食品
酶是一种高效安全的生物催化剂，已广泛应用于食品原料开发、品质改良、工艺改造等食品工业领域，具有高效、专一、温和等生物学特性。随着研究的不断深入，酶正在以其独特的优势取代传统的化学试剂，并且越来越多地用于食品工业。酶工业已成为中国最具发展前景的新兴产业之一。
１. 生物酶在食品工业中的研究进展
食品工业中使用的酶因其在食品生产中的作用和能力而多样化。根据它们催化反应的类型，可分为氧化还原酶（脱氢酶、还原酶或氧化酶）、转移酶、水解酶、异构酶（消旋酶、超异构酶、顺异构酶、异构酶、互变酶、变酶、环异构酶）和连接酶（合成酶）五类。
其中应用较多的是蛋白酶、糖酶、酯酶、脂肪氧化酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶。蛋白酶是一种水解酶，根据最适ｐＨ 可分为酸性蛋白酶和碱性蛋白酶两种，在食品工业中有广泛应用；糖 酶 常 见 的 有 α－淀 粉 酶、β－淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等，多用于甜味剂生产工 业；酯酶是一种水解酶，钙盐能提高酯酶的稳定性；多酚氧化酶用于控制酶促褐变反应，对产品的色值影响较大。
用于食品加工的酶的工业生产可以追溯到１８７４年，丹麦科学家克里斯蒂安·汉森在小牛胃中提取出凝乳素（ｃｈｙｍｏｓｉｎ），用于奶酪制造。Ｃｈｙｍｏｓｉｎ是通过重组脱氧核糖核酸（ｒＤＮＡ）技术引入的含有牛促胰酶基因的微生物生产出来的。Ｃｈｙｍｏｓｉｎ在大肠杆菌Ｋ－１２中表达成为美 国 食 品 和 药 物 管 理 局（ＦＤＡ）批 准 用 于食品的重组酶。目前食品加工中使用的许多酶都是从重组微生物中提取出来的。
食品加工过程中如何保持食物的色、香、味和结构是很重要的问题，因此加工过程中要避免产生剧烈的化学反应。酶由于反应条件温和、专一性强、本身无色无味、反应容易控制等特点，适宜用于食品加工，并给传统的食品工业带来了发展新思路。
理想的酶及其在食 品中的作用主要包括：内源性β－糖苷酶、多酚氧化酶（ＰＰＯ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、影响成熟和风味产生的酯酶；组织蛋白酶可用于肌原纤维蛋白水解发酵产物，蛋白酶和谷氨酰胺转胺酶可用于食品结构修饰。这些酶中，内源性ＰＰＯ或内源性脂肪酶和脂氧合酶（ＬＯＸ）会引起酸败，导致新鲜水果、蔬菜和生甲壳类的深色变色。酶 在 食 品 加 工 过 程 中 被 用 作 许 多 用 途 的 加 工 助剂，如凝结、成熟、烘焙、酿造、细胞破裂、水解和分子结构修饰。目前，酶被广泛应用于乳制品、烘焙食品、饮料、油、肉和功能性食品中等。
２. 生物酶在食品工业中的应用
２．１ 制糖工业及淀粉加工
常用于制糖及淀粉加工的是果胶酶、α－淀粉酶、葡聚糖酶、β－淀粉酶和葡萄糖异构酶等，其中应用较多的是果胶酶、葡聚糖酶和α－淀粉酶。
果胶酶是分解果胶质的一类含多种酶的复合酶，可以特异性地水解果胶类物质，达到澄清的效果；α－淀粉酶是一种内切酶，可以无差别地切断α－１，４－糖苷键，既作用于直链淀粉，也作用于支链淀粉；α－淀粉酶可有效降解混合汁中的淀粉，避免由于淀粉含量过高引起的酸性絮凝物增加的现象，使粘度迅速下降.
