第1章 食品酶技术的基础理论 1
1.1 酶的研究与应用进展 1
1.2 酶的概念、命名与分类 2
1.2.1 酶的概念 2
1.2.2 酶的命名 2
1.2.3 酶的分类 2
1.3 酶催化的特点与机制 3
1.3.1 酶催化的特点 3
1.3.2 酶催化的机制 4
1.4 食品酶活力的测定 5
1.4.1 酶活力的单位 5
1.4.2 酶活力测定的基本步骤 6
1.4.3 酶活力测定的一般方法 7
参考文献 9
第2章 食品酶制剂生产技术 10
2.1 酶的生产 10
2.1.1 微生物发酵产酶 10
2.1.2 植物细胞培养产酶 14
2.1.3 动物细胞培养产酶 17
2.1.4 提高微生物发酵产酶量的方法 19
2.1.5 提高植物细胞产酶量的方法 20
2 2 酶的提取 21
2.2.1 细胞破碎技术 21
2.2.2 酶的提取方法 22
2.3 酶的分离纯化 22
2.3.1 基于溶解度的酶的分离纯化方法 23
2.3.2 基于酶分子电荷的分离纯化方法 26
2.3.3 基于酶专一性结合的分离纯化方法 27
2.3.4 酶的高效液相色谱和吸附色谱分离技术 28
2.3.5 酶的疏水色谱分离技术 29
2.3.6 酶的大规模分离纯化技术 30
2.3.7 酶纯度的评价方法 30
2.4 酶的浓缩、结晶和颗粒化 31
2.4.1 酶的浓缩技术 32
2.4.2 酶的结晶技术 34
2.4.3 酶制剂类型、稳定性及酶制粒技术 39
参考文献 42
第3章 食品酶分子修饰技术 44
3.1 酶分子的化学修饰 44
3.1.1 被修饰酶的性质 45
3.1.2 修饰反应的条件 46
3.1.3 酶蛋白修饰反应的主要类型 47
3.2 酶的有限水解修饰技术 48
3.2.1 肽链有限水解修饰的定义 48
3.2.2 肽链有限水解修饰的原理 48
3.2.3 肽链有限水解修饰的作用 49
3.3 酶的氨基酸置换修饰技术 49
3.4 酶的亲和标识修饰技术 50
3.4.1 亲和标记 50
3.4.2 酶的不可逆抑制剂 50
3.4.3 外生亲和试剂与光亲和标记 51
3.5 酶的大分子结合修饰技术 51
3.5.1 通过修饰提高酶活力 52
3.5.2 通过修饰可以增强酶的稳定性 52
3.5.3 通过修饰降低或消除酶蛋白的抗原性 52
3.6 金属离子置换修饰 53
3.6.1 金属离子置换修饰的方法 53
3.6.2 金属离子置换修饰的作用 54
3.7 酶分子定向进化理论与应用 54
3.8 应用蛋白质工程技术修饰酶 55
参考文献 57
第4章 食品酶的固定化技术 58
4.1 酶的吸附法固定化技术 59
4.1.1 酶固定化吸附载体 59
4.1.2 耦合固定化 60
4.2 酶的共价结合法固定化 60
4.3 酶的离子结合法固定化技术 61
4.4 酶的包埋法固定化技术 61
4.5 酶的交联法固定化技术 61
4.6 酶固定化后的性质变化 62
4.6.1 固定化后酶活力与专一性的变化 63
4.6.2 固定化对酶稳定性的影响 63
4.6.3 固定化酶的最适温度的变化 63
4.6.4 固定化酶的最适pH变化 63
4.6.5 固定化酶的米氏常数的变化 64
4.7 固定化酶反应的影响因素 64
4.7.1 磁场的影响 64
4.7.2 介孔材料的孔径及孔道结构的影响 64
4.7.3 介孔材料的表面特性和形态结构的影响 64
4.7.4 溶液的pH值的影响 64
4.8 固定化酶的评价指标 65
4.8.1 固定化酶的活力 65
4.8.2 固定化酶的结合效率和酶活力回收率 65
4.8.3 固定化酶的偶联效率和相对活力 65
4.8.4 固定化酶的半衰期 66
参考文献 66
第5章 非水相酶反应 67
5.1 非水相酶反应的类型 67
5.1.1 有机介质中酶反应 67
5.1.2 超临界介质中的酶催化 68
5.1.3 离子液介质中酶反应 68
5.1.4 气相介质中酶反应 68
5.1.5 反胶束体系中酶反应 68
5.1.6 无溶剂系统酶反应 69
5.2 非水介质中酶的性质 69
