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摘要：酶技术出现后，酶制剂在乳品行业得到快速发展与应用，在乳制品加工、保鲜和检测等领域得以有效利用，继而加快乳品行业的发展。在乳制品生产过程中可直接应用各种酶制剂，既能提升乳制品的安全性，还可以延长其保质期，在乳制品检测方面可以达到更加高效、便捷的效果。同时，随着酶技术的持续革新优化，酶制剂的使用可显著降低乳制品生产成本，将产品安全及质量提升至新高度。在生物技术日渐成熟的背景下，酶制剂在乳制品加工保鲜与检测中的应用有助于促进我国乳品行业的健康发展，确保乳品加工生产的安全性。
关键词：酶；乳制品生产；作用机理；应用
1乳糖酶的作用机理及应用
乳糖是雌性动物乳汁中特有的双糖，由乳腺中的乳糖合成酶生成。乳糖必须经过乳糖酶分解成葡萄糖和半乳糖才能被人体消化吸收。乳糖酶全称β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，不仅能催化水解乳糖中的半乳糖苷键，将其水解为葡萄糖和半乳糖，还可以转移半乳糖苷，生成功能性低聚半乳糖。乳糖酶在动物、植物和微生物中均有广泛分布。
1.1乳糖酶在低乳糖乳制品中的应用
人体肠道内缺乏乳糖酶会引起乳糖消化吸收障碍，即乳糖不耐受，乳糖不耐受患者在食用乳制品后会出现腹痛、腹泻和胀气等消化不良症状。乳糖酶的水解作用可以降低乳制品中的乳糖含量，将乳制品中绝大部分乳糖水解成容易被人体吸收的葡萄糖和半乳糖。通过乳糖酶治疗乳糖不耐受是最理想的治疗方法。在生产低乳糖乳制品时，一般使用固定化乳糖酶，这是由于降低乳制品的乳糖含量一般采用不连续间歇过程，但这一过程容易导致乳糖酶活性丧失。利用中性乳糖酶可以开发低乳糖或无乳糖乳制品，使乳糖不耐受人群可以放心食用乳制品，利用酸性乳糖酶生产医用乳糖酶制剂用于婴幼儿临床治疗的研究也在不断完善。
1.2乳糖酶在发酵乳制品中的应用
在发酵乳生产中，使用乳糖酶水解乳糖生成单糖，再在乳酸菌作用下生成乳酸。当乳酸聚集到一定量时，乳液就会发生凝固现象。乳糖酶水解乳糖生成的产物葡萄糖和半乳糖的发酵潜力大于乳糖，因此在发酵生产过程中使用乳糖酶可以加快反应速率，提高发酵效率。将乳糖酶应用于褐色发酵乳制品的制备，在制备过程的褐变处理后、发酵前加入乳糖酶，可以缩短发酵时间。乳糖水解还可以提高酸乳黏度，形成独特的乳香风味，同时相对延长酸乳保质期。当水解程度较大时，发酵乳甜度也会随之增加，因此在发酵乳生产中使用乳糖酶可以减少糖的用量。在干酪加工生产中使用乳糖酶不仅可以缩短乳凝固时间，而且由于乳糖经水解等作用形成乳酸较快，使得凝乳破碎或细屑较少，提高了干酪回收率。
1.3乳糖酶在冰淇淋中的应用
冻结乳中一部分钙盐会与呈溶解状态的乳糖结合，因此当乳糖结晶时，钙盐就会作用于乳蛋白质，使蛋白质发生沉淀；而且由于乳糖水合物的生成，蛋白质发生脱水作用，破坏其胶粒稳定性；在生产冰淇淋时加入乳糖酶不仅可以避免上述问题，而且可以增加冰淇淋甜度，减少糖用量，降低冰点，提高冰淇淋在低温下的抗融化性，抑制乳糖冰晶形成，增加乳蛋白稳定性。王贵芳研究表明，使用水解后的脱盐乳清粉替代部分或全部牛乳固形物时，不仅可以节约成本，还能减少砂砾和返砂现象，而且不影响产品的膨胀率、融化性及风味，大大降低冰淇淋硬度。
1.4乳糖酶在低聚半乳糖生产中的应用