α－葡聚糖酶是能将大分子葡聚糖水解为葡萄糖等小分子的生物酶，有内切酶和外切酶两种，内切葡聚糖酶的水解效果优于外切酶；葡萄糖异构酶，又称木糖异构酶，指的是能将醛糖异构化为相应酮糖的异构酶，可进行葡萄糖的异构化反应，生产果葡糖浆，以代替蔗糖。
２．２ 乳制品加工
凝乳酶、乳糖酶、蛋白酶、脂肪酶和乳过氧化物酶是乳制品加工中最常用的几种酶。
凝乳酶可以将液态奶变为近固态的干酪；乳糖酶可以将牛奶中的乳糖水解，给乳糖不适症人群带来福音；蛋白酶和脂肪酶能加速干酪成熟并能改善干酪性质；乳过氧化物酶能反应去除过氧化氢，延长保质期，其在羊乳的保鲜上有显著效果。
到目前为止，乳过氧化物酶保鲜法是公认的最理想的保鲜方法。张聪综述了脂肪酶、复合风味蛋白酶和葡萄糖苷酶的应用。奶酪被称为干酪，含有非常丰富的营养成分，将为国 人 进 一 步 改 善 膳 食 结 构、增 强 体 质 起 到 重 要 作用。
为了满足人们日益增长的对高品质乳品的需求，开发适合国人消费的特色奶酪，在奶酪加工中加入各种各样的酶，使奶酪的口感更加美味。张硕等 试验表明内源性脂肪酶、谷氨酰胺转胺酶、风味蛋白酶结合复合蛋白酶、乳过氧化物酶等在奶酪加工中起到明显的作用。谷氨酰胺转胺酶添加量对奶酪的硬度、弹性和产率都有显著影响，其通过引入赖氨酸而提高蛋白质的营养效价，使被其处理过的乳制品具有良好的外观和质构。
２．３ 果汁和饮料加工
在果汁的生产加工中，通过加入酶可以在果汁生产中起到澄清、提高果汁的出汁率、降低非酶褐变和测定果汁中 有 机 酸 含 量 的 作 用。在果汁和饮料加工过程，α－淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、由果胶酶、葡聚糖酶 和淀粉酶按一定比例配制而成的复合酶、葡萄糖氧化酶应用较多。
郑州轻工业学院的高愿军等采用双酶法（高温α－淀粉酶和糖化酶）作用于玉米汁中，改善了玉米饮料存贮过程中易产生沉淀的现象；孙巍等概括得出可利用柠檬苦素脱氢酶、柠檬苦素裂解酶、柠檬苦素脱氧酶、诺米啉脱氢酶、诺米啉脱氧酶脱除橙柑橘汁的柠碱苦味。
塔里木大学的贾靖霖等将多种蛋白酶作用于核桃蛋白中，使蛋白质水解为多肽，为后续核桃蛋白多肽产品的生产提供参考。
王纪辉等用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶进行复合作用于核桃饼粕，制备出了核桃多肽。有研究通过聚半乳糖醛酸外切酶降低３种果汁的浊度、粘度和吸光度，对果汁的澄清有重要意义。
２．４ 肉制品加工
肉类是人体每日摄入能量的主要来源，随着人们对美好生活追求的提高，人们对肉类的要求不仅仅是人体能量的需求，更在口感、新鲜以及健康安全方面有了更高的追求。
酶作为一种高效的生物催化剂，进入了研究者的视野，随着各种研究的发现，酶在肉制品的宰前及加工运输中起到了非常大的作用，其中蛋白酶、转谷氨酰胺酶、内源酶、溶菌酶等作用尤为明显，逐渐取代化学制剂，成为肉制品加工过程中不可或缺的一部分。
宰前因素对结缔组织的数量、分布和类型会产生各种影响，宰后肌肉内所含的蛋白酶类活力发生了变化，会大大影响肉类的嫩度。在宰前注射酶，经血液循环后扩散全身，酶在肉类中静止，在烹饪时温度达到酶的最适温度时进行催化使肉类膨胀率提高，增加吸水量，改变组织 结 构，进 而 使 肉 类 得 到 嫩 化，提 高 口 感。
２００７年 美 国 批 准 使 用 米 曲 酶 等 微 生 物 蛋 白 酶，而 后Ｓｗｉｆｔ有限公 司 生 产 了 食 品 级 蛋 白 酶 Ｐｒｏｔｅｎ，用 法 与木瓜蛋白酶一致，它优先水解组织蛋白，对其他蛋白活性 极 低，在嫩化肉类的同时不会影响肉类原有的口感。
