第八章酶在淀粉类食品生产中的应用

第八章 酶在淀粉类食品生产中的应用（3学时）主要内容：1 酶在淀粉质饮料加工中的应用2酶在制糖工业中的应用3 酶在功能性大米开发中的应用4 酶在焙烤食品中的应用5 酶在面条加工中的应用酶在淀粉类食品生产中的应用酶在淀粉类食品生产中的应用i淀粉类食品是指含大量淀粉或以淀粉为淀粉类食品是指含大量淀粉或以淀粉为主要原料加工而成的食品，是世界上产主要原料加工而成的食品，是世界上产量最大的一类食品。在淀粉类食品的加量最大的一类食品。在淀粉类食品的加工中，多种酶被广泛地应用，主要有工中，多种酶被广泛地应用，主要有-淀粉酶、淀粉酶、-淀粉酶、糖化酶、支链淀粉淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶等。酶、葡萄糖异构酶等。1 酶在淀粉质饮料加工中的应用酶在淀粉质饮料加工中的应用i由于淀粉老化，高淀粉质饮料容易沉淀，抑制淀由于淀粉老化，高淀粉质饮料容易沉淀，抑制淀粉的老化是关键。粉的老化是关键。i红豆汁生产后红豆汁生产后14天，天，237mL变成变成100mL，下面一，下面一层淀粉沉淀。层淀粉沉淀。i如何解决？如何解决？i技术集成：高压均质（机械剪切）；乳化剂、增技术集成：高压均质（机械剪切）；乳化剂、增稠剂；有限酶解。稠剂；有限酶解。10天15天2 酶在制糖工业中的应用淀粉可以通过酶水解作用生成糊精、低聚糖、麦芽糊精和葡萄糖等产物，这些产物又可进一步转化为其他产物。（1）葡萄糖）葡萄糖i利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就，由日本在重大成就，由日本在20世纪世纪50年代末研究成功，年代末研究成功，现己在全世界普遍采用。现己在全世界普遍采用。i现在现在国内外葡萄糖的生产绝大多数是采用国内外葡萄糖的生产绝大多数是采用-淀粉淀粉酶将淀粉液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。酶将淀粉液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。i现在国内普遍使用耐高温现在国内普遍使用耐高温-淀粉酶生产葡萄糖，淀粉酶生产葡萄糖，这种酶具有反应温度高（最适温度这种酶具有反应温度高（最适温度9095）、）、作用力强、反应速度快的优点。耐高温作用力强、反应速度快的优点。耐高温-淀粉酶淀粉酶不仅可于淀粉糖的制造，还广泛地用于啤酒，酒不仅可于淀粉糖的制造，还广泛地用于啤酒，酒精，发酵业，制药，纺织，造纸等工业上。精，发酵业，制药，纺织，造纸等工业上。（2）果葡糖浆）果葡糖浆i果葡糖浆是用果葡糖浆是用葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。若将异构化反应完成后，混合糖液经过脱浆。若将异构化反应完成后，混合糖液经过脱色、精制、浓缩等过程，得到固形物含量达色、精制、浓缩等过程，得到固形物含量达71%左右的果葡糖浆，其中，含果糖左右的果葡糖浆，其中，含果糖42%左右，左右，含葡萄糖含葡萄糖52%左右，另有左右，另有6%左右为低聚糖。左右为低聚糖。在在20摄氏度，摄氏度，15%糖度条件下糖度条件下 与蔗糖甜度相等。与蔗糖甜度相等。i 将将42型高果糖浆通过液体色层分离法分离出果糖与葡型高果糖浆通过液体色层分离法分离出果糖与葡萄糖，再将分离的葡萄糖进行异构化，可使更多的葡萄糖，再将分离的葡萄糖进行异构化，可使更多的葡萄糖转化为果糖，由此可生产出果糖含量达萄糖转化为果糖，由此可生产出果糖含量达70%、90%甚至更高的果葡糖浆，称之为高果糖浆。高果糖甚至更高的果葡糖浆，称之为高果糖浆。高果糖浆与蔗糖相比具有甜度高，不易结晶，易发酵，浆与蔗糖相比具有甜度高，不易结晶，易发酵，渗透渗透压高压高等特点，故倍受点心及冷饮加工业青睐。等特点，故倍受点心及冷饮加工业青睐。i 葡萄糖异构酶生产果糖的技术可用于大规模生产果糖葡萄糖异构酶生产果糖的技术可用于大规模生产果糖而取代蔗糖作为甜味剂。目前世界上淀粉糖的产量已而取代蔗糖作为甜味剂。目前世界上淀粉糖的产量已达达1000多万多万t，其中有一半是果葡糖浆。，其中有一半是果葡糖浆。（3）蜂蜜中淀粉酶的应用）蜂蜜中淀粉酶的应用i 蜂蜜中含有多种酶，如蔗糖酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶、蜂蜜中含有多种酶，如蔗糖酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶，此外还有还原酶、脂酶、类蛋白酶等，这些过氧化氢酶，此外还有还原酶、脂酶、类蛋白酶等，这些酶在新陈代谢过程中具有十分重要的作用。