?隨著人們對(duì)食品安全、營(yíng)養(yǎng)、健康和美味的日益重視，食品已經(jīng)不僅僅只是滿足人們生存的基本需求品，食品工業(yè)正在向著更安全、營(yíng)養(yǎng)及美味的方向發(fā)展。因此，酶作為一種高效生物催化劑，正以它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)制劑，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在食品工業(yè)。酶工業(yè)已成為我國(guó)最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)之一。

一、纖維素酶
1、纖維素酶的概述
纖維素酶是能將纖維素水解成葡萄糖的一組酶的總稱(chēng)。纖維素酶來(lái)源非常廣泛，除了真菌外，各種原生動(dòng)物、圓蟲(chóng)類(lèi)、軟體動(dòng)物、蚯蚓、甲殼類(lèi)、昆蟲(chóng)、藻類(lèi)、真菌類(lèi)、細(xì)菌以及放線菌等都能產(chǎn)生纖維素酶。
2、纖維素酶的應(yīng)用
1）醬油釀造的應(yīng)用
醬油是大豆蛋白酶水解產(chǎn)物。醬油釀造主要是利用蛋白酶和淀粉酶等酶類(lèi)對(duì)原料進(jìn)行酶解，若再使用纖維素酶，可使大豆等原料的細(xì)胞膜膨脹、軟化、被破壞，使包藏在細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、碳水化合物釋放，這樣就可以縮短釀造時(shí)間，提高產(chǎn)率，提高產(chǎn)品的品質(zhì)，使產(chǎn)品的氨基酸還原糖含量增加。
2）啤酒生產(chǎn)的應(yīng)用
在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中，使用纖維素酶后，可將淀粉和纖維素轉(zhuǎn)化為糖，然后經(jīng)酵母分解全部轉(zhuǎn)化為酒精，出酒率可提高3%~5%，淀粉和纖維素利用率高達(dá)90%。利用纖維素酶水解啤酒糟，將酶解液和殘?jiān)謩e進(jìn)行有效利用，可大大提高啤酒糟的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
3）果蔬加工的應(yīng)用
在果蔬加工過(guò)程中，為了使植物組織軟化膨潤(rùn)，一般采用加熱蒸煮、酸堿處理等方法，會(huì)造成果蔬的香味和維生素?fù)p失。用纖維素酶進(jìn)行果蔬處理可避免上述缺點(diǎn)，同時(shí)可使植物組織軟化膨松，從而提高其可消化性并改良口感。
4）茶葉加工的應(yīng)用
速溶茶傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是采用沸水浸泡茶葉以提取茶葉細(xì)胞中的有效成分，如氨基酸、糖、咖啡因、皂甙、茶多酚、茶香成分及色素等，再經(jīng)低溫冷凍干燥。若用纖維素酶先對(duì)茶葉進(jìn)行適當(dāng)處理，既可降低固定化產(chǎn)酶溫度，縮短抽提時(shí)間，提高速溶茶的品味，又可提高得率。
5）油料作物加工的應(yīng)用
纖維素酶在油料作物加工中也起著非常重要的作用。傳統(tǒng)上一直采用壓榨法或有機(jī)溶劑法生產(chǎn)油類(lèi)產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)量低、操作時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)不可避免有機(jī)溶劑殘留。
采用酶處理法代替有機(jī)溶劑法，一方面可以提高油的產(chǎn)量和質(zhì)量；另一方面，控制酶反應(yīng)條件，使生產(chǎn)加工在較溫和的條件下進(jìn)行，可以避免劇烈條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。因此在農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域采用酶技術(shù)，不僅能提高主產(chǎn)物的產(chǎn)量，還能減少副產(chǎn)物的生成和降低廢物處理費(fèi)用。
二、脂肪酶
1、脂肪酶概述
脂肪酶是一種三?；视王；饷?，它可以催化甘油三酯分解成甘油二酯、甘油單酯、甘油和脂肪酸，是一類(lèi)特殊的酯鍵水解酶，脂肪酶以氨基酸為基本組成單位，一般只有一條多肽鏈，催化活性僅決定于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。脂肪酶存在于動(dòng)物、植物和微生物中。