5.2.1 非水介质对酶性质的影响 69
5.2.2 稳定性 69
5.2.3 立体选择性 70
5.2.4 化学键及基团选择性 70
5.2.5 水对酶催化的影响 70
5.3 非水相酶反应的应用 70
5.3.1 糖酯合成 70
5.3.2 生物表面活性剂的合成 71
5.3.3 食品添加剂的合成 71
5.3.4 类可可脂的生产 71
5.3.5 单甘酯的生产 71
5.3.6 非水相酶催化合成乳酸乙酯 72
5.3.7 抗坏血酸油酸酯的合成 72
5.3.8 可降解高分子的合成 72
5.3.9 生物柴油的生产 72
5.3.10 手性药物的制备 73
5.3.11 其他方面的应用 73
参考文献 74
第6章 酶反应动力学 75
6.1 游离酶单底物酶反应动力学 75
6.2 游离酶多底物酶反应动力学 76
6.2.1 随机序列bi-bi机制 77
6.2.2 有序序列bi-bi机制 77
6.2.3 乒乓bi-bi机制 78
6.3 固定化酶反应动力学 78
6.3.1 动力学参数 78
6.3.2 构象改变 78
6.3.3 屏蔽效应 78
6.3.4 微扰效应 79
6.3.5 分配效应 79
6.3.6 扩散限制效应 80
6.4 对酶促反应速率产生影响的因素 84
6.4.1 温度对反应速率的影响 84
6.4.2 抑制剂对酶促反应速率的影响 84
6.4.3 不可逆抑制作用 84
6.4.4 酶的可逆抑制 85
6.4.5 pH对酶促反应速率的影响 87
6.4.6 激活剂对酶促反应速率的影响 87
6.4.7 无机离子的激活作用 87
参考文献 87
第7章 食品酶反应器 88
7.1 酶反应器的种类及其特点 88
7.1.1 搅拌罐式反应器 88
7.1.2 填充床式反应器 89
7.1.3 流化床式反应器 89
7.1.4 膜式反应器 90
7.1.5 鼓泡式反应器 91
7.2 酶反应器的选择 92
7.2.1 根据酶的应用形式选择反应器 92
7.2.2 根据酶反应动力学性质选择反应器 92
7.2.3 根据底物或产物的理化性质选择反应器 93
7.3 酶反应器的设计 93
7.4 酶反应器的操作 93
7.4.1 酶反应器中流动状态的控制 93
7.4.2 酶反应器恒定生产能力的控制 94
7.4.3 酶反应器的稳定性 94
7.4.4 酶反应器的微生物污染 94
7.5 酶反应器的动态特性 95
7.6 酶反应器的发展 95
7.6.1 含有辅助因子再生的酶反应器 95
7.6.2 两相或多相反应器 95
7.6.3 固定化多酶反应器 96
参考文献 96
第8章 食品工业中应用的酶 98
8.1 α-淀粉酶 98
8.1.1 来源 98
8.1.2 性质 98
8.2 β-淀粉酶 100
8.2.1 来源 100
8.2.2 性质 100
8.3 葡萄糖淀粉酶 101
8.3.1 来源 101
8.3.2 性质 101
8.4 脱支酶 103
8.4.1 普鲁兰酶的来源与性质 103
8.4.2 异淀粉酶的来源与性质 103
8.5 葡萄糖异构酶 104
8.5.1 来源 104
8.5.2 性质 104
8.6 环糊精葡萄糖基转移酶 104
8.6.1 来源 104
8.6.2 性质 105
8.7 转化酶 107
8.7.1 来源 107
8.7.2 性质 107
8.8 乳糖酶 108
8.8.1 来源 108
8.8.2 性质 109
8.9 纤维素酶 109
8.9.1 来源 109
8.9.2 性质 110
8.10 β-葡聚糖酶 110
8.10.1 来源 110
8.10.2 性质 110
8.11 戊聚糖酶 111
8.11.1 来源 111
8.11.2 性质 111
8.12 果胶酶 111
8.12.1 来源 111
8.12.2 性质 112
8.13 几丁质酶 116
8.13.1 来源 116
8.13.2 性质 116
8.14 蛋白酶 116
8.14.1 动物蛋白酶的来源与性质 117
8.14.2 植物蛋白酶的来源与性质 117