酶在新陈代谢过程中具有十分重要的作用。也可用于辨别也可用于辨别真假和新鲜度真假和新鲜度。i 蜂蜜掺假最权威的测定是采用中华人民共和国国家标准蜂蜜掺假最权威的测定是采用中华人民共和国国家标准（GB 187962005）蜂蜜强制标准，用碳蜂蜜强制标准，用碳13同位素同位素方法来判断真假蜜。方法来判断真假蜜。i GB18796-2005蜂蜜强制性国家标准中，淀粉酶活性蜂蜜强制性国家标准中，淀粉酶活性作为推荐性指标。作为推荐性指标。i 德国、意大利、瑞典等都采用测定蔗糖酶作为确定蜂蜜是德国、意大利、瑞典等都采用测定蔗糖酶作为确定蜂蜜是否新鲜的标志。否新鲜的标志。（4）麦芽糖）麦芽糖i以淀粉为原料，通过不同的淀粉酶分解淀粉，以淀粉为原料，通过不同的淀粉酶分解淀粉，还可以生产出饴糖、麦芽糊精、麦芽糖浆（三还可以生产出饴糖、麦芽糊精、麦芽糖浆（三糖、四糖）、高麦芽糖浆（麦芽糖达糖、四糖）、高麦芽糖浆（麦芽糖达60%）、）、麦芽糖、麦芽糖醇和果糖等甜味剂。麦芽糖、麦芽糖醇和果糖等甜味剂。i饴糖生产中所利用的酶，除了从添加的大麦芽饴糖生产中所利用的酶，除了从添加的大麦芽中得到以外，也可以采用直接添加酶制剂的方中得到以外，也可以采用直接添加酶制剂的方法提供。添加的酶主要是法提供。添加的酶主要是-淀粉酶和淀粉酶和-淀粉酶。淀粉酶。i目前高麦芽糖浆的生产是采用目前高麦芽糖浆的生产是采用-淀粉酶淀粉酶和支链淀粉酶和支链淀粉酶的共同作用，使淀粉更多的共同作用，使淀粉更多地转化为麦芽糖。地转化为麦芽糖。i糖化时，将液化后得到的糊精液调至糖化时，将液化后得到的糊精液调至pH56，温度，温度50左右，加入一定比例左右，加入一定比例的支链淀粉酶和的支链淀粉酶和-淀粉酶，作用淀粉酶，作用10h左右，左右，得到麦芽糖含量达得到麦芽糖含量达80%95%的糖化液。的糖化液。（5）糊精）糊精i糊精是淀粉的低级程度水解产物，广泛应用于糊精是淀粉的低级程度水解产物，广泛应用于食品增绸剂、填充剂和吸收剂等。糊精和麦芽食品增绸剂、填充剂和吸收剂等。糊精和麦芽糊精可用酸法和酶法生产，现在大多采用酶法糊精可用酸法和酶法生产，现在大多采用酶法水解的方法生产。环状糊精是由水解的方法生产。环状糊精是由612个葡萄个葡萄糖单位以糖单位以-1，4-葡萄糖苷键连接而成的环状结葡萄糖苷键连接而成的环状结构的一类化合物，能吸附各种小分子物质，起构的一类化合物，能吸附各种小分子物质，起到到稳定、缓解、乳化、提高溶解度和分散度稳定、缓解、乳化、提高溶解度和分散度等等作用，在食品工业中有广泛用途，可用作作用，在食品工业中有广泛用途，可用作填充填充剂、包埋剂，香精和酶的固定化剂、包埋剂，香精和酶的固定化。i-环状糊精的生产，一般采用嗜碱芽孢杆菌环状糊精的生产，一般采用嗜碱芽孢杆菌BGT。常用的生产菌株有。常用的生产菌株有N-227，NO.38-2等。等。采用嗜碱芽孢杆菌采用嗜碱芽孢杆菌N-227菌菌BGT生产生产-环状糊环状糊精时，可使用木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀精时，可使用木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉及可溶性淀粉为原料，转化率可达粉及可溶性淀粉为原料，转化率可达35%40%。（6）抗性淀粉）抗性淀粉i抗性淀粉即抗酶解淀粉。包括淀粉颗粒和老化淀抗性淀粉即抗酶解淀粉。包括淀粉颗粒和老化淀粉等粉等i以玉米淀粉为原料，在糊化时加入耐热以玉米淀粉为原料，在糊化时加入耐热-淀粉酶，淀粉酶，采用采用脱支反应脱支反应等手段改变淀粉原有的分子结构并等手段改变淀粉原有的分子结构并重结晶，可以提高产品中抗性淀粉的含量。重结晶，可以提高产品中抗性淀粉的含量。（7）功能性低聚糖功能性低聚糖i功能性低聚糖是由功能性低聚糖是由39个单糖苷键连接而成的个单糖苷键连接而成的低度聚合糖，人体不能消化或难于消化，但摄低度聚合糖，人体不能消化或难于消化，但摄取后能促进人体肠道内固有的有益细菌（双歧取后能促进人体肠道内固有的有益细菌（双歧杆菌）的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长，杆菌）的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长，减少有毒发酵产物的产生，促进人体健康。