脂肪酶
也称为三酰基甘油酰基水解酶,半乳糖醇或磷脂酶
什么是脂肪酶?
脂肪酶是一种类型的水解酶,其负责在动物和植物来源中发现的降解或修饰的非极性(例如甘油三酯)和极性脂质(例如甘油三葡萄酒和磷脂)。
脂肪酶是一种清洁标签成分,被认为是一种加工助剂。
- 它可以部分或完全取代传统的面团强化乳化剂,例如阴离子表面活性剂DADEM和SSL。
- 脂肪酶还可以替代糖粉如糖单碳酸异构酸盐(GMS)等碎屑软化产品。
起源
脂肪酶是钥匙酶通过将不溶的三酰基甘油转化为更可溶的产品,脂肪酸和单酰基甘油来涉及人和动物的脂肪消化,这可以很容易地代谢能量产生。1
它可以在许多植物和动物中找到。近几十年来,脂肪酶已经从高度专业的微生物中商业生产,例如细菌,酵母和真菌。
功能
脂肪酶通过在甘油骨架和一种或多种脂肪酸链之间切割羧酸酯键来催化脂质的水解反应。
术语“脂肪酶”通常表示为单数名词,尽管它包括不同类型的脂肪酶。下表列出了在烘焙食品中执行基本功能的脂肪酶,例如泡沫乳化(即气泡稳定化)和通过淀粉络合的碎屑软化。
脂肪酶作用于小麦粉中的内源性脂质和其他以油或卵磷脂形式添加的脂质。面粉油脂是一种复杂的混合物。在全麦面粉中2.0-3.0% (w/w)的脂质物质中,大约50%是非极性脂质(三酰基甘油酯、脂肪酸、甾醇及其酯类),另一半是强极性脂质(磷脂和半乳糖脂)。2
脂肪酶 | EC数量 | 底物 | 反应催化 | 成分所取代 |
---|---|---|---|---|
三酰基甘油脂肪酶 | 3.1.1.3 | 非极性脂质在植物脂肪和油 | 三酰基甘油(TAG) + H2o→ 二酰基甘油(DAG) +游离脂肪酸(FFA) 二酰基甘油(DAG) + H2o→ 单酰基甘油(MAG) + FFA |
GMS 蒸馏 单甘酯 |
磷脂酶A1 | 3.1.1.32 | 在谷类面粉和大豆/向日葵卵磷脂中发现的极性脂质 | 磷脂酰 - 胆碱(PC)+ H.2O→溶血磷脂酰胆碱(LPC) + FFA 磷脂酰乙醇胺(PE) + H2O→溶血磷脂酰 - 乙醇胺(LPE)+ FFA N-酰基磷脂酰 - 乙醇胺(颈背)+ H.2O→N-酰基 - 磷脂酰乙二醇胺(NALPE)+ FFA |
DATEM,SSL,CSL 减少鸡蛋/替代鸡蛋 |
磷脂酶A2 | 3.1.1.4 | 在谷类面粉和大豆/向日葵卵磷脂中发现的极性脂质 | DATEM,SSL,CSL 减少鸡蛋/替代鸡蛋 |
|
Galactolipase | 3.1.1.26 | 在谷类面粉和大豆/向日葵卵磷脂中发现的极性脂质 | 双半乳糖基双甘酯(DGDG) + H2O→双半乳糖单甘油酯(DGMG) + FFA | DATEM,SSL,CSL |
商业生产
尽管谷物和油籽中的脂肪酶患病率普及,但大规模的生产依赖于使用现代生物技术的发酵和下游加工。
以下框图总结了脂肪酶的商业生产:
应用
作为单独的成分,脂肪酶不能替代乳化剂.它们需要适当的条件来发挥作用,并需要足够的基质来使面团或面糊达到预期的效果。在面团强化和泡沫乳化方面,脂肪酶的关键是将极性脂类转化为功能性溶固类,这种溶固类具有优越的表面活性、较高的HLB值以及在油/水或气/液界面上更大的吸附能力。3、4
面粉+脂肪酶+水→溶酶(例如LPC,NALPE,LPE,DGMG)(强乳化剂)中的极性脂质
和其他酶一样,脂肪酶需要特殊条件才能获得最佳活性和性能,即:
- 酸度(pH):大多数脂肪酶更喜欢相当碱性条件(即pH为8.0),因此需要更高的剂量来获得等效的功能。
- 温度:大多数脂肪酶更喜欢高于45℃(113°F)的温度。化学反应速率每10℃(18°F)增加温度。
- 酶 - 基质接触时间。
- 足够的水活性来支持化学反应。
- 当存在过量的基质时,基质的量(酶工作越好)。
- 足够的酶剂量(过量的FFA可能导致腐臭的味道)。脂肪酶过量也可能导致原位产生的溶血化物的崩溃,增加了气泡聚结和破裂的风险,最终是烤箱弹簧的损失。
规定
与其他酶类似,食物脂肪酶是克拉斯(通常被认为是安全的),并且经常被认为是美国的食品加工助剂。FDA规范其原产地(兼容食品),并根据GMP建立限制(如果适用)。5
参考文献
- Wong D.W.S.脂肪酶。食品酶学手册,Marcel Dekker, Inc., 2003, 653-665页。
- Macritchie,F.谷物技术的脂质,1983年学术出版社。
- Putseys,J.A.和Schooneveld-Bergmans,M。“烘焙中使用的酶”。工业酶应用,Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGAA,2019,PP。97-123。
- van oort,m。“面包制作中的酶”。食品技术中的酶,第2版,Blackwell Publishing Ltd,2010,PP。103-143。
- 史密斯,j .“酶”。食品添加剂数据手册,第二版,布莱克威尔出版社,2011年,第366-454页。
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