目前各国 都 在 对 微 生 物 蛋 白 酶 做 更 进 一 步 的研究，不久的将来，更好的食品级微生物蛋白酶一定会应用于肉类的加工，提高人类的生活水平。
转谷氨酰胺酶可以催化蛋白质发生胶联，使蛋白质分子量变大，改变其功能特性。转谷氨酰胺酶对酪蛋白的胶凝能力优于大豆蛋白，转谷氨酰胺酶是新型蛋白质功能改良剂，能够提高肉制品的弹性和产品的嫩度，可以取代磷酸盐的作用。
在火腿肠类食品中添加转谷氨酰胺酶可以增加酪蛋白的胶凝，从而提高其口感、风味、组织结构和营养性；内源酶较外源酶，体系更为复杂，影响其活性的因素较多，故近些年多研究外源酶，使肉制品的营养成分分解，从而达到嫩化肉质、形成独特风味等目的。
２．５ 啤酒生产
啤酒是以麦芽为原料，经糖化发酵而成的酒精饮料，麦芽中含降解原料生成可发酵性物质所需的各种酶类，主要为淀粉酶、蛋白酶、β－葡聚糖酶、纤维素酶和核酸分解酶。
合理使用生物酶不仅能显著提高啤酒的质量，还能降低生产成本，给啤酒工业带来福音。
木瓜蛋白酶、耐高温的α－淀粉酶、乙酰乳酸脱羧酶、脯氨酸内切酶在啤酒生产过程中有着不同程度的作用。
将木瓜蛋白酶作用于原料麦芽蛋白质，可以防止蛋白质与多酚结合而产生沉淀，有较好的过滤效果，从而提高啤酒的稳定性，一定程度上可澄清啤酒，且不影响啤酒的口味特性。乙引等用０．０８ｍｇ／ｄＬ木瓜蛋白酶使啤酒的浑浊度降低６８．７５％，同时可增加啤酒泡沫；将耐高温的α－淀粉酶和α－乙酰乳酸脱羧酶作用于辅料的糊化过程，耐高温的α－淀粉酶可以很好地将淀粉液化，α－乙酰乳酸脱羧酶能加快乙酰的还原速度，在一定程度上可降低成品啤酒中的双乙酰含量。
２．６ 调味品加工
调味品，是能增加菜肴的色、香、味，促进食欲，有益于人体健康的辅助食品。
林 祖 申综 述 了 酶 制 剂在酿造调味品行业的应用，分别叙述了酶制剂在甜酱、酱油、食醋、腐乳等调味品生产中的工艺流程，使用酶制剂取代传统生产过程中的“制曲”工序，其对改善产品品质和环境卫生具有广阔的应用前景。
万 石 建 综述了酶在肉类调味品中的应用，调味品生产企业可以利用酶来分解或组合蛋白链、糖和脂肪，以使烹调过程中发生的反应（如常见的美拉德反应）只产生那些所需要的风味 成 分。
魏 莹对 酱 油、食 醋、腐 乳 的 传 统生产工艺与利用酶的现代生物技术进行了总结性比较，发现酶法工艺可以缩短生产周期，减少污染。
张志国等综述了非水酶催化及其在香精香料合成中的应用。
张忠平等用果胶酶对梨醋进行澄清，最后制得的梨醋酸味独特、清澈透明。
杜国军等将果胶酶作用于沙果、猕猴桃复合果醋酿制工艺中，亦有良好的澄清修改。
天 津 科 技 大 学 的 武 彦 文 等将 脂 肪 酶 作用于不同类型的奶油、奶酪和牛奶中，在非水介质下水解，得到了具有优良效果的奶味香精。
３ 结语
酶已经在食品工业中得到广泛应用，除了应用于以上几大类之外，还可应用于很多方面。
姜国龙等 综述了酶在焙烤食品制作中的应用；于丽萍等总结了酶在酿 造、调 味 品、油 脂 加 工 等 领 域 的 应 用；侯 瑾等介绍了酶在果蔬食品加工中的应用；王蔚等综述了酶在制脂、茶饮料、豆类加工、蛋品加工等工业的应用。
可以预期，随着生物技术的迅速发展，可用于食品中的酶种类将大大增加，复合酶、新型酶、固定化酶的大力研究将会是未来的发展趋势。但也必须指出的是，各种酶在食品工业中的作用机理有待于进一步研究，酶制剂具有广阔的应用前景。