减少有毒发酵产物的产生，促进人体健康。i活菌在进入肠道前很难存活。活菌在进入肠道前很难存活。低聚果糖（低聚果糖（FOS）i 低聚果糖是以蔗糖为原料，经黑曲霉低聚果糖是以蔗糖为原料，经黑曲霉-果糖基转移酶的果糖基转移酶的作用，将蔗糖分子的作用，将蔗糖分子的D-果糖以果糖以-2,1键连接键连接13个果糖个果糖分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以及蔗果五糖与蔗糖、分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以及蔗果五糖与蔗糖、葡萄糖以及果糖的混合物，甜度为蔗糖的葡萄糖以及果糖的混合物，甜度为蔗糖的60%。用离。用离子交换树脂将其中葡萄糖与果糖除去后，可得到含低子交换树脂将其中葡萄糖与果糖除去后，可得到含低聚果糖聚果糖95%以上的产品，甜度为蔗糖的以上的产品，甜度为蔗糖的30%。i 低聚果糖的主要成份蔗果三糖与蔗果四糖，在人体中低聚果糖的主要成份蔗果三糖与蔗果四糖，在人体中完全不被唾液、消化道、肝脏、肾脏中的完全不被唾液、消化道、肝脏、肾脏中的-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶水解，本身是一种膳食纤维，食后可直达大肠，为大水解，本身是一种膳食纤维，食后可直达大肠，为大肠中的有益细菌优先利用。食用低聚果糖不会引起血肠中的有益细菌优先利用。食用低聚果糖不会引起血糖、胰岛素水平的升高，通过糖、胰岛素水平的升高，通过双歧杆菌双歧杆菌的增殖，肠道的增殖，肠道得以净化，肌体免疫力增强，营养改善，血脂降低。得以净化，肌体免疫力增强，营养改善，血脂降低。异麦芽糖异麦芽糖 i 异麦芽糖是淀粉经异麦芽糖是淀粉经-淀粉酶液化，淀粉酶液化，-淀粉酶糖化和淀粉酶糖化和-葡萄葡萄糖苷酶转苷反应而生成的包括含糖苷酶转苷反应而生成的包括含-1,6键的异麦芽糖、潘糖、键的异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖等分枝低聚糖的糖浆。异麦芽糖在高温、微酸异麦芽三糖等分枝低聚糖的糖浆。异麦芽糖在高温、微酸性和酸性环境下稳定，可以添加于各种食品和饮料中。性和酸性环境下稳定，可以添加于各种食品和饮料中。i 异麦芽糖是难消化低聚糖，不被唾液、胰液所分解，但在异麦芽糖是难消化低聚糖，不被唾液、胰液所分解，但在小肠可部分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的小肠可部分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的70%80%。对肠道直接刺激性较小。对肠道直接刺激性较小。可明显增加肠道可明显增加肠道中双歧杆菌、乳酸菌等有益菌，而拟杆菌、梭状杆菌等有中双歧杆菌、乳酸菌等有益菌，而拟杆菌、梭状杆菌等有害菌受到抑制，便秘改善，粪便害菌受到抑制，便秘改善，粪便pH下降，有机酸增加，下降，有机酸增加，腐败物减少，血脂改善，免疫力明显增强腐败物减少，血脂改善，免疫力明显增强。低聚木糖低聚木糖i低聚木糖（低聚木糖（XyLo-Oligosaccharides）是由）是由28个个木糖以木糖以-1,4糖苷键连结而成。它具有独特的酸稳糖苷键连结而成。它具有独特的酸稳定性和难发酵性，故可用于果汁等酸性饮料，因定性和难发酵性，故可用于果汁等酸性饮料，因其不被多数肠道细菌利用，只有双歧杆菌等少数其不被多数肠道细菌利用，只有双歧杆菌等少数细菌能利用，因此是细菌能利用，因此是一种强力双歧因子一种强力双歧因子，每天摄，每天摄取取0.7g即可见效。这种糖是以玉米芯为原料，提即可见效。这种糖是以玉米芯为原料，提取其取其木聚糖木聚糖后，用后，用曲霉木聚糖酶曲霉木聚糖酶水解而得。由日水解而得。由日本首先生产，我国也已开发成功。本首先生产，我国也已开发成功。（7）功能性糖醇的生产）功能性糖醇的生产i 功能性糖醇包括功能性糖醇包括山梨糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、甘露山梨糖醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、甘露糖醇糖醇等。他们都是由淀粉经等。他们都是由淀粉经-淀粉酶等处理制得相应的糖，淀粉酶等处理制得相应的糖，糖再经镍催化加氢制得的。糖再经镍催化加氢制得的。