復合酶制劑在食品工業中的應用介紹

酶制劑作為一類綠色食品添加劑，用于改善食品品質和食品制造工藝，其應用已越來越普遍，品種也不斷增多。為了達到理想的酶制劑應用效果，并幫助酶制劑客戶有效方便地使用酶制劑，酶制造商針對不同的食品加工應用領域特點，已經開發出各種專用復合酶制劑，把幾種酶制劑混合使用往往有協同增效作用，還可減少單一酶的使用量，其在食品中的應用方興未艾，現就復合酶制劑在食品工業中的研究與應用作一簡單介紹。

 一、面粉加工 小麥、玉米、大麥、高粱、燕麥、蕎麥等谷物主要成分是淀粉，其次是蛋白質，在其面食品（包焙烤食品、面條、餅干等）加工中主要使用淀粉酶和蛋白酶，同時木聚糖酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、轉谷氨酰胺酶、脂肪氧化酶、植酸酶等可賦予谷物食品特殊的風味、良好的品質以及增加營養，因此復合型酶制劑是面粉改良劑首選。 

1、真菌α-淀粉酶 真菌α-淀粉酶由米曲霉或黑曲酶產生，它能從淀粉分子內部切開α-1，4鍵生成各種寡糖，在長時間作用下，還可切開這些寡糖α-1，4鍵而生成麥芽糖，故又稱麥芽糖生成酶。在面團發酵食品制作過程中，適量加入真菌α-淀粉酶，面粉中的淀粉被水解成麥芽糖，麥芽糖又在酵母本身分泌的麥芽糖酶作用下，水解成葡萄糖供酵母利用，從而為酵母的發酵提供足夠的糖源作為營養物質，使面包變得柔軟，增強伸展性和保持氣體的能力，容積增大，出爐后制成觸感良好面包。 

2、木聚糖酶 木聚糖酶是一種戊聚糖酶，面粉中存在著非淀粉多糖戊聚糖，在面粉中添加木聚糖酶，能使水不溶性戊聚糖增溶，可提高面筋網絡的彈性，增強面團穩定性，改善加工性能，改進面包瓤的結構，增大面包體積。因面粉中的水不溶性戊聚糖對面包的品質有消極影響，它使面包體積減小，面包瓤質構變差，面包品質惡化。而水溶性戊聚糖則對面包品質起到積極作用。戊聚糖酶對水不溶性戊聚糖的增溶作用，一定程度上減小了水不溶性戊聚糖的消極影響，改善了面團的操作性能及面團的穩定性，增大了成品體積，提高了成品的質量。 

3、葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶在氧氣的存在的條件下能將葡萄糖轉化為葡萄糖酸，同時產生過氧化氫。過氧化氫是一種很強的氧化劑，能夠將面筋分子中的巰基（－SH）氧化為二硫鍵（－S－S－），從而增強面筋的強度。提高面團延展性、增大面包體積，可取代對人體有致癌作用的溴酸鉀KBrO4。在面條生產中，葡萄糖氧化酶有助面筋蛋白之間形成較好的蛋白質網絡結構，增加面條的咬勁。 

4、脂肪酶 脂肪酶能水解脂肪成單酰甘油和二酰甘油，單酰甘油能與淀粉結合形成復合粉，從而延緩淀粉的老化，在面包使用脂肪氧化酶，使面包增白，改善風味。在面條面團中使用脂肪酶，可使天然脂質得到改性，生成脂質和淀粉復合物，可防止直鏈淀粉在膨脹和煮熟過程中滲出，減少面團上出現斑點。 

5、植酸酶 植酸其化學結構為肌醇六磷酸酯，由于分子中含有6個磷酸基團，具有強大的絡合能力。植酸與蛋白質，鈣、錳、鐵等無機鹽和維生素等螯合，使它們不能被利用，限制了面粉中無機鹽的活性。使用植酸酶，可使面團中植酸水解，解除其螯合，消除抗營養因子，提高面粉中營養物質的利用率，生產出面包含有較高活性的無機鹽，易為人體吸收。 

