脂肪酶酶

脂肪酶

又称三酰甘油酰水解酶、半乳糖脂肪酶或磷脂酶

脂肪酶是什么?

脂肪酶是一种水解酶，负责降解或修改非极性(如甘油三酯)和极性脂类(如半乳糖脂和磷脂)发现在动物和植物来源。

脂肪酶是一种清洁的标签成分，被认为是加工助剂。

  • 可部分或全部替代传统的面团强化乳化剂，如阴离子表面活性剂DATEM、SSL等。
  • 脂肪酶也可以替代面包屑软化产品，如甘油酯单硬脂酸酯(GMS)。

起源

脂酶是关键酶甘油三酯:在人和动物体内通过将不溶的三酰基甘油转化为更易溶的脂肪酸和单酰基甘油来消化脂肪的物质，这些物质可以很容易地被代谢产生能量。1

它可以在许多植物和动物中发现。近几十年来，脂肪酶已经从高度专一的微生物如细菌、酵母和真菌中商业化生产。

函数

脂肪酶通过裂解甘油主链和一个或多个脂肪酸链之间的羧酸酯键来催化脂类的水解反应。

术语“脂肪酶”通常表示为一个单数名词，尽管它包括不同类型的脂多元酶。下表列出了在烘焙食品中发挥重要作用的脂肪酶，如泡沫乳化(即气泡稳定)和通过淀粉络合使面包屑软化。

脂肪酶在小麦粉和其他脂质中以油或卵磷脂的形式添加的内源性脂质作用。面粉脂质是化合物的复杂混合物。在全小麦粉中发现的2.0-3.0％（w / w）脂质材料，约50％是非极性脂质（三酰甘油酯，脂肪酸，甾醇及其酯），另一半是强极性的（磷脂和加乳脂）。2

脂肪酶 EC数量 基质 催化的反应 成分所取代
三酰甘油脂肪酶 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) + H2O→溶血磷脂基 - 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(NAPE) + H2O→n -酰基溶血磷脂酰乙醇胺(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

尽管脂肪酶在谷物和油籽中普遍存在，但大规模生产依赖于发酵和使用现代生物技术的下游加工。

以下框图概括了脂肪酶的商业生产:

概述脂肪酶商业生产的框图。

应用程序

脂肪酶，作为单独的成分，不要取代金宝搏 提现乳化剂。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

面粉中的极性脂类+脂肪酶+水→溶血脂类(如LPC、NALPE、LPE、DGMG)(强乳化剂)

与其他酶一样，脂肪酶需要特殊的条件以获得最佳活动和性能，即：

  • 酸度(pH):大多数脂肪酶更喜欢碱性条件(即pH为8.0)，因此需要更高的剂量来获得相同的功能。
  • 温度:大多数脂肪酶喜欢45°C(113°F)以上的温度。温度每升高10°C(18°F)，化学反应速率就会增加一倍。
  • 酶 - 基质接触时间。
  • 足够的水活度来支持化学反应。
  • 底物的数量(底物过量时酶的工作效果更好)。
  • 适当的酶用量(过量的游离脂肪酸可能导致酸臭)。过量的脂肪酶也会导致原位产生的溶固液的破裂，增加气泡合并和破裂的风险，并最终导致烤箱弹簧的损失。

监管

与其他酶类似，食物脂肪酶是GRAS(一般认为是安全的)，在美国通常被认为是一种食品加工援助。FDA根据GMP规定了它们的来源(食品兼容)并建立了它们的使用限制(如果适用)。5

参考

  1. Wong D.W.S.脂肪酶。食品酶学手册，Marcel Dekker, Inc.， 2003, 653-665页。
  2. 《谷物技术中的脂质》，学术出版社，1983。
  3. Putseys, j.a.和Schooneveld-Bergmans, M.《烘焙中使用的酶》工业酶的应用，Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2019, pp. 97-123。
  4. 范·奥尔特，《面包制作中的酶》《食品技术中的酶》，第二版，中国食品工业出版社，2010年，第103-143页。
  5. 史密斯，J.“酶”。食品添加剂数据书，第2版，Blackwell Publishing Ltd.，2011，PP。366-454。