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1、蛋白酶及其在食品工业中应用09化本3班2009364308梁容摘要：随着科学技术的发展，食品加工的精度越来越高，食品加工的方法越来愈多，人们对食品的要求也越来越高。蛋白酶作为具有高效性、转移性而且有非常安全的生物催化剂，在食品加工和生产中备受关注。本文介绍了蛋白酶的种类及其在食品工业中的应用，以其在制糖工业、蛋白制品加工、果蔬加工、焙烤食品、酿酒工业中以及生产油脂中的应用为代表。关键词：蛋白酶、制糖、鱼、啤酒一、蛋白酶1.蛋白酶是一类由活细胞产生的具有生物催化功能的分子量适中的蛋白质,具有极高的催化效率、高度的特异性
2、及控制的灵敏性。大多数酶是水溶性的。由于酶催化反应具有底物专一性、催化高效性、反应条件温和等优点,符合绿色化学的要求，从而被大家高度重视，已在许多领域得到广泛的应用[1]。蛋白酶广泛的存在于动物、植物以及微生物体内。蛋白酶主要来源于高等植物的种子和果实,动物的内脏和腺体,以及某些微生物如酵母、霉菌和杆菌等。目前已商品化的酶制剂中,植物来源的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和生姜蛋白酶等。动物来源的蛋白酶有从家畜胰脏和胃中提取的胰蛋白酶和胃蛋白酶等。微生物来源的蛋白酶是商品化酶的主体。2.种类木瓜蛋白酶，是一种蛋白水解酶
3、，可将抗体分子水解为3个片段。是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性。胃蛋白酶（英文名称：Pepsin），是一种消化性蛋白酶，由胃部中的胃粘膜主细胞所分泌，功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。胃蛋白酶原由胃底主细胞分泌，在pH1.5～5.0条件下，被活化成胃蛋白酶，将蛋白质分解为胨，而且一部分被分解为酪氨酸、苯丙氨酸等氨基酸。可分解蛋白质中苯丙氨酸或酪氨酸与其他氨基酸形成的肽键，产物为
4、蛋白胨及少量的多肽和氨基酸，该酶的最适pH为2左右。中性蛋白酶，是由枯草芽孢杆菌经发酵提取而得的，属于一种内切酶，可用于各种蛋白质水解处理。在一定温度、PH值下，本品能将大分子蛋白质水解为氨基酸等产物。胰凝乳蛋白酶（英文名称：chymotrypsin）又叫糜蛋白酶，是一种典型的丝氨酸蛋白酶，脊椎动物的消化酶。属于肽链内切酶，主要切断多肽链中的芳香族氨基酸残基的羧基一侧。催化弹性蛋白，其肽键或由中性氨基酸形成的其他肽键水解的一种酶。其外观呈淡黄色至深黄色粉末，也可是浅褐至深褐色液体。可溶于水，不溶于乙醇，有吸湿性。可使
5、结缔组织蛋白质中的弹性蛋白消化分解，包括肽键结合的、酰胺结合的和酯结合的进行加水分解。作用的最适pH值7.8，最适作用温度25℃。除了以上这些蛋白酶，蛋白酶的种类还有很多：胰蛋白酶、胰蛋白酶等等。这些在不同的食品加工方面都有各自的应用。二、蛋白酶的在食品工业中的应用1.蛋白酶在制糖工业中的应用葡萄糖的生产以前工业上生产葡萄糖，主要用淀粉或纤维素在酸的作用下加压水解。到了20世纪50年代末，国内外开始用酶法生产葡萄糖，并迅速推广普及。该方法是：将淀粉用水配成30~35%的淀粉乳，加入α-高温液化淀粉酶，经液化喷射器一次
6、高压喷射二次加酶连续液化反应，水解成DE值（葡萄糖值）在14-25%之间的多聚糖、糊精等；再经过冷却降温后加入复合糖化酶，在48~60个小时内使糖化液DE值达到98%以上；经灭酶、脱色、压滤、离子交换脱除有机杂质和无机盐离子，再经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥生产出结晶葡萄糖[2]。生产高果糖浆高果糖浆的主要成分是一果糖和葡萄糖。现在许多饮料公司利用果葡糖浆代替蔗糖用作饮料和食品的甜味剂，每年消耗大量的果葡糖浆。生产高果糖浆的基本过程是，含淀粉的浆液经过α-淀粉酶的催化作用，可以形成糊精；糊精经过糖化酶的催化作用
7、形成葡萄糖；葡萄糖在葡萄糖异构酶的催化作用下，分子的结构发生变化，这叫做葡萄糖异构化。葡萄糖经过异构化，就形成了果糖。淀粉糖的生产该方法包括酶法液化与糖化两个部分,工业上应用酶法生产淀粉糖需要48-72h,其中液化只需几十分钟或者几小时,而糖化则需几十小时,因此,糖化过程是淀粉转化生产淀粉糖的关键步骤。为了缩短反应时间同时提高酶的利用率,Chi-Bata于1978年首次提出了固定化酶的概念,但由于酶在固定化后活性部位被掩盖或是酶固定不牢等缺点,固定化酶并没有在淀粉行业中得到很好的应用。近年来,由于酶工程技术的快速发展
8、及膜分离技术的不断进步,一个新的概念——酶膜反应器,正在逐渐被人们熟知并且开始逐渐应用于淀粉行业[3]。2.蛋白酶在蛋、鱼制品的应用蛋白水解酶是一大酶类,其中每一种都具有高度的专一性,有选择地水解一种肤键,反应温度温和(50~60℃)反应时间与pH因要求不同而异。典型的蛋白质分子约由20种氨基酸组成,有380个可被蛋白酶作用的肤键。当蛋白质末变
