在乳制品工业中使用的酶主要有:
1. 凝乳酶:制造干酪;
2. 乳过氧化物酶:牛奶消毒;
3. 溶菌酶:添加在婴儿奶粉中;
4. 乳糖酶:分解乳糖;
5. 脂肪酶:黄油增香。
其中以干酪生产与分解乳糖最为重要。
全世界干酪生产所耗牛奶达一亿多吨,占牛奶总产量的1/4,干酪生产的第一步是将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶,再加凝乳酶水解κ-酪蛋白,在酸性环境下,Ca2+使酪蛋白凝固,再经切块加热压榨熟化而成。
动物性凝乳酶水解蛋白质的活力高,是干酪生产中的首选酶。但随着干酪产业的发展,通过宰杀小牛已无法满足生产的需要。自日本科学家发现微生物凝乳酶以后,现在约80%的动物来源酶已由基因工程重组微生物发酵生产的凝乳酶所代替,凝乳酶已成为仅次于淀粉酶的大商品。
乳糖酶可水解乳糖成为半乳糖与葡萄糖,牛奶中含4.5%的乳糖,这是缺乏甜味而溶解度很低的双糖。
人体自身缺乏乳糖酶导致乳糖不耐受症,在我国是十分普遍的现象,表现为饮奶后常发生腹泻、腹痛等不良反应。用乳糖酶水解乳制品中的乳糖,可大大提高人体对乳制品的吸收和利用。而且乳糖难溶于水,常在炼乳、冰淇淋中呈砂样结晶析出,影响风味,如将牛奶用乳糖酶处理,可以解决上述问题。一种利用固定化黑曲霉乳糖酶处理牛奶生产脱乳糖牛奶的工艺已在西欧投产。
乳清是干酪生产的副产品,年产量达9万多吨(其组成成分的含量分别为脂肪0.2%,蛋白质0.7%,乳糖4%~4.5%和盐0.45%),因乳糖难于消化,历来做废水排放,严重污染环境,如用乳糖酶处理,当乳糖水解率达80%,其甜度可同DE40的葡萄糖浆相当而可供作食用或作为饲料,如再用葡萄糖异构酶处理,使部分葡萄糖转化为果糖则甜度可进一步增加,柯宁玻璃公司还用固定于多孔玻璃的黑曲霉乳糖酶分解乳清中的乳糖,用其生产面包酵母,年处理量达5000t。
乳制品的特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质(如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类等),乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味,将增香黄油用于奶糖、糕点等食品制造可节约用量。还可在奶油中添加脂肪酶,以增加奶油的风味,如将米曲霉脂肪酶加入到奶油中可以产生干酪的特征香味。
乳过氧化物酶体系包括乳过氧化物酶、硫氰酸盐和过氧化氢,可以钝化一些细菌酶,阻止细菌的新陈代谢作用及增殖能力,达到抑制或杀灭细菌的作用。
牛奶保藏在缺乏巴氏杀菌设备或冷藏的条件下可用过氧化氢杀菌,其优点是不会大量损害牛奶中的酶和有益细菌,过剩的过氧化氢还可用来自肝脏或黑曲霉的过氧化氢酶所分解。该体系只适用于保存鲜牛奶。
人奶与牛奶的区别之一在于溶菌酶含量的不同,母乳中溶菌酶是牛乳中的3000倍,在奶粉中添加卵清溶菌酶可以弥补牛乳中溶菌酶含量低的问题,促进婴儿肠道益生菌的增殖,防止感染。