第1章 绪论 1
1.1 酶学和酶工程研究的历史与现状 2
1.1.1 史前期酶的应用 2
1.1.2 近代酶学和酶工程研究历史 3
1.1.3 现代酶学和酶工程研究进展 4
1.2 酶学与基础理论 9
1.2.1 酶学与现代化学 9
1.2.2 酶学与现代物理学 9
1.2.3 酶学与生物学 10
1.3 食品酶工程研究内容与技术方法 11
1.3.1 食品酶工程研究内容 11
1.3.2 食品酶工程研究的技术方法 11
1.4 酶与生产实践 12
1.4.1 酶在食品工业领域中的应用 12
1.4.2 酶制剂在其他领域的应用 14
第2章 酶学基础理论 21
2.1 酶的分类和命名 22
2.1.1 国际系统分类法 22
2.1.2 国际系统命名法 25
2.1.3 习惯名或常用名 26
2.2 酶的结构与性质 26
2.2.1 酶的化学本质及其组成 26
2.2.2 酶的分子结构 28
2.2.3 酶催化作用的特点 30
2.2.4 酶的作用机制 36
2.3 酶催化反应动力学 45
2.3.1 酶催化反应速率 45
2.3.2 底物浓度对酶反应的影响 46
2.3.3 酶浓度对酶促反应的影响 53
2.3.4 温度对酶促反应的影响 53
2.3.5 pH对酶促反应的影响 54
2.3.6 抑制剂对酶促反应的影响 56
2.3.7 激活剂对酶促反应的影响 60
2.4 酶活力及其测定 62
2.4.1 酶的活力单位 62
2.4.2 酶的比活力 62
2.4.3 常用酶活力测定方法原理 63
2.5 酶在生物体内存在的几种形式 66
2.5.1 单体酶、寡聚酶、多酶复合体 66
2.5.2 同工酶 69
2.5.3 别构酶与修饰酶 70
2.5.4 结构酶与诱导酶 72
2.5.5 胞内酶与胞外酶 72
第3章 酶的生产 82
3.1 酶的生产方法 83
3.1.1 提取分离法 83
3.1.2 生物合成法 84
3.1.3 化学合成法 85
3.2 酶的发酵生产 85
3.2.1 优良产酶菌的特点 86
3.2.2 主要的产酶菌 87
3.2.3 产酶菌的获得 89
3.2.4 产酶菌的培养 93
3.2.5 食品酶制剂发酵工艺实例 100
3.3 提高酶发酵产量的方法 106
3.3.1 酶的合成调控机制 106
3.3.2 控制发酵条件提高酶产量 113
3.3.3 通过基因突变提高酶产量 120
3.3.4 通过基因重组提高酶产量 121
3.3.5 其他提高酶产量的方法 121
第4章 酶的分离纯化 124
4.1 酶分离纯化的一般原则 125
4.1.1 减少或防止酶的变性失活 125
4.1.2 根据酶不同特性采用不同的分离纯化方法 126
4.1.3 建立快速可靠的酶活性检测方法 126
4.1.4 尽量减少分离纯化步骤 126
4.2 酶的提取 127
4.2.1 预处理和细胞破碎 127
4.2.2 提取 129
4.2.3 浓缩 131
4.3 酶的纯化 132
4.3.1 根据酶溶解度不同进行纯化 132
4.3.2 根据酶分子大小、形状不同进行纯化 135
4.3.3 根据酶分子电荷性质进行纯化 138
4.3.4 根据酶分子专一亲和作用进行纯化 144
4.3.5 高效液相层析法 147
4.3.6 酶的结晶 150
4.3.7 酶纯化方法评析 152
4.4 酶的纯度与保存 152
4.4.1 酶纯度的检验 152
4.4.2 酶活性的检验 154
4.4.3 酶的剂型 154
4.4.4 酶的稳定性与保存 155
第5章 酶分子化学修饰与生物改造 156
5.1 酶分子的化学修饰 157
5.1.1 酶分子化学修饰的基本原理 157
5.1.2 金属离子置换修饰 159
5.1.3 大分子修饰 160
5.1.4 肽链有限水解修饰 162
5.1.5 分子侧链的修饰 164
5.1.6 氨基酸置换修饰 171
5.1.7 核苷酸剪切／置换修饰 173
5.1.8 酶分子的亲和修饰 174
5.1.9 酶分子化学修饰的应用 176
5.2 酶分子的生物改造 179
5.2.1 克隆酶 180
5.2.2 突变酶 181
5.2.3 从头设计酶 183
第6章 酶与细胞固定化 186
6.1 固定化酶的定义及特点 187
6.1.1 酶固定化技术发展简史 187
6.1.2 固定化酶的定义 188
6.1.3 固定化酶的制备原则 189
6.1.4 酶的固定化方法 189
6.1.5 固定化酶的形状与性质 195
6.1.6 影响固定化酶性能的因素 197
6.2 辅酶的固定化 199
6.2.1 辅因子的定义及分类 199
6.2.2 辅因子的固定化方法 200
6.3 细胞的固定化 205
6.3.1 固定化细胞的分类和形态 205
6.3.2 固定化细胞的性质和特点 207
6.3.3 固定化细胞的制备方法 208
6.4 固定化酶和固定化细胞的表征 210
6.4.1 固定化酶（细胞）的活力 211
6.4.2 固定化酶（细胞）的操作半衰期 212
6.4.3 固定化酶（细胞）的结合效率 212
6.4.4 固定化酶的结合效率与酶活力回收率 212
6.4.5 相对酶活力 213