i 例如例如山梨醇生产多以淀粉为原料，先将淀粉用酶法水解为葡萄糖后进山梨醇生产多以淀粉为原料，先将淀粉用酶法水解为葡萄糖后进行加氢反应。也有以蔗糖原料，先将蔗糖的水解物氢化，然后对行加氢反应。也有以蔗糖原料，先将蔗糖的水解物氢化，然后对氢化产物（主要是山梨醇和甘露醇）进行色谱分离后得山梨醇。氢化产物（主要是山梨醇和甘露醇）进行色谱分离后得山梨醇。异麦芽糖醇是由蔗糖经葡萄糖基转移酶处理制得帕拉金糖，然后异麦芽糖醇是由蔗糖经葡萄糖基转移酶处理制得帕拉金糖，然后在经镍催化加氢制得的。赤藓糖醇由淀粉经酶解成葡萄糖后，由在经镍催化加氢制得的。赤藓糖醇由淀粉经酶解成葡萄糖后，由嗜高渗酵母发酵制得。嗜高渗酵母发酵制得。3 酶在功能性大米开发中的应用酶在功能性大米开发中的应用i（1）有些人因先天性高过敏体质遗传因素影响，）有些人因先天性高过敏体质遗传因素影响，食用大米后大米中的球蛋白可引起过敏性皮炎。食用大米后大米中的球蛋白可引起过敏性皮炎。为此可将大米浸泡于油酸单甘油酯水溶液中使其为此可将大米浸泡于油酸单甘油酯水溶液中使其组织膨润后进行抽真空处理，然后用猕猴桃蛋白组织膨润后进行抽真空处理，然后用猕猴桃蛋白酶处理分解大米中的球蛋白，充分洗净后进行米酶处理分解大米中的球蛋白，充分洗净后进行米表面蒸煮以改善口感，干燥后即为低变应原米。表面蒸煮以改善口感，干燥后即为低变应原米。i（2）发芽糙米中的应用）发芽糙米中的应用纤维素酶软化发芽糙米纤维素酶软化发芽糙米4 酶在焙烤食品中的应用酶在焙烤食品中的应用i在焙烤食品中应用的酶制剂主要有在焙烤食品中应用的酶制剂主要有淀粉酶、蛋淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂酶白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂酶等，这等，这些酶制剂的使用可以增大面包体积，改善面表些酶制剂的使用可以增大面包体积，改善面表皮色泽，改良面粉质量，延缓陈变，提高柔软皮色泽，改良面粉质量，延缓陈变，提高柔软度，延长保存期限。度，延长保存期限。4.1 淀粉酶淀粉酶i焙烤中淀粉酶的主要应用是在面包的制作过程中，焙烤中淀粉酶的主要应用是在面包的制作过程中，利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产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）。品质量（如面包的体积、颜色、货架寿命）。i面粉中添加面粉中添加-淀粉酶，可调节淀粉酶，可调节麦芽糖生成量麦芽糖生成量，使，使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡，添加二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡，添加-淀粉酶可淀粉酶可改善糕点馅心风味改善糕点馅心风味，还可，还可防止糕点老化防止糕点老化。淀粉酶活力为面粉质量指标之一淀粉酶活力为面粉质量指标之一i在面包生产中采用麦芽和微生物在面包生产中采用麦芽和微生物-淀粉酶，已淀粉酶，已有数十年的历史。随着焙烤工业的发展，以及有数十年的历史。随着焙烤工业的发展，以及消费者对天然食品的需求日益增加，酶在面包消费者对天然食品的需求日益增加，酶在面包配方中所扮演的角色愈来愈重要。配方中所扮演的角色愈来愈重要。i试验表明，向面粉中添试验表明，向面粉中添0.1%的淀粉酶，就可以的淀粉酶，就可以使面粉变得完善，大大改进产品的质量，因此使面粉变得完善，大大改进产品的质量，因此国外都把面粉中的淀粉酶活力为面粉质量指标国外都把面粉中的淀粉酶活力为面粉质量指标之一之一。面包老化会导致严重的经济损失，美国。面包老化会导致严重的经济损失，美国每年均有价值高达每年均有价值高达10亿美元的焙烤食品因此而亿美元的焙烤食品因此而废弃掉。废弃掉。抑制面包的老化、提高面包的可口性抑制面包的老化、提高面包的可口性i实验证明，在面包粉中添加一种从基因工程改实验证明，在面包粉中添加一种从基因工程改性细菌中得到的麦芽糖性细菌中得到的麦芽糖-淀粉酶，淀粉酶，对面包有独对面包有独特的抗老化作用，特的抗老化作用，能够保持面包在贮存时的新能够保持面包在贮存时的新鲜度，比较各种淀粉酶与单甘酯的抗老化作用鲜度，比较各种淀粉酶与单甘酯的抗老化作用机理的研究显示，与真菌机理的研究显示，与真菌-淀粉酶相比，细菌淀粉酶相比，细菌麦芽糖麦芽糖-淀粉酶不仅能大大改进淀粉酶不仅能大大改进面包的抗老化面包的抗老化作用，而且对作用，而且对面包瓤的弹性面包瓤的弹性也有正面的影响，也有正面的影响，从而从而提高面包的可口性提高面包的可口性。