8.14.3 微生物蛋白酶的来源与性质 119
8.15 酸性蛋白酶 119
8.15.1 来源 119
8.15.2 性质 120
8.16 碱性蛋白酶 120
8.16.1 来源 120
8.16.2 性质 121
8.17 中性蛋白酶 122
8.17.1 来源 122
8.17.2 性质 122
8.18 胰蛋白酶 122
8.18.1 来源 122
8.18.2 性质 122
8.19 弹性蛋白酶 123
8.19.1 来源 123
8.19.2 性质 125
8.20 凝乳酶 125
8.20.1 来源 125
8.20.2 性质 126
8.21 脂肪酶 127
8.21.1 来源 127
8.21.2 性质 127
8.22 磷脂酶 129
8.22.1 来源 129
8.22.2 性质 130
8.23 磷酸酯水解酶 133
8.23.1 来源 133
8.23.2 性质 134
8.24 脂肪氧合酶 135
8.24.1 来源 135
8.24.2 性质 135
8.25 多酚氧化酶 136
8.25.1 来源 136
8.25.2 性质 137
8.26 葡萄糖氧化酶 137
8.26.1 来源 137
8.26.2 性质 138
8.27 过氧化物酶 139
8.27.1 来源 139
8.27.2 性质 139
8.28 过氧化氢酶 141
8.28.1 来源 141
8.28.2 性质 141
8.29 漆酶 141
8.29.1 来源 141
8.29.2 性质 142
8.30 超氧化物歧化酶 143
8.30.1 来源 143
8.30.2 性质 143
8.31 谷氨酰胺转氨酶 144
8.31.1 来源 144
8.31.2 性质 145
8.32 溶菌酶 146
8.32.1 来源 146
8.32.2 性质 147
8.33 植酸酶 149
8.33.1 来源 149
8.33.2 性质 149
参考文献 149
第9章 酶在食品原料和配料方面的应用 152
9.1 酶在粮油类原料防霉保鲜中的应用 152
9.2 酶在果蔬原料贮藏保鲜中的应用 152
9.2.1 葡萄糖氧化酶的应用 153
9.2.2 几丁质酶的应用 153
9.2.3 保护酶系统的作用 154
9.2.4 溶菌酶、蛋白酶的应用 155
9.2.5 抗坏血酸氧化酶的应用 155
9.2.6 纤维素酶的软化保鲜 155
9.3 酶在畜禽原料保鲜中的应用 155
9.3.1 酶在原料肉保鲜中的应用 155
9.3.2 酶在原料乳保鲜中的应用 157
9.3.3 酶在蛋类保鲜中的应用 157
9.4 酶在水产品原料防腐保鲜中的应用 157
9.4.1 溶菌酶的应用 158
9.4.2 葡萄糖氧化酶的应用 158
9.4.3 谷氨酰胺转氨酶的应用 159
9.4.4 脂肪酶的应用 159
9.4.5 复合生物保鲜剂 159
9.4.6 酶法保鲜与其他技术结合保鲜水产品 159
9.5 酶在食品添加剂生产中应用 160
9.5.1 酶在食品甜味剂生产中的应用 160
9.5.2 酶在调味剂生产中的应用 161
9.5.3 酶在食品增味剂生产中的应用 161
9.5.4 酶在乳化剂生产中的应用 162
9.5.5 酶在营养强化剂生产中的应用 162
9.5.6 酶在香味剂生产中的应用 163
9.5.7 酶在酸味剂生产中的应用 163
9.6 酶在食品功能因子生产中的应用 164
9.6.1 酶在生产功能性多糖中的应用 164
9.6.2 酶在功能性脂类生产中的应用 164
9.6.3 酶在功能性糖醇生产中的应用 165
9.6.4 酶在维生素生产中的应用 165
9.6.5 酶在其他食品功能因子生产中的应用 165
9.7 酶在低聚糖生产中的应用 165
9.7.1 酶在低聚果糖生产中的应用 166
9.7.2 酶在甘露低聚糖生产中的应用 167
9.7.3 酶在低聚木糖生产中的应用 167
9.7.4 酶在壳寡糖生产中的应用 167
9.7.5 酶在异麦芽低聚糖生产中的应用 168
9.7.6 海藻糖的生产 168