作為一種生物催化劑，脂肪酶具有一般催化劑的高效性、高選擇性、反應(yīng)條件溫和等共同優(yōu)點(diǎn)，是綠色環(huán)保的催化劑，對(duì)于生化、食品等生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展，有著非常重要意義。
2、脂肪酶在面食品加工中的應(yīng)用
面類(lèi)制品的食感主要與小麥粉中的蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪等有關(guān)，特別是通過(guò)蛋白質(zhì)的定向和形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彈性，增加面的黏彈性。在面類(lèi)食品加工中，以手工方式沿著壓延方向進(jìn)行多方面揉壓，或是以機(jī)械方式沿著單一方向進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的壓延，都會(huì)增加面的彈性，提高面類(lèi)食品的質(zhì)量，但采用上述2種方法比較耗時(shí)。
在面類(lèi)食品生產(chǎn)時(shí)，可以將溶解有脂肪酶的水直接加入面粉中，然后在常溫下放置一段時(shí)間進(jìn)行壓延處理。與添加蛋白質(zhì)和多糖類(lèi)等面粉改良劑相比，添加脂肪酶后產(chǎn)品品質(zhì)會(huì)得到大幅度提高，具體表現(xiàn)有以下方面：增加并保持彈性，提高成品率，改良面皮。
3、脂肪酶在油脂工業(yè)上的應(yīng)用
1）酶促油脂水解
將油脂與水一起在催化劑作用下生成脂肪酸和甘油的反應(yīng)叫油脂水解反應(yīng)，它在脂肪酸與肥皂工業(yè)上廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的油脂水解反應(yīng)使用無(wú)機(jī)酸、堿及金屬氧化物等化學(xué)物質(zhì)作為催化劑，需要高溫、中高壓、長(zhǎng)時(shí)間及設(shè)備耐腐蝕的條件，其成本高、能耗大、操作安全性差，而且產(chǎn)物脂肪酸顏色深或發(fā)生熱聚合。而以生物酶作催化劑的酶促水解則正好克服上述缺點(diǎn)，而且可以具有選擇性，因此有利于減少副反應(yīng)，提高目標(biāo)產(chǎn)品脂肪酸的質(zhì)量和收率。
2）酶促酯交換
將一種酯與另一種脂肪酸或醇或酯混合并伴隨?；粨Q生成新酯的反應(yīng)叫酯交換反應(yīng)。其中，酯–酸交換、酯–酯交換反應(yīng)可以改變油脂的脂肪酸和甘油酯組成，從而改變油脂的性質(zhì)，這是油脂工業(yè)常用來(lái)進(jìn)行油脂改性的一種重要手段。
傳統(tǒng)的酯交換工藝采用的是化學(xué)方法，常用的催化劑是金屬鈉或氫氧化鈉、無(wú)機(jī)酸等，雖然可以提高甘三酯子酰基的遷移性，但會(huì)造成反應(yīng)體系中酰基間的交換與分布的隨機(jī)性，致使副產(chǎn)品增多。如果用非特異性脂肪酶來(lái)催化甘三酯的酯交換，也會(huì)得到與化學(xué)法酯交換類(lèi)似的結(jié)果。
然而，如果使用1，3–定向脂肪酶作為催化劑，?；倪w移與交換則限制在1–位和3–位上，這樣就能生產(chǎn)出化學(xué)法酯交換所無(wú)法得到的特定目標(biāo)產(chǎn)物，這正是酶促酯交換法具有的獨(dú)特魅力之處。
三、果膠酶
1、果膠酶概述
果膠酶是指能夠分解果膠物質(zhì)的多種酶的總稱(chēng)。Poondla等指出果膠酶具有降解細(xì)胞壁果膠的功效，廣泛應(yīng)用于水果加工、食品工業(yè)中。
2、果膠酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1）果汁澄清
除了柑橘汁以外，大多數(shù)基于飲料使用的水果汁，為了避免在最終產(chǎn)品中出現(xiàn)渾濁、沉積等現(xiàn)象，一般都要在加工過(guò)程中進(jìn)行澄清處理。果膠酶澄清的實(shí)質(zhì)包括果膠的酶促水解和非酶的靜電絮凝兩部分；當(dāng)果汁中的果膠在果膠酶作用下部分水解后，原來(lái)被包裹在內(nèi)的部分帶正電荷的蛋白質(zhì)顆粒就暴露出來(lái)，與其他帶負(fù)電荷的粒子相撞，從而導(dǎo)致絮凝的發(fā)生，絮凝物在沉降過(guò)程中，吸附、纏繞果汁中的其他懸浮粒子，通過(guò)離心、過(guò)濾可將其除去，從而達(dá)到澄清目的。