降低了面团粘度、使面包上色更好降低了面团粘度、使面包上色更好i在面包粉中添加适量的在面包粉中添加适量的-淀粉酶，还可使面包淀粉酶，还可使面包体积较空白面包提高体积较空白面包提高10%左右，这是因为烘烤左右，这是因为烘烤面包时，面包时，-淀粉酶水解部分淀粉，生成糊精和淀粉酶水解部分淀粉，生成糊精和糖，糖，降低了面团粘度降低了面团粘度，导致面团膨胀率提高，导致面团膨胀率提高，焙烤后面包体积增大，面包心柔软度变好。焙烤后面包体积增大，面包心柔软度变好。i另外，另外，-淀粉酶在降解面团中的淀粉时有少量淀粉酶在降解面团中的淀粉时有少量糖产生，有利于糖产生，有利于促进焙烤时糖和蛋白质的促进焙烤时糖和蛋白质的“美美拉德反应拉德反应”，形成褐色的，形成褐色的“类黑色素类黑色素”，使面，使面包上色更好。包上色更好。4.2 蛋白酶蛋白酶i 蛋白酶添加到面粉中，使面团中的蛋白质在一定程度上降蛋白酶添加到面粉中，使面团中的蛋白质在一定程度上降解成肽和氨基酸，导致面团中的蛋白质含量下降，面团筋解成肽和氨基酸，导致面团中的蛋白质含量下降，面团筋力减弱，满足了饼干、曲奇、比萨饼等力减弱，满足了饼干、曲奇、比萨饼等对弱面筋力面团对弱面筋力面团的的要求。要求。i 同时，蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸收。研同时，蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸收。研究发现，还有一些蛋白酶，如究发现，还有一些蛋白酶，如“Milensyme”真菌蛋白酶，真菌蛋白酶，在面包制作中能够水解面筋内部的某些特定位置化学键，在面包制作中能够水解面筋内部的某些特定位置化学键，从而从而改善面团延伸性改善面团延伸性，提高面包的对称性和均匀性，对面，提高面包的对称性和均匀性，对面包的结构及风味均有改善。包的结构及风味均有改善。i因此，制作面包时，当面质很硬需要面团具有因此，制作面包时，当面质很硬需要面团具有特别的柔韧性和延伸性时，加入蛋白酶能改善特别的柔韧性和延伸性时，加入蛋白酶能改善面团物理性质和面包质量，使面团易于延伸以面团物理性质和面包质量，使面团易于延伸以较快速度成熟。较快速度成熟。i在生产蛋糕过程中，鸡蛋液是要的关键原料，在生产蛋糕过程中，鸡蛋液是要的关键原料，要求具有良好的乳化性和起泡性，要求具有良好的乳化性和起泡性，添加蛋白酶添加蛋白酶制剂可有效地改善鸡蛋液乳化性和起泡性制剂可有效地改善鸡蛋液乳化性和起泡性。4.3 葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶i葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可显著葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可显著增强面增强面团筋力团筋力，使面团不粘，有弹性醒发后，面团洁白，使面团不粘，有弹性醒发后，面团洁白有光泽，组织细腻，烘烤后，体积膨大、气孔均有光泽，组织细腻，烘烤后，体积膨大、气孔均匀、有韧性、不粘牙。同时随着葡萄糖氧化酶添匀、有韧性、不粘牙。同时随着葡萄糖氧化酶添量的增加，面包抗老化效果也随之增加，并且效量的增加，面包抗老化效果也随之增加，并且效果显著于果显著于溴酸钾溴酸钾。葡萄糖氧化酶作为一种面粉改。葡萄糖氧化酶作为一种面粉改良剂有望得到广泛的应用。良剂有望得到广泛的应用。4.4 木聚糖酶木聚糖酶i 传统用以改进面团机械加工性能和烘烤膨胀性能的酶是戊传统用以改进面团机械加工性能和烘烤膨胀性能的酶是戊聚糖酶，又称半纤维素酶，主要应用于欧式面包中调整面聚糖酶，又称半纤维素酶，主要应用于欧式面包中调整面引的性能，使面包的体积增大。引的性能，使面包的体积增大。i 不过受小麦戊聚糖的降解影响，不论是戊聚糖酶或木聚糖不过受小麦戊聚糖的降解影响，不论是戊聚糖酶或木聚糖酶均会出现过量使用的情况，而破环小麦戊聚糖的水结合酶均会出现过量使用的情况，而破环小麦戊聚糖的水结合能力，从而能力，从而增加面团的粘性增加面团的粘性。因此酶的添加量尤为关键。因此酶的添加量尤为关键。i 不过当木聚糖酶的添加分量过高时，如不过当木聚糖酶的添加分量过高时，如400FXU/kg面粉，面粉，制成的面则会粘稠。