一、食品中的酶

    各種動植物體中都含有多種酶物質，因此酶也是動植物天然食品的組成成分。但是，經過加工以后的食品，酶成分往往已不再具有催化活性，而可以看成純粹只是一種蛋白質或結合蛋白質物質。在動植物體內，酶雖然十分重要，但含量一般非常少。因此，食品中存在的酶成分一般也都非常少。除動植物體本身特有的酶類外，還有一種外源酶，它對于食品生產是十分重要的。所謂外源酶，是指非動植物體食品中所產生的酶或具有的酶，即是一種外加到食品中的酶物質或含酶制品，其中往往涉及到微生物。微生物的酶對食品來說就是一種外源酶。一般外源酶可以顯著地縮短生產過程，并且可以改變食品的性質，獲得很好的食品加工效果，有時甚至還可以提高食品的營養價值。目前，外源酶已在許多場合下以工業生產酶制劑的形式應用于食品生產中。

    但是，值得指出的是，在食品生產加工中使用的酶制品，必須是得到有關管理部門認可的產品。并且必須有經常地檢驗制度以保證嚴格的質量標準。隨便使用酶制品，有可能在食品中產生有毒的酶促反應產物，造成嚴重的后果。

二、酶的性質

    從化學本質上來看，酶是蛋白質或者是結合蛋白質。因此酶的性質，在許多方面與蛋白質相似，但是酶還具有另外一些比較特殊的性質。其中，最重要的特性則是作為生物催化劑參與生物化學反應。由于酶的作用，使許多看起來不可能發生的反應，在機體內得以迅速的進行。除了有益的一面外，酶促反應有時也使食品生產出現頭痛的問題。目前，一般采用抑制及改變環境條件進行控制。

    1、酶作用的抑制

    酶的活性會由于多種因素暫時地或持久地下降，甚至于完全失活。這些因素主要有：

    ①金屬離子的封阻。金屬離子可以和酶分子的某些鍵或基團相結合，致使酶活性降低或喪失。例如，銀離子結合在酶分子蛋白質部分的巰基上，可以導致酶失活。

    ②相似底物分子的取代競爭，破壞正常的反應過程。

    ③反饋抑制。即在酶促反應過程中，生成的某一產物，通過反饋原理對酶作用的抑制。

    ④有機磷化合物。由于有機磷化合物可以和酶蛋白中的絲氨酸羥基牢固地結合，因而可以主要地抑制某些蛋白酶和酯酶。

    ⑤某些含巰基的酶還可以受過氧化氫、碘化物和胱氨酸的影響，喪失活力。

    2、溫度對酶的作用

    顯然，酶蛋白與溫度的關系十分密切。絕大多數酶蛋白在60℃以上就會凝固，喪失活性。根據這一性質，可以在食品生產中通過加熱使酶失活，如采用巴氏消毒法、熱熏法和漂蕩法等，從而延長食品保藏的能力。

    在一般情況下，每一種酶都存在有一個對應的使其發揮最大活性作用的溫度。大多數酶的最適溫度范圍一般在30～50℃之間。對于某些嗜熱微生物，其含有酶的最適溫度則往往在50℃以上。一般來說在溫度低于50℃時，酶促反應服從速度溫度定律，即溫度降低，反應速度減慢；溫度升高，反應速度加快。并且存在有溫度大約升高10℃，則反應速度增加1倍的關系。酶與溫度的這一關系，則是冷藏或低溫冷凍保藏食品的依據。通過降低食物本身和微生物中酶的活性，在一段時間內就可以有效地防止食物發生腐敗。但是由于低溫并沒有使酶失活，所以在保藏過程中及保藏之后，這些酶仍可以使食品發生不良的變化。

    3、pH對酶的影響

    酶的蛋白質本質，使得其也具有兩性解離的能力。一般來說，每種酶都存在有一個最適的pH范圍。植物酶的最適pH多在4～6.5之間，動物組織酶的最適pH則多為6.5～8。