9.7.7 低聚半乳糖的生产 169
9.7.8 低聚乳果糖的制备 169
9.7.9 偶合糖的酶法生产 169
9.7.10 异麦芽酮糖的酶法生产 169
9.8 酶在功能肽生产中的应用 170
9.8.1 酶在大豆功能肽生产中的应用 170
9.8.2 酶在酪蛋白磷酸肽生产中的应用 170
9.8.3 酶在高F值寡肽生产中的应用 171
9.8.4 酶在糖巨肽生产中的应用 171
9.8.5 酶在其他活性肽生产中的应用 171
参考文献 172
第10章 酶在食品加工中的应用 173
10.1 酶在乳制品加工中的应用 173
10.1.1 凝乳酶的应用 173
10.1.2 乳糖酶的应用 173
10.1.3 乳过氧化物酶的应用 174
10.1.4 转谷氨酰胺酶的应用 174
10.1.5 其他酶的应用 175
10.2 酶在肉制品加工中的应用 176
10.2.1 谷氨酰胺转氨酶在肉制品加工中的应用 176
10.2.2 中性蛋白酶从骨头上回收残存肉 177
10.2.3 猪胰酶嫩化鸡腿和提高碎肉利用率 177
10.2.4 酶法用肉来生产调味浓缩物 177
10.2.5 亚硝酸盐还原酶在肉制品加工中的应用 178
10.2.6 溶菌酶在肉制品加工中的应用 178
10.2.7 嫩化酶及其在畜产品加工中的应用进展 178
10.3 酶在水产品加工中的应用 179
10.3.1 酶在鱼类加工中的应用 179
10.3.2 酶在虾蟹加工中的应用 181
10.3.3 酶在贝类加工中的应用 182
10.3.4 酶在藻类多糖提取中的应用 182
10.4 酶在蛋品加工中的应用 182
10.4.1 酶在水解蛋清蛋白提取多肽中的应用 183
10.4.2 酶在提取蛋黄中脂质成分方面的应用 184
10.4.3 酶在蛋粉加工中的应用 185
10.5 酶在焙烤工业中的应用 185
10.5.1 淀粉酶的应用 186
10.5.2 蛋白酶的应用 188
10.5.3 脂肪酶的应用 189
10.5.4 漆酶的应用 189
10.5.5 木聚糖酶的应用 189
10.5.6 葡萄糖氧化酶的应用 190
10.5.7 脂肪氧化酶的应用 190
10.5.8 谷氨酰胺转氨酶的应用 190
10.5.9 环糊精葡萄糖基转移酶的应用 191
10.5.10 其他酶及复合酶的协同作用 191
10.6 酶在果蔬加工中的应用 192
10.6.1 酶在果蔬汁加工中的应用 192
10.6.2 酶在果酒加工中的应用 194
10.6.3 酶在果蔬食品（非饮料）加工中的应用 195
10.7 酶在淀粉加工中的应用 196
10.7.1 酶在玉米淀粉生产中的应用 196
10.7.2 酶在小麦淀粉生产中的应用 197
10.7.3 酶在木薯淀粉生产中的应用 197
10.7.4 酶在大米淀粉生产中的应用 197
10.7.5 酶在改性淀粉加工中的应用 198
10.8 酶在制糖工业中的应用 199
10.8.1 葡萄糖和淀粉糖浆的生产 199
10.8.2 果葡糖浆的生产 200
10.8.3 麦芽糊精的生产 200
10.8.4 高麦芽糖浆的生产 201
10.8.5 环糊精和歧化环糊精的生产 202
10.8.6 在低聚糖生产中的应用 204
10.9 酶在油脂加工中的应用 205
10.9.1 酶法油料预处理 205
10.9.2 酶法脱胶 205
10.9.3 酶法脱酸 205
10.9.4 酶法酯交换 206
10.9.5 酶法油脂合成 207
10.9.6 酶法油脂提取 208
10.9.7 酶法油脂水解 211
10.10 酶在发酵食品加工中的应用 212
10.10.1 酶在酒类生产中的应用 212
10.10.2 酶在调味品加工中的应用 216
10.10.3 酶在酿造食品加工中的应用 217
10.10.4 酶在有机酸生产中的应用 219
10.10.5 酶在其他发酵食品生产中的应用 221
参考文献 221
第11章 酶在食品加工副产物综合利用中的应用 223
11.1 酶在粮油加工副产物综合利用中的应用 223