2）提高果蔬汁的出汁率
一般果蔬的細(xì)胞壁中含有大量果膠、纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。破碎后的果漿十分黏稠，導(dǎo)致壓榨取汁非常困難且出汁率很低，而酶解技術(shù)則可以克服以上缺點(diǎn)。通常用果膠酶來(lái)加速果汁和風(fēng)味提取，同時(shí)可以去除果膠。果膠酶不但能催化果膠解聚，有效降低黏度，改善壓榨性能，提高出汁率和可溶性固形物含量，而且能增加果汁中的芳香成分，減少果渣產(chǎn)生，同時(shí)還有利于后續(xù)的加工工序。
3）改善酒的品質(zhì)
在釀酒行業(yè)使用果膠酶，可以增加天然色素的提取量，改善酒的色澤與風(fēng)味，增加酒香，并可產(chǎn)生起泡酒，對(duì)提高酒的質(zhì)量有重要作用。
四、蛋白酶
1、蛋白酶的概述
蛋白酶是一種重要的工業(yè)酶制劑，可以催化蛋白質(zhì)和多肽的水解，廣泛存在于果實(shí)、植物莖葉、動(dòng)物內(nèi)臟和微生物中。在食品加工中，催化食品蛋白質(zhì)降解的酶有3種不同的來(lái)源：內(nèi)源蛋白酶、微生物分泌的蛋白酶和人為添加的蛋白酶制劑。食品加工過(guò)程中，比較重要的蛋白酶應(yīng)用包括蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)、轉(zhuǎn)蛋白反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)。
2、在肉制品工業(yè)中的應(yīng)用
在肉制品加工中，老齡動(dòng)物的肉經(jīng)過(guò)燒煮會(huì)變得粗糙堅(jiān)硬，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品口感很差，利用蛋白酶可使這種肉得到嫩化。在嫩化過(guò)程中，蛋白酶隨溶液進(jìn)入肌間，分解肌間結(jié)締組織和膠原纖維中的蛋白質(zhì)，破壞它們的分子結(jié)構(gòu)，使肉的品質(zhì)變得柔軟、適口、多汁和易于咀嚼；
另外蛋白酶分解破壞肌肉的Z線，引起H帶的變化，從而可促進(jìn)肉品嫩化。同時(shí)蛋白酶也可以作用于肌纖維，裂解部分肌細(xì)胞組合蛋白，使肉中的水溶性氨基酸和水溶性鈣、磷、鋅、銅、鐵大大增加，使肉的風(fēng)味和鮮味有效改善；經(jīng)過(guò)酶處理的肉，仍然可以保持一級(jí)鮮度，并使pH和感官指標(biāo)正常。
3、在面粉中的應(yīng)用
蛋白酶是一種中性蛋白酶，其最適pH為5.5~7.5，最適溫度為65℃左右。蛋白酶可以水解面筋蛋白，切斷蛋白分子的肽鍵，弱化面筋，使面團(tuán)變軟，改善面團(tuán)的黏彈性、延伸性、流動(dòng)性等性能，從而改善其機(jī)械特性和烘焙品質(zhì)，其主要用于餅干和面包專(zhuān)用粉中。
五、展望
酶已經(jīng)在食品工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)期，隨著生物技術(shù)本身的迅速發(fā)展，尤其是基因工程技術(shù)的應(yīng)用，可用于食品中的酶制劑種類(lèi)將大大增加。一方面，人們對(duì)于食品品種與質(zhì)量的要求不斷提高，酶制劑的應(yīng)用將取得長(zhǎng)足的發(fā)展，其中利用酶制劑來(lái)生產(chǎn)具有保健效用的功能性食品將是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。
另一方面，人們對(duì)食品安全的期望也越來(lái)越高，為酶學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用帶來(lái)了新的機(jī)遇，今后有望取得新的發(fā)展。然而，目前在食品加工領(lǐng)域使用的高活性酶制劑普遍價(jià)格不菲，其推廣受到一定程度的制約。因此，如何生產(chǎn)高活性、低價(jià)格的酶制劑將成為今后研究的一個(gè)方向；而以固定化酶為代表的酶制劑長(zhǎng)期使用或者回收再利用，也是降低酶制劑使用成本的一個(gè)方向。

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