6.5 固定化酶和固定化细胞在食品工业中的应用 213
6.5.1 固定化酶在乳制品中的应用 213
6.5.2 固定化酶在油脂工业中的应用 213
6.5.3 固定化酶在果汁中的应用 213
6.5.4 固定化酶在茶叶加工中的应用 214
6.5.5 固定化酶在啤酒工业上的应用 214
6.5.6 固定化酶用于高果糖浆的生产 215
6.5.7 固定化酶在食品添加剂和食品配料中的应用 215
第7章 酶反应器与酶传感器 217
7.1 酶反应器 218
7.1.1 酶反应器的类型 218
7.1.2 酶反应器的选择 226
7.1.3 酶反应器的设计 228
7.1.4 酶反应器的应用 232
7.2 酶传感器 236
7.2.1 生物传感器概述 236
7.2.2 酶传感器的结构与工作原理 238
7.2.3 酶传感器的制备及性能 241
7.2.4 酶传感器的应用 247
第8章 非水介质中的酶催化 253
8.1 酶催化反应的非水介质体系 255
8.1.1 水-有机溶剂两相体系 255
8.1.2 水不互溶单相有机溶剂体系 256
8.1.3 反相胶束体系 256
8.1.4 单相水-有机溶剂体系 258
8.1.5 超临界流体体系 258
8.1.6 离子液 258
8.1.7 低共熔混合体系 259
8.2 非水介质中酶的结构和性质 259
8.2.1 非水介质中酶的结构 259
8.2.2 非水介质中的酶学性质 261
8.3 非水介质中水对酶催化反应的影响 264
8.3.1 水—酶构象的润滑剂 264
8.3.2 水活度 266
8.3.3 水活度的调控 267
8.3.4 水对酶活性的影响 268
8.4 非水介质中有机溶剂对酶催化反应的影响 270
8.4.1 有机溶剂对酶结合水的影响 270
8.4.2 有机溶剂对底物和产物的影响 270
8.4.3 有机溶剂对酶结构、活性中心的影响 271
8.4.4 酶活力与溶剂属性的定量关系模型 271
8.5 有机溶剂中酶催化活性和选择性的调控 274
8.5.1 酶的选择与催化剂工程 274
8.5.2 水活度的调控 277
8.5.3 介质工程 277
8.5.4 温度 279
8.5.5 pH和离子强度 279
8.5.6 反相胶束中酶活力的调控 279
8.6 非水介质中酶催化反应在食品工业中的应用 280
8.6.1 在油脂工业中的应用 281
8.6.2 表面活性剂合成 282
8.6.3 食品添加剂改性 284
8.6.4 酯类香料的合成 284
8.6.5 橙花醇的分离 285
8.6.6 寡糖和烷基糖苷的合成 285
第9章 极端酶 288
9.1 极端酶的种类 290
9.1.1 天然极端酶 290
9.1.2 人工极端酶 297
9.2 极端酶的结构特点与应用 299
9.2.1 极端酶的结构特点 299
9.2.2 极端酶的筛选与生产 300
9.2.3 极端酶在食品工业中的应用 302
9.2.4 极端酶工程研究进展 305
第10章 人工模拟酶 309
10.1 模拟酶的理论基础和策略 310
10.1.1 模拟酶的概念 310
10.1.2 模拟酶的分类 310
10.1.3 模拟酶的理论基础 311
10.2 合成酶 312
10.2.1 主-客体酶模型 312
10.2.2 胶束模拟酶 316
10.2.3 肽酶 318
10.2.4 半合成酶 318
10.3 印迹酶 319
10.3.1 分子印迹技术概述与原理 319
10.3.2 生物印迹 323
10.3.3 分子印迹酶 324
10.3.4 生物印迹酶 325
第11章 生物酶工程 330
11.1 核酸酶 331
11.1.1 天然核酶 332
11.1.2 脱氧核酶 336
11.1.3 核酶／脱氧核酶的应用 340
11.2 进化酶 342
11.2.1 酶分子定向进化简介 342
11.2.2 定向进化的策略与方法 344
11.2.3 定向进化的应用 348
11.3 杂合酶 349
11.3.1 杂合酶的构建策略 350
11.3.2 杂合酶的制备方法 361
11.3.3 杂合酶的应用 364
11.4 抗体酶 368
11.4.1 抗体酶的催化特征 369
11.4.2 抗体酶的催化作用机理 371
11.4.3 抗体酶的制备 373
第12章 食品酶工程的应用 382
12.1 食品工业酶制剂的应用概况 383
12.1.1 概述 383
12.1.2 食品工业酶制剂国内外产业化现状 386
12.1.3 食品工业酶制剂的来源及特点 388
12.2 酶在食品工业上的应用 390
12.2.1 酶在食品保鲜上的应用 390
12.2.2 酶在淀粉类食品加工中的应用 394
12.2.3 酶在蛋白类食品加工中的应用 399
12.2.4 酶在果蔬类食品加工中的应用 405
12.2.5 酶在发酵食品加工中的应用 409
12.2.6 酶在食品添加剂生产中的应用 413
12.2.7 酶在功能食品生产中的应用 416
12.3 酶在食品分析检测中的应用 423
12.3.1 酶法分析测定食品成分 423
12.3.2 酶法分析评价食品质量安全 428