11.1.1 酶在小麦加工副产物中的应用 223
11.1.2 酶在玉米加工副产物中的应用 224
11.1.3 酶在大米加工副产物中的应用 225
11.1.4 酶在花生加工副产物中的应用 226
11.1.5 酶在燕麦加工副产物中的应用 226
11.1.6 酶在其他粮油加工副产物中的应用 226
11.2 酶在果蔬加工副产物综合利用中的应用 227
11.2.1 苹果的综合利用 227
11.2.2 葡萄的综合利用 228
11.2.3 山楂的综合利用 228
11.2.4 番茄的综合利用 228
11.3 酶在畜产品加工副产物综合利用中的应用 228
11.3.1 脏器加工 229
11.3.2 畜皮加工 229
11.3.3 血液加工 231
11.3.4 畜骨加工 232
11.4 酶在水产品加工副产物综合利用中的应用 232
11.4.1 酶在提取鱼油中的应用 233
11.4.2 酶在提取胶原蛋白中的应用 234
11.4.3 酶在鱼蛋白水解液加工中的应用 234
11.4.4 酶在利用珠蚌生产多肽、肽钙中的应用 234
11.4.5 酶在其他方面的应用 235
参考文献 236
第12章 酶在食品分析中的应用 238
12.1 酶法分析食品成分 238
12.1.1 酶法分析的一般方法 239
12.1.2 酶法在食品成分分析中的应用 240
12.2 酶法分析食品的质量 247
12.2.1 酶活力分析评价食品品质 247
12.2.2 酶活性抑制技术分析食品质量 248
12.2.3 固定化酶技术分析食品质量 249
参考文献 251
第13章 酶在食品安全与卫生方面的应用 252
13.1 酶制剂的安全评价以及酶制剂来源安全性的评估标准 252
13.2 酶作为食品添加剂进入食品的潜在危害 253
13.3 酶导致食品品质劣变 254
13.4 酶作用产生的有毒物质和不利于健康的物质 255
13.4.1 酶作用产生有毒物质和不利于健康的物质 256
13.4.2 酶作用产生有毒物质和不利于健康的物质的机理 257
13.5 酶作用导致食品营养组分损失 258
13.5.1 酶促褐变机理及多酚氧化酶导致的营养损失 259
13.5.2 苹果果肉酶促褐变研究进展 260
13.5.3 脂肪氧合酶导致的食品营养损失 261
13.5.4 脂肪氧合酶对啤酒老化风味的影响 263
13.5.5 其他酶导致的营养损失 263
13.6 酶的解毒作用 264
13.6.1 去除食品中的抗营养因子 264
13.6.2 水解牛乳中的乳糖 264
13.6.3 降低淀粉类食品高温产生丙烯酰胺含量 264
13.6.4 酶对黄曲霉毒素的解毒作用 265
13.6.5 酶对有机磷农药的解毒作用 265
13.6.6 酶对亚硝酸盐的解毒作用 265
13.7 酶在食品安全与卫生检测方面的应用 265
13.7.1 酶联免疫测定法 266
13.7.2 聚合酶链反应法 269
13.7.3 酶生物传感器法 269
13.7.4 酶抑制率法 271
参考文献 271
第14章 酶在食品工厂环境治理中的应用 273
14.1 食品废物的主要特点 273
14.2 酶在环境监测方面的应用 273
14.3 采用酶技术处理食品废弃物 274
14.3.1 蛋白酶的应用 275
14.3.2 淀粉酶的应用 275
14.3.3 纤维素酶的应用 275
14.3.4 几丁质酶的应用 276
14.3.5 其他酶的应用 276
14.4 酶在废水处理中的应用 277
14.4.1 漆酶的应用 279
14.4.2 辣根过氧化物酶的应用 279
14.4.3 脂肪酶的应用 280
14.4.4 固定化酶的应用 281
14.4.5 适应酶的应用 281
14.4.6 其他酶的应用 282
14.5 酶治理污染土壤 282
14.5.1 胞外酶的应用 283
14.5.2 漆酶的应用 284
14.5.3 昆虫解毒酶的应用 284
14.5.4 降解农药酶类的应用 284
14.5.5 土壤酶的应用 285
参考文献 286