6、脂肪氧合酶 大豆脂肪氧合酶(Lipoxygenase)對面粉中具有戊二希1，4雙鍵的油脂發生氧化，形成氫過氧化物。氫過氧化物氧化蛋白質分子的巰基（-SH）形成二硫鍵（-S-S-）并能誘導蛋白質分子聚合，是蛋白質分子變得更大，從而增強面筋的作用。脂肪氧合酶可通過偶合反應破壞類胡蘿卜的雙鍵結構，從而起到漂白面粉，改善面粉色澤的作用。而脂肪氧化酶催化亞油酸生成的過氧化物，可改善面包的香氣，為面包增香。由此可見，脂肪氧合酶兼具強筋和增白的功效，可減少或替代強筋劑溴酸鉀及漂白劑過氧化苯甲酰的用量。 

7、轉谷氨酰胺酶 微生物的轉谷氨酰胺酶（MTGase）能催化食品蛋白質中(如大豆蛋白、奶蛋白、雞蛋蛋白及小麥蛋白等)ε-Lys與γ-谷酰基分子內或分子間的交聯聚合，從而改善各種蛋白質的功能性質，如營養價值、質地結構、口感、貯存期等。加入MTGase的食品蛋白質發生聚合作用及凝膠化作用，通過改變其理化性質(如粘彈性、凝膠化作用、乳化性、起泡性等)可能會影響許多食品的質量。 小麥面粉中的麥醇溶蛋白及高分子量的麥谷蛋白是MTGase作用的良好底物，可促進面筋中ε-Lys與γ-谷酰基間的交聯，生成面筋中G—L鍵，從而加強面筋網絡結構。與L—抗壞血酸相比，MTGase是一種更有潛力的焙烤改良劑，添加很少劑量的MTGase就會使面團性質發生明顯改變。 

8、蛋白酶 餅干專用粉要求面團有較大的韌性、塑性及較小的彈性，一般使用低蛋白含量的低筋粉。在餅干生產中，添加蛋白酶可有效軟化面筋，在餅干生產中添加蛋白酶，使面筋鏈被蛋白酶水解，面粉便變為弱力粉，可降低面粉筋力，降低面團彈性，使生產的餅干疏松、易干燥、并可防止餅干收縮變形。 制作面包時適量添加蛋白酶會使面團中多肽和氨基酸含量增加，亮氨酸和苯丙氨酸是形成香味的中間產物，多肽則是潛在的滋味增強劑、氧化劑、甜味劑或苦味劑，適量添加有利于改善面包皮的顏色和面包的香氣口味；但過量蛋白酶會使面團變粘，導致面包質量下降。 此外甘露聚糖酶能提高面包的結構，環糊精葡萄糖苷轉移酶能使面包心軟化。磷酸脂酶A1能將卵磷脂轉化為溶血卵磷脂，它是一種有效的天然乳化劑。

磷脂酶A1，用于改質卵磷脂，用于面包、糕點生產和油脂制造。 目前面粉用酶制劑15種，糕點點心—包括蘇打餅、餅干和威化餅等*劑10種以及面包改良劑和預配粉用酶13種。其中有以半纖維素酶為主體和添加了淀粉酶、葡萄糖氧化酶及蛋白質酶的復配酶制劑，也有制面包改良劑"費埃爾米扎伊姆"HS2000——也是一種半纖維素酶，有改良面團穩定性和增大制品容積的效果；還有焙烤用酶制劑，這是一種混合型酶制劑，主要用于防止面包老化。這些酶制劑的市場人氣很好。

