第二章：生物科學與食品 第二節：酵素在食品上的應用
高果糖糖漿 1.中國約3,000年前就已利用麥芽將米中澱粉 水解成麥芽糖作為食品甜味劑。 2.1967年起，食品工業研發出利用葡萄糖異 構酶將甜度較低的葡萄糖轉變成更甜的果 糖，稱為「高果糖糖漿」，成為食品製造 商經常使用的增甜劑。
利用酵素生產高果糖糖漿 1.高果糖糖漿的製造原料是澱粉。 2.高果糖糖漿的優點： (1)以澱粉酶將澱粉水解成小分子醣類、麥芽糖 (2)用糖化酶催化分解成葡萄糖。 (3)用葡萄糖異構酶將葡萄糖轉化成果糖。 2.高果糖糖漿的優點： (1)澱粉原料較甘蔗便宜，且甜度較蔗糖高。 (2)高果糖糖漿為液態(易溶解)。 (3)成分不易隨時間而改變，可以維持一定的 甜度與品質，且不會影響飲料的口味。
酵素在食品上的應用 由於生物技術的進展，科學家利用遺傳工 程等技術改造微生物，大量生產多種酵素 ，並應用在各種產業上，如食品業。 釀 酒 烘 焙 乳 酪
酵素在釀酒中的應用 1.法國科學家巴斯德於1850年證明啤酒和 葡萄酒的形成，是由酵母菌主導的反應。 2.葡萄酒的製作：葡萄存放在木桶中 加入酵母菌分解葡萄中的醣類（葡萄糖 、果糖、蔗糖）以產生酒精。 發酵過程中會產生多種香氣及特殊物質 形成口味獨特的葡萄酒。
酵素在釀酒中的應用 (續) 1.酵母菌無法直接利用多醣類，若原料為米、麥 等穀類，因為富含澱粉等大分子，通常需要添 加酵素或黴菌來協助分解，產生單醣、胺基酸 及核酸等小分子物質，以供酵母菌生長之需。 2.以啤酒為例，適當的應用酵素可提高產品的品質 (1)釀造過程中會添加澱粉酶，將小麥中的澱粉 進行水解作用生成麥芽糖，再供酵母菌利用。 (2)添加蛋白酶及其他酵素來提高啤酒的發酵度、 加快啤酒的過濾速度及增加啤酒的澄清度。
在啤酒生產流程中添加多種酵素 加入澱粉酶、蛋白酶等可將大分子轉化成小分子 加入蛋白酶及其他酵素協助酵母菌發酵及增加啤酒澄清度（防止混濁） 原料 在啤酒生產流程中添加多種酵素 麥芽化 加入澱粉酶、蛋白酶等可將大分子轉化成小分子 麥芽搗碎 糖化 煮沸 冷卻 加入蛋白酶及其他酵素協助酵母菌發酵及增加啤酒澄清度（防止混濁） 發酵與熟成 過濾 成品
◎紹興酒 紹興酒為中國之名酒，原產於中國 浙江的紹興府，因得此名。它屬於 黃酒的一種，主要原料有糯米、小 麥、酒麴及水等。臺灣埔里紹興酒 自1953年上市以來，頗受歡迎。同時埔里的 陳年紹興酒更於1988年榮獲世界希臘食品評 鑑會的金質獎章。 註：澱粉需經糖化後才能進行酒精發酵，其糖化發酵劑就是「麴」或「酒麴」，如： 紅麴即為製作紅糟與紅露酒的發酵劑。
！? 想一想 ? ！ 葡萄酒與紹興酒的製作， 有何異同？ (提示：水果酒與穀物酒製作的過程不盡相同) 1.葡萄酒的原料為葡萄，是富含單醣和雙醣的水果 ，加入酵母菌可分解產生酒精。 2.紹興酒的原料為糯米及小麥，是富含澱粉的種子 。因為酵母菌無法分解澱粉，因此釀製穀物酒的 酒麴內須含有可分解澱粉類的微生物，如特殊種 類的黴菌。
酵素在烘焙上的應用 ◎烘焙食品加工業： 1.傳統上利用小麥和酵母菌內的酵素產製麵包 2.酵素的量與活性會影響產品的品質，若利用 酵素可以生產更多高品質的產品。 3.一般而言以微生物來生產酵素，較易進行 大規模的量產與嚴密的製程控管，比用植物 或動物來生產更加有利。
製作麵包時添加的酵素 1.澱粉酶：將澱粉分解為麥芽糖，促進酵母 菌的代謝。因各種澱粉酶耐熱程 度不同， 麵包的品質也不同。 2.蛋白酶：最常使用真菌蛋白酶(或細菌蛋白 酶、植物蛋白酶)，將蛋白質分解 為胜肽及胺基酸，提供酵母菌氮源 ，促進發酵。 3.脂肪酶：增加膨脹性，增加麵包體積。 4.乳糖酶：將乳糖分解為葡萄糖及半乳糖， 供酵母菌使用。
酵素在釀造醬油上的應用 1.米麴菌在生長過程中會產生豐富的蛋 白酶，可以將大豆中的蛋白質分解成 胺基酸，並讓醬油擁有特殊的香味。 2.米麴菌同時還含有澱粉酶、纖維素酶 、果膠酶等，可以將原料中的澱粉分 解成小分子的糖，供酵母菌和乳酸菌 進行發酵作用。
酵素在製造優酪乳上的應用 1.乳中的乳糖在乳酸菌發酵後產生乳酸。 2.蛋白質則被乳酸菌的蛋白酶分解成胜肽， 之後再被胜肽酶分解成胺基酸。 3.脂肪亦經菌內脂肪酶分解成脂肪酸和甘油 4.不同種類的乳酸菌功能略有不同，因此， 生產出不同風味的優酪乳。
酵素在製造乳酪上的應用 1.其製造流程係將乳品經過凝固、酸化、脫水、加鹽等步驟，可將蛋白質和脂肪濃縮近十倍以利保存。
酵素在製造乳酪上的應用 (續) 2.以前人們曾用動物的胃製成皮囊貯存生乳，利用 胃壁上天然的凝乳酶將乳凝固及脫水，天然乳酸 菌會將乳糖轉化成乳酸，進而製作出乳酪。 3.天然凝乳酶是在未斷奶小牛的第四個胃中所發現 的天門冬胺酸蛋白酶，但此來源獲得的酶量有限 4.1980年代後透過基因改造的大腸桿菌或其他微生 物來量產凝乳酶。現在，在美國絕大多數的乳酪 是以基因改造微生物生產之凝乳酶製造而成，主 因是此凝乳酶純度高且便宜。