以牛乳中的乳糖为原料，在乳糖酶的水解作用下生成葡萄糖和半乳糖，水解后的半乳糖苷通过乳糖酶的转半乳糖苷作用转移至乳糖分子，从而生成低聚半乳糖。低聚半乳糖不仅具有糖类的共有属性和良好的口感，是一种新型功能性食品添加剂，而且具有降血压、增强肝功能、防止便秘或腹泻等功能，在开发高血脂、糖尿病、肥胖病人无热量食品的研究中应用较多。低聚半乳糖是一种益生元，具有较强的耐酸性和耐热性，可以被肠道内的双歧杆菌和乳酸杆菌利用，改善肠道菌群，增强免疫系统。
2谷氨酰胺转移酶的作用机理及应用
20世纪50年代，从豚鼠肝脏中分离得到一类可以催化酰基发生转移的酶，命名为谷氨酰胺转移酶，它可以催化不同化合物的ε-胺类基团（酰胺残基受体）与谷氨酰胺残基中γ-甲酰胺基团（供体）之间异肽键的形成，并诱导蛋白质间发生交联反应。这种催化作用会改变蛋白质的溶解性、乳化性、发泡性和凝胶性等功能性质，对牛乳中蛋白质聚合发挥了重要作用。谷氨酰胺转移酶主要来源于动物肝脏和微生物。动物源性谷氨酰胺转移酶的活性依赖于Ca2＋，而微生物来源谷氨酰胺转移酶不需要Ca2＋激活，可以直接通过微生物发酵获得，并且对温度和pH值有较高稳定性，生产成本较低。
2.1谷氨酰胺转移酶在酸乳中的应用
酸乳的凝胶体系在搅拌、贮藏和运输过程中容易遭到破坏，导致酸乳组织状态发生变化，乳清析出、黏度降低等，降低酸乳品质。在酸乳生产过程中，酪蛋白在酸或凝乳酶作用下通过一些较弱的非共价键形成凝胶，结构稳定性较差。若在酸乳生产过程中加入谷氨酰胺转移酶，就会使乳蛋白分子内或分子间形成共价键，从而使凝胶体系更加稳定，网络结构得到改善，凝胶强度也得到相应提高，黏度增大，并且可以防止乳清析出，改善酸乳品质。在低脂酸乳生产中，可以先将牛乳经谷氨酰胺转移酶处理制成脱脂乳粉，这种脱脂乳粉形成的凝胶强度较大，持水性较好，生产的低脂酸乳稳定性较好，乳清析出较少，质地与采用正常牛乳生产的酸乳类似。
2.2谷氨酰胺转移酶在干酪中的应用
谷氨酰胺转移酶可以结合谷氨酸和赖氨酸残基，形成较小的蛋白颗粒胶束和致密的网络结构，将水分子牢牢锁住，从而提高干酪出品率，而且可以使干酪有更高的凝胶强度、坚实度和内聚性，改善干酪的质构特性。将谷氨酰胺转移酶用于干酪加工中，还可以使乳清蛋白和酪蛋白、乳清蛋白交联在一起，减少蛋白质流失，提高干酪质量和得率，增加经济效益。张新伟等对谷氨酰胺转移酶提高奶油干酪得率进行研究，结果表明：添加0.004～0.400g/100mL谷氨酰胺转移酶干酪的水分、脂肪含量等指标符合干酪生产的国家标椎，产率有一定程度提高，生产时间短，感官评分提高。
2.3谷氨酰胺转移酶在乳粉中的应用
乳粉在加工、贮藏和销售过程中容易受到热的影响发生结块现象，使乳粉中的蛋白质发生变性，降低乳粉功能特性。乳粉结块主要由乳粉的玻璃化转变温度决定；在加工和贮藏过程中，乳粉局部受热会使其中的某些成分呈现熔融玻璃态。酪蛋白是乳粉中的主要成分，其经谷氨酰胺转移酶催化后，分子之间形成共价键，增大了蛋白质分子键能，形成致密的网络结构，从而提高了玻璃化转变温度。因此，在乳粉干制前用谷氨酰胺转移酶处理牛乳会防止乳粉生产过程中的结块硬化现象。另外，利用谷氨酰胺转移酶处理的脱脂乳粉作为蛋白强化剂生产脱脂乳酪，可以显著提高其凝胶硬度和保水能力。
结束语
酶具有微量、高效、绿色无毒、节能环保、专一性强、反应条件温和等优点。基于酶的特异性与乳制品中的不同成分反应，可以安全、高效地得到理想结果，改善乳制品质量，提升乳制品品质。因此，酶在乳制品中得到广泛应用。
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