 二、果蔬汁加工、果酒生產 果膠酶應用與果蔬汁加工已有多年歷史，可有利于壓榨，提高出汁率，并可使處理后的果汁澄清、穩定。果膠酶本身就是一種復合酶，包括果膠酯酶（PE），聚半乳糖醛酸酶(PG)，聚甲基半乳糖醛酸酶（PMG），聚半乳糖醛酸裂解酶（PGL），聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（PMGL）等，工業生產中應用的果膠酶制劑不僅僅含有一種酶活性，而是多種酶的復合體，含有數量不同的各種果膠分解酶。為了提高果膠酶的破壁效果，目前大多果膠酶均為復合酶制劑，如含有纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、阿拉伯聚糖酶及蛋白酶等。 果蔬汁是果蔬加工業最重要的產品之一。果膠普遍存在于果蔬組織中。用果蔬原料生產果蔬汁，果膠對果蔬汁得率、質量等有很大影響。生產過程中，普遍應用果膠酶，果膠酶可提高果蔬汁的出汁率，可促進果蔬汁的澄清。含有纖維素酶和半纖維素酶的果膠酶制劑，可使果實脫皮，如柑桔囊衣、大蒜的膜衣，蓮子肉的衣等。葡萄糖氧化酶可用于除去果蔬汁、罐頭食品、果蔬干制品中的氧氣，防止產品氧化變色，延長商品保存期。還有一些果品加工*劑：柚苷酶水解柑桔中的柚皮苷，脫去苦味；橙皮苷酶水解橙皮苷，防止柑桔罐頭出現白色沉淀等。 

果酒生產中使用的酶制劑主要有果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和風味酶等，有利于榨汁、澄清和過濾等作業，并可以在透明度、穩定性、營閉養成分、色澤和風味等方面改善果酒的質量。例如果膠酶復配纖維素酶，可更有效破壞細胞壁，提高了出汁率，縮短了壓榨時間。在發酵前果汁的澄清中，果膠酶復配淀粉酶、蛋白質，可將易造成渾濁的果膠物質、淀粉、蛋白質徹底水解，有利于汁液的澄清和果酒的提高過濾性能。萜烯類化合物是形成水果風味的主要成分，這些萜烯化合物與糖形成糖苷而呈無芳香氣味的風味前提物。在發酵過程中或在葡萄酒的貯存過程中都很穩定，添加風味酶可將風味物質釋放出來，從而顯著加葡萄酒的風味，風味酶主要有D-葡萄糖苷酶、α-L-鼠李糖苷酶、α-L-呋喃型阿拉伯糖苷酶和D-芹菜糖苷酶。如果在果漿或果汁中加入一定量的果膠酶和蛋白酶，果膠酶能水解果膠物質破壞細胞結構，蛋白酶則能破壞液泡膜，從而釋放出花青素等色素物質。用于紅葡萄酒的釀造時可在發酵時將果膠酶和蛋白酶與酵母一起加入，可增加色素提取，改善果酒的色澤。 此外在茶飲料及綠茶飲料生產中，復合酶制劑具有明顯優勢。由于純茶飲料中茶的成分高，茶湯濃度大，茶湯中主要成分之間容易氧化、絡合，造成茶湯色澤褐變,形成渾濁、沉淀，影響其外觀品質。采用β-環狀糊精、果膠酶、木瓜蛋白酶與單寧酶協同作用，可有效防止沉淀。

單寧酶(tannase) 是一種水解酶，可以催化水解單寧中的酯鍵與和縮酚酸鍵，該酶可以將五倍子單寧水解生成沒食子酸和葡萄糖；單寧酶能切斷兒茶酚與沒食子酸的酯鍵，釋放的沒食子酸陰離子又能同多酚類其他氧化產物競爭咖啡堿，成分子量較小的水溶物，從而降低茶湯的渾濁度，茶湯的透光率隨著酯型兒茶素的減少在不斷增大；木瓜蛋白酶可促使蛋白質與單寧類物質形成沉淀；添加的果膠酶可分解果膠類物質生成單糖。研究發現采用β-環狀糊精、果膠酶、木瓜蛋白酶與單寧酶協同抗沉淀效果達顯著水平，葡萄糖氧化酶與單寧酶協同抗沉淀有效果且差異性達到極顯著水平。 

總之，復合酶制劑用于食品加工，可彌補單一酶制劑的不足，并有協同增效作用，是今后食品酶制劑的一大發展方向。