    酶作用的最適pH發生變化后，將會使酶促反應速度變慢。在酸性比較強的范圍內，酶還會部分地失活，喪失催化能力。

    4、激活劑對酶作用的影響

    激活劑是指能提高酶活性的物質，一般為離子和簡單有機化合物。常見的離子成分有鉀、鈉、鎂、鋅、鐵、鈣、氯、溴離子，常見的有機化合物有半胱氨酸、谷胱甘肽等。

三、重要的酶及其作用

    1、淀粉酶

    淀粉酶又稱為淀粉分解酶。淀粉酶不僅能水解淀粉分子，對于淀粉的水解產物如糊精、低聚糖等也能發生水解作用。一般來說，常見的淀粉酶主要是α—淀粉酶和β—淀粉酶，在食品生產加中可以用于改進面團的性質。

    (1) α—淀粉酶  在自然界中分布廣泛，動物、植物和微生物中均含有此酶。一般以大麥芽中的含量為豐富。大多數α—淀粉酶需要鈣離子提高活性。動物唾液中的α—淀粉酶則以氯離子為激活劑。最適pH約為5～6。在中性環境及有鈣離子存在的情況下，具有一定的耐熱性。 α—淀粉酶催化淀粉水解時，一般最初的速度都非常快，可以使淀粉分子迅速斷裂為較小的分子，從而造成淀粉糊的粘度急速地降低，出現“液化現象”。水解產物大多為麥芽糖和低聚糖。

    (2) β—淀粉酶  β—淀粉酶主要存在于高等植物中，一般哺乳動物體中不含此酶。其最適pH約為5～6，對熱的穩定性因來源而異。β—淀粉酶對糧食的食用品質有很大的影響，如面粉發酵做饅頭、烤面包，面粉中需要含有一定數量的β—淀粉酶。

    2、酯酶

    酯酶是指能夠水解酯鍵的酶類，主要有脂肪酶和植酸酶。

    (1)脂肪酶  也稱脂肪水解酶，專一性不強。除了能夠催化脂肪水解生成甘油和脂肪酸以外，還可以水解一般的酯類。最適溫度約為30～40℃，最適pH一般為8左右。

    (2)植酸酶  也稱籽酸酶，可以水解植酸生成肌醇和磷酸。最適溫度為55℃，最適pH為 5.2。  

    植酸酶主要存在于小麥、稻米、玉米、豆類以及酵母中，可以催化糧食中的植酸水解，產生人體所需要的重要營養成分肌醇，并且還可以保證人們對食品中鈣的吸收利用，因為植酸阻礙機體對鈣的吸收。  

    3、蛋白酶類

    蛋白酶是一類可以水解蛋白質或多肽的酶。一般可以依據其水解蛋白質的方式，進一步劃分為內肽酶和外肽酶二類。一般實用的蛋白酶大多屬于內肽酶，如動物體內的胃蛋白酶及胰蛋白酶等。另外還有一種存在于植物中的比較典型的蛋白酶，即主要來自于未成熟的木瓜、果實和木瓜樹的木瓜蛋白酶，作為肉類軟嫩劑，可以促進或加速肉制品的成熟，目前也已運用在食品生產加工中。

    4、氧化還原酶

    (1)酚酶  又稱多酚氧化酶、酪氨酸酶、多酚酶、兒茶酚氧化酶、甲酚酶、兒茶酚酶。最適 pH為5～7，可以催化酚類物質氧化。酚酶在植物界中存在廣泛，是許多蔬菜、水果的切面在空氣中迅速變黑的主要原因。

    (2)抗壞血酸氧化酶  主要存在于植物性食品中，是一種以銅作輔基的氧化酶。可以催化 —抗壞血酸與分子氧發生氧化反應，生成l—脫氫抗壞血酸。   

    (3)過氧化氫酶  廣泛存在于動植物體中。催化過氧化氫發生分解，釋放出氧。

    5、磷酸化酶

磷酸化酶廣泛存在于動物、植物及微生物中。淀粉磷酸化酶是其主要的代表，它可以催化淀粉分子的非還原性末端發生磷酸化。