制成的面则会粘稠。4.5脂肪氧化酶脂肪氧化酶i脂肪氧化酶添加于面粉中，可以使面粉中脂肪氧化酶添加于面粉中，可以使面粉中不饱和脂肪酸氧化，同胡萝卜素发生共轭不饱和脂肪酸氧化，同胡萝卜素发生共轭氧化作用，而将面粉漂白。氧化作用，而将面粉漂白。i乳糖酶也用于加脱脂奶粉的面包制造中，乳糖酶也用于加脱脂奶粉的面包制造中，它可以分解乳糖生成可发酵性的糖，促进它可以分解乳糖生成可发酵性的糖，促进发酵，改善面包色泽。发酵，改善面包色泽。4.6 酶的协同作用酶的协同作用i当前，酶制剂的发展正逐步从单一酶向复合酶过当前，酶制剂的发展正逐步从单一酶向复合酶过渡，因复合酶制剂作用全面，可弥补单一酶的专渡，因复合酶制剂作用全面，可弥补单一酶的专一性，有利于食品生产中多种成分的配比。在面一性，有利于食品生产中多种成分的配比。在面包制造中使用复合酶制剂并不是一项新技术。包制造中使用复合酶制剂并不是一项新技术。（1）木聚糖酶与真菌淀粉酶的协同作用）木聚糖酶与真菌淀粉酶的协同作用i戊聚糖酶或木聚糖酶与真菌淀粉酶结合使用时，戊聚糖酶或木聚糖酶与真菌淀粉酶结合使用时，能产生协同作用。一般来说，较高的纯木聚糖能产生协同作用。一般来说，较高的纯木聚糖酶用量可使酶用量可使面团体积增大面团体积增大，但当用量过高时，但当用量过高时，面团就会变得太粘。将木聚糖酶与少量的真菌面团就会变得太粘。将木聚糖酶与少量的真菌淀粉酶结合使用时。就可采用较少分量的淀粉酶结合使用时。就可采用较少分量的-淀淀粉酶和木聚糖酶，制得较大体积和较好总体质粉酶和木聚糖酶，制得较大体积和较好总体质量评分的面团，并避免发粘的问题。量评分的面团，并避免发粘的问题。i例如，当使用由例如，当使用由7FAU真菌淀粉酶和真菌淀粉酶和75 FXU真真菌木聚糖酶混合的酶制剂时所制得的面团体积菌木聚糖酶混合的酶制剂时所制得的面团体积要比单独使用真菌木聚糖酶为大，面包瓤的结要比单独使用真菌木聚糖酶为大，面包瓤的结构也得到改进。构也得到改进。（2）脂酶与淀粉酶和木聚糖酶的协同）脂酶与淀粉酶和木聚糖酶的协同作用作用i 脂酶不会使面团发粘，而且能够大大地改进面团的稳脂酶不会使面团发粘，而且能够大大地改进面团的稳定性和面包瓤的结构，因此，木聚糖酶或淀粉酶与脂定性和面包瓤的结构，因此，木聚糖酶或淀粉酶与脂酶之间的协同作用，为改进面包质量提供了可行性。酶之间的协同作用，为改进面包质量提供了可行性。i 例如，添加例如，添加3.3g由真菌由真菌-淀粉酶和木聚糖酶组成的混合淀粉酶和木聚糖酶组成的混合酶制剂，虽然能获得满意的面团稳定性，但只能有限酶制剂，虽然能获得满意的面团稳定性，但只能有限度地增加面团的体积；若提高用量，加工时却会出现度地增加面团的体积；若提高用量，加工时却会出现太粘的情况。把这种混合酶制剂与脂酶结合使用时，太粘的情况。把这种混合酶制剂与脂酶结合使用时，不但减少所需的酶制剂用量，且在较大程度地增加面不但减少所需的酶制剂用量，且在较大程度地增加面团体积的同时，又不会使面团发粘，制成的面包具有团体积的同时，又不会使面团发粘，制成的面包具有细腻、柔滑、均匀的面包瓤结构。细腻、柔滑、均匀的面包瓤结构。（3）葡萄糖氧化酶与）葡萄糖氧化酶与-淀粉酶的协同淀粉酶的协同i 葡萄糖氧化酶虽能使面团强度加大却会使之干硬，而葡萄糖氧化酶虽能使面团强度加大却会使之干硬，而高剂量的真菌淀粉酶则能赋予面团较好的延伸性，将高剂量的真菌淀粉酶则能赋予面团较好的延伸性，将这两种酶结合使用，就能产生协同作用。这两种酶结合使用，就能产生协同作用。i 此外，当两种酶与少量的抗坏血酸一起使用时，面团此外，当两种酶与少量的抗坏血酸一起使用时，面团不仅非常稳定，而且能够增加不仅非常稳定，而且能够增加1%2%的水吸收能力，的水吸收能力，使面包体积有更大的增长，面包皮也更为松脆，提高使面包体积有更大的增长，面包皮也更为松脆，提高面包整体的感官品质。面包整体的感官品质。i 葡萄糖氧化酶与真菌葡萄糖氧化酶与真菌-淀粉酶结合使用，可取代某些淀粉酶结合使用，可取代某些面包配方中使用的溴酸盐，使面包的体积会增加约面包配方中使用的溴酸盐，使面包的体积会增加约40%，从而大大改进其外观质量。，从而大大改进其外观质量。5 酶在面条加工中的应用酶在面条加工中的应用面条是仅次于面包的世界第二大方便主食，是我国面条是仅次于面包的世界第二大方便主食，是我国的传统食品，起源于我国东汉，距今已有二千余年的传统食品，起源于我国东汉，距今已有二千余年的历史。我国的面条的品种和风味富于变化，在世的历史。