，而大多数脂肪则附着在骨头和罐壁上，二者很容易分离开来。为了终止蛋白酶的作用，可以将罐内液温加热到98℃，维持15秒，即可以使蛋白酶钝化。从骨头上酶解分离来的肉浆，可以直接利用，比如可以直接用在罐头生产中或馅料中，也可以用于灌肠的馅料。
六、酶法制造明胶
利用动物皮或骨头来制造食品添加剂明胶，至今在我国多数工厂采用减法制取。欧美各国80年代初期起就采用酶法来制取明胶。明胶单体的原始状况是一个三索螺旋状的肽链，蛋白酶可以从其一端开始进行水解，因为其末端的螺旋结构最不完整。采用合适的蛋白酶、水的温度，就很容易将其水解成明胶溶液。采用酶法代替减法，可以使调制时间从几周缩短到不足一天。
七、酶法用肉来生产出调味浓缩物
美国Doler公司采用专门的蛋白酶，用肉类作为原料，经过酶法水解、提取、放大、浓缩等系统工艺，生产出具有高度浓缩的调味浓缩物（Flavorconcenfrates），其味美、香醇、浓郁，为绝大多数人欢迎，被称为是高纯度、纯天然、优秀的开胃调味剂。
该公司生产的调味浓缩物被应用到1742种肉、鱼、汤料食品中作为增香剂，使这些产品增加了各种肉制品的鲜香味，受到了广大消费者的普遍欢迎。
八、富含氨基酸的有丰富蛋白质水解质的注射用盐水
美国创造了利用碱性蛋白酶在等点电容解提取高浓度溶解性蛋白质水解质的工艺路线，获得的浓缩蛋白质，浓度达到70%（干物质基础）。这种浓缩蛋白用于配制注射用盐水时，采用以下配方：大豆蛋白水解质占25%、食盐占14%、三聚磷酸钠占2.5%、亚硝酸钠占0.09%，就可以获得pH7得澄清注射用盐水，营养学研究证明，人对大豆蛋白水解质的真正消化度高达93%，高于大豆加工所得到的其他蛋白质品的消化吸收率。同时
制作出的肉制品口感、风味均好。这个工艺已经得到了普遍的应用。
九、蛋白酶在血加工中的应用
在动物血中，血红脘占血液蛋白质的2/3。
由于血红脘的颜色限定了制品的色泽，因此，血制品的暗红色的不良感官性质，限止了血粉食品的消费市场。
美国创造的血红脘的酶法脱色技术，解决了这一难题。其工艺要求如下：将血液采用分离法收集红细胞，加入2倍~5倍的水，从而使红细胞发生溶血作用。将此血红脘溶液调到8%浓度、pH8~9之间，然后按照溶液中蛋白质量2%~4%加入碱性蛋白酶0.6升，再控制温度为55℃条件下，进行酶法脱色处理，当血蛋白的水解程度（DH）达到高于15%时，采用加入盐酸降低酸度，提高温度的方法来终止酶促反应，进一步将上清夜经过过滤水洗，再经过浓缩干燥，即成无色血粉。无色的水解浓缩液也可以直接用作灌肠的蛋白液成分，从而为大量的动物血液的综合利用开发了新途径。