工业酶是以商业规模生产的用于食品加工的生物催化剂。与化学催化剂相比,它们具有显着的优势:特异性高、反应条件温和、副产物减少,以及在许多司法管辖区能够被标记为加工助剂而不是添加剂。随着制造商寻求更清洁的标签替代品和更高效的工艺,全球食品酶市场持续增长。酶分为水解酶、氧化还原酶、转移酶、裂解酶、异构酶和连接酶,其中水解酶在食品应用中占据最大份额。
碳水化合物酶是食物酶中最大的一类。淀粉酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡糖淀粉酶)将淀粉水解成糊精、麦芽糖和葡萄糖,用于烘焙、酿造、蒸馏和葡萄糖浆生产。果胶酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶、果胶甲酯酶)可分解水果中的果胶,对于果汁澄清、糖化处理和葡萄酒生产至关重要。纤维素酶和半纤维素酶可降解植物细胞壁成分,提高水果和蔬菜加工中的出汁率、提取效率和质地。木聚糖酶用于烘焙以改善面团处理和面包体积。
蛋白酶可水解蛋白质,可用于肉类嫩化(木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶)、奶酪生产(用于凝乳的凝乳酶或凝乳酶)、酿造(用于防寒)、烘焙(弱化饼干的面筋)以及生产用于增强风味和营养应用的蛋白质水解产物。脂肪酶催化甘油三酯的水解,并用于乳制品加工中的奶酪风味开发、烘焙中的面包屑柔软度和面团调理以及改性脂质和结构化三酰甘油的生产。葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖,用于生产高果糖玉米糖浆。蔗糖酶将蔗糖水解为葡萄糖和果糖,用于糖果中以防止结晶以及用于生产人造蜂蜜。
酶来源包括微生物(细菌、酵母和真菌)、植物和动物组织。微生物酶在市场上占据主导地位,因为通过深层或固态发酵进行生产具有成本效益,易于进行基因改造以改善特性,并且能够大规模生产质量一致的酶。 GRAS(公认安全)状态是通过 FDA 通知获得的。酶固定技术可以重复使用和连续加工,从而显着降低高果糖玉米糖浆生产和乳制品中乳糖水解等应用的成本。工业酶通过酶工程进行改进,通常以固定化形式用于连续加工。主要应用包括烘焙和酿造。