我国的面条的品种和风味富于变化，在世界上都是最多的，据统计全国面条加工用小麦粉约界上都是最多的，据统计全国面条加工用小麦粉约占小麦粉总量的占小麦粉总量的40%左右。我国在制面技术的研究左右。我国在制面技术的研究和工业化等方面落后于日本、意大利等国家，许多和工业化等方面落后于日本、意大利等国家，许多传统制面技术、艺术、文化等逐渐流失，如何解决传统制面技术、艺术、文化等逐渐流失，如何解决传统面条工业化传统面条工业化是所有面条研究者和生产者共同努是所有面条研究者和生产者共同努力的目标。力的目标。目前，使用的面条品质改良剂如增白剂、氧化剂、目前，使用的面条品质改良剂如增白剂、氧化剂、面筋增强剂等大多是由化学改良剂组成，存在安全面筋增强剂等大多是由化学改良剂组成，存在安全隐患。消费者对天然食品的追求，使化学改良剂的隐患。消费者对天然食品的追求，使化学改良剂的使用受到了很多限制。使用受到了很多限制。例如溴酸钾在面粉改良中已有例如溴酸钾在面粉改良中已有80多年的使用历史，多年的使用历史，现在许多国家中均已被禁止使用；现在许多国家中均已被禁止使用；吊白块也在禁用之列，吊白块的学名为甲醛次硫酸吊白块也在禁用之列，吊白块的学名为甲醛次硫酸氢钠。氢钠。在面条（米粉）中添加吊白块，可使面条（米粉）在面条（米粉）中添加吊白块，可使面条（米粉）韧性好、弹性强、不易断裂和煮烂、色泽白、表面韧性好、弹性强、不易断裂和煮烂、色泽白、表面感观好。吊白块属细胞原浆毒，对人体细胞功能损感观好。吊白块属细胞原浆毒，对人体细胞功能损害较大，在国际上被列为能引起致癌的物质之一，害较大，在国际上被列为能引起致癌的物质之一，添加到米面制品中易受热分解为甲醛和二氧化硫，添加到米面制品中易受热分解为甲醛和二氧化硫，这两种物质对人体都有毒性，尤其是甲醛对人体毒这两种物质对人体都有毒性，尤其是甲醛对人体毒性更大。国家有关部门已明确规定，禁止生产和销性更大。国家有关部门已明确规定，禁止生产和销售含有吊白块的食品。这就要求科研工作者研制天售含有吊白块的食品。这就要求科研工作者研制天然安全的添加剂来满足市场需求，而酶制剂是一种然安全的添加剂来满足市场需求，而酶制剂是一种比较好的选择。比较好的选择。加工面条的原料主要为粮谷原料，化学组成主要为加工面条的原料主要为粮谷原料，化学组成主要为淀粉和蛋白质，以及少量的非淀粉碳水化合物和脂淀粉和蛋白质，以及少量的非淀粉碳水化合物和脂质等。工业化面条的加工和成型方法主要为压延法质等。工业化面条的加工和成型方法主要为压延法和挤压法。酶制剂的选用主要考虑面条的原料组成和挤压法。酶制剂的选用主要考虑面条的原料组成和加工工艺，以期最终达到改善品质的目的。目前，和加工工艺，以期最终达到改善品质的目的。目前，能够用于面条加工酶制剂主要有以下几种。能够用于面条加工酶制剂主要有以下几种。i5.1 氧化酶氧化酶用于面制品加工中的氧化酶主要包括：葡萄糖氧化用于面制品加工中的氧化酶主要包括：葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶、脂肪氧合酶和一些过氧化物酶酶、半乳糖氧化酶、脂肪氧合酶和一些过氧化物酶等，它们对面筋结构和面团流变学性质有一定影响。等，它们对面筋结构和面团流变学性质有一定影响。目前，应用研究较多的是葡萄糖氧化酶和脂肪氧合目前，应用研究较多的是葡萄糖氧化酶和脂肪氧合酶。这些氧化酶由于具有良好的氧化性，能够显著酶。这些氧化酶由于具有良好的氧化性，能够显著增强面团筋力，可望替代传统的化学氧化剂，如溴增强面团筋力，可望替代传统的化学氧化剂，如溴酸盐等。酸盐等。葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理为将葡萄糖葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理为将葡萄糖氧化生成氧化生成H2O2，从而将面筋蛋白中的，从而将面筋蛋白中的-SH氧化为氧化为-S-S-，有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结，有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构，在面条加工中的推荐用量为构，在面条加工中的推荐用量为200300 U/kg（面粉）。（面粉）。脂肪氧合酶是一种氧化还原酶，在面条制作中添加脂肪氧合酶是一种氧化还原酶，在面条制作中添加脂肪氧合酶，能将面筋蛋白中的脂肪氧合酶，能将面筋蛋白中的-SH氧化为氧化为-S-S-，增强面团的筋力，同时消除面粉中蛋白酶的激活因增强面团的筋力，同时消除面粉中蛋白酶的激活因子子-SH，防止面筋蛋白水解。另外，通过偶合反应，防止面筋蛋白水解。另外，通过偶合反应破坏胡萝卜素的双键结构，从而使面粉增白。破坏胡萝卜素的双键结构，从而使面粉增白。实验结果表明：它既能使面粉增白，又能增强面团实验结果表明：它既能使面粉增白，又能增强面团的筋力。因此脂肪氧合酶可望替代现用的面粉增白的筋力。因此脂肪氧合酶可望替代现用的面粉增白剂过氧化苯甲酰。剂过氧化苯甲酰。因此，可添加一些脂肪氧合酶活性高的豆粉来改善因此，可添加一些脂肪氧合酶活性高的豆粉来改善面条品质。面条品质。i5.2 脂肪酶脂肪酶脂肪酶即甘油三酯水解酶，它催化天然底物油脂水脂肪酶即甘油三酯水解酶，它催化天然底物油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。面粉中解，生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。面粉中含有含有1%2%的脂类，且大部分是甘油三酸酯，能的脂类，且大部分是甘油三酸酯，能被脂肪酶降解生成游离脂肪酸、甘油单酸酯和甘油被脂肪酶降解生成游离脂肪酸、甘油单酸酯和甘油二酸酯。因此，二酸酯。因此，加入脂肪酶能够获得乳化剂对面团加入脂肪酶能够获得乳化剂对面团的改善效果的改善效果。在面条加工中，通过此酶的作用，可。在面条加工中，通过此酶的作用，可以使面粉中的天然脂质得到改性，形成脂质、直链以使面粉中的天然脂质得到改性，形成脂质、直链淀粉复合物，淀粉复合物，从而防止直链淀粉在膨胀和煮熟过程从而防止直链淀粉在膨胀和煮熟过程中的渗出现象中的渗出现象。i5.3 木聚糖酶木聚糖酶-1,4-木聚糖酶（木聚糖酶（EC.3.2.1.8）能够以内切方式作用）能够以内切方式作用于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量木糖，于木聚糖主链产生不同长度的木寡糖和少量木糖，是木聚糖降解酶系中最主要的酶。尚未有木聚糖酶是木聚糖降解酶系中最主要的酶。尚未有木聚糖酶应用于面条加工的研究报道，但由于木聚糖酶能够应用于面条加工的研究报道，但由于木聚糖酶能够水解戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低它们水解戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低它们与水的结合力，这样就可以释放出大量的结合水。与水的结合力，这样就可以释放出大量的结合水。这些水可以提供给淀粉和面筋，使面团能够形成更这些水可以提供给淀粉和面筋，使面团能够形成更好的面筋网络结构，提高面团的机械加工性能，改好的面筋网络结构，提高面团的机械加工性能，改善面条的品质。善面条的品质。i5.4 诺帕酶诺帕酶诺帕酶是由诺帕酶是由北美诺优酶制剂北美诺优酶制剂公司开发生产的一种可公司开发生产的一种可以提高东方面条和意大利式通心面条整体品质的专以提高东方面条和意大利式通心面条整体品质的专用酶制剂。诺帕酶是一种来源于微生物脂肪酶，由用酶制剂。诺帕酶是一种来源于微生物脂肪酶，由基因工程改变的米曲霉经深层发酵并提取纯化而得。基因工程改变的米曲霉经深层发酵并提取纯化而得。面粉在添加该酶后，可以增加面粉在添加该酶后，可以增加60%以上的复合物，以上的复合物，防止面条和通心面条中的淀粉在煮制时渗出，同时防止面条和通心面条中的淀粉在煮制时渗出，同时还可以提高面条或通心粉的咬劲，使面条在水煮过还可以提高面条或通心粉的咬劲，使面条在水煮过程中不粘连，不易断，表面光亮、滑爽。程中不粘连，不易断，表面光亮、滑爽。此外，还能减少面团上出现的斑点，提高面带压片此外，还能减少面团上出现的斑点，提高面带压片或通心粉挤出的过程中产品颜色的稳定性。或通心粉挤出的过程中产品颜色的稳定性。i5.5 面用改良剂面用改良剂作为面用改良剂的酶制剂以作为面用改良剂的酶制剂以转谷氨酰胺酶转谷氨酰胺酶为主要成为主要成分，能改善面类的口感。该添加剂能够对形成的质分，能改善面类的口感。该添加剂能够对形成的质地构造产生直接的影响，通过强化网络结构来增强地构造产生直接的影响，通过强化网络结构来增强其粘弹性，赋予面条良好的韧性，并且可以使其韧其粘弹性，赋予面条良好的韧性，并且可以使其韧性保持较长的时间，抑制面条煮沱或糊烂。性保持较长的时间，抑制面条煮沱或糊烂。1、举例说明酶在淀粉类食品生产中的应用、举例说明酶在淀粉类食品生产中的应用本节重点：本节重点：谢谢！谢谢！