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研究生:顧國棟
研究生(外文):KU KUO TUNG
論文名稱:蛋白分解酵素在生物技術產業之應用
論文名稱(外文):Application of Proteinases in Biotechnology Industries
指導教授:陳 鴻 章顏 裕 鴻
指導教授(外文):Hung-Chang ChenYu-Horng Yen
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:食品工程研究所
學門:農業科學學門
學類:食品科學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:生物技術蛋白分解酵素蛋白質功能性食品工業
外文關鍵詞:biotechnologyproteinaseenzymehydrolysis
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生物技術(Biotechnology)是廿一世紀最具發展的新興產業,取代過去電子、資訊產業,世界各國無不投入大量之人力、物力於未來之明星產業;而生物技術最主要是利用生物程序、生物細胞或其代謝物質來製造產品及改進人類傳統生活素質之科學技術;被廣泛應用於食品、醫藥、農業、環保、漁業,能源、化學工業等。
蛋白分解酵素(Proteinase)為各種酵素在工業生產上使用最多者,其在清潔劑、皮革、醬油、乳製品、烘焙、釀造、動物飼料等品質之改良、生產技術之改進有很大突破,本研究主要是探討蛋白分解酵素在各種產業之應用,特別是食品產業上。
蛋白分解酵素在食品方面最主要是用來水解蛋白質,將原來分子量大的蛋白質水解成較小之胜及胺基酸,以利胃腸吸收;蛋白質之水解可利用酸、鹼或酵素的方式達成,其中又以酵素水解方式為最佳;食品蛋白質的水解通常有幾個目的,包括增進營養特性,延後腐敗時間,改善質地,增進乳化特性,避免不必要的反應,除去異味以及除去毒性物質等。
關鍵字:生物技術,蛋白分解酵素,蛋白質功能性,食品工業。

Biotechnology is one of the most prospective industries in the 21st century, destined to replace the electronic and information industries. A number of countries are dedicating a substantial amount of manpower and money in this future star. Biotechnology is the scientific use of microorganisms or biological substances to perform specific industrial or manufacturing processes and upgrade the living standard of human beings. It can be applied to various industries, including food, pharmaceuticcals, agriculture, fishery, environmental protection, energy and chemicals, etc.
Proteinase is the most commonly used enzyme in the enzyme industry. It contributes to the breakthrough of the production technology and the improvement of product quality. The uses of enzymes in industrial applications include the fermentation of wine, production of cleaners, leather, soybean sauce, milk products, baking, animal feeds, etc. The purpose of the study is to discuss the applications of proteinase in various industries, with special emphasis on food industry.
In food industry, proteinase is mainly used to hydrolyze proteins, break down the large protein molecule into smaller peptides and amino acids, and to facilitate the digestion of food. The hydrolysis of protein can be achieved with acid, alkali or enzyme, and enzyme provides the best results. There are several purposes of hydrolyzing food protein, including the increase of nutritional characteristics, postponing the deteriorative time, improving the quality, enhancing emulsification, avoiding some unnecessary reactions, deodoring and removing toxins, etc.
Key Words: biotechnology, proteinase, protein, enzyme, hydrolysis.

封面內頁
簽名頁
授權書…………………………………………………………… iii
論文摘要(中文)………………………………………………… v
論文摘要(英文)…………………………………………………vi
誌謝……………………………………………………………… vii
目錄………………………………………………………………viii
圖目錄………………………………………………………………xi
表目錄…………………………………………………………… xii
前 言……………………………………………………………… 1
第一章 生物技術產業之發展…………………………………… 2
1. 生物技術之定義……………………………………… 2
2. 生物技術產業在台灣之進展………………………… 3
3. 生物技術產業在世界各國之發展…………………… 8
4. 國內、外生物技術產業之比較……………………… 8
5. 生物技術之產業應用………………………………… 9
6. 食品工業應用生物技術之目的………………………17
第二章 酵 素…………………………………………………20
1. 酵素的定義……………………………………………20
2. 酵素的來源……………………………………………20
3. 酵素的特性……………………………………………23
4. 酵素的分類……………………………………………26
5. pH對酵素活性之影響…………………………………28
6. 溫度對酵素活性之影響………………………………28
7. 酵素的穩定性…………………………………………31
8. 酵素的作用機制………………………………………32
9. 酵素的應用……………………………………………32
第三章 蛋白質的水解……………………………………………40
1. 蛋白質的來源…………………………………………40
2. 蛋白質的特性…………………………………………40
3. 蛋白質水解的目的……………………………………41
4. 蛋白質水解系統之建立……………………………46
5. 蛋白質水解系統之控制……………………………46
6. 水解的方式……………………………………………47
7. 水解產生之苦味………………………………………48
8. 蛋白質水解液的加工操作……………………………51
9. 蛋白質水解物的特性及用途…………………………51
第四章 蛋白分解酵素……………………………………………53
1. 蛋白分解酵素之定義…………………………………53
2. 蛋白分解酵素之來源…………………………………53
3. 蛋白分解酵素之分類…………………………………54
第五章 蛋白分解酵素的生技產業應用…………………………57
1. 在清潔劑產業之應用…………………………………57
2. 在啤酒釀造產業之應用………………………………61
3. 在烘焙產業之應用……………………………………63
4. 在肉品加工產業之應用………………………………64
5. 在製革產業之應用……………………………………64
6. 在乳品產業之應用……………………………………67
7. 在醬油產業之應用……………………………………67
8. 在紡織產業之應用……………………………………72
9. 在動物飼料相關產業之應用…………………………72
第六章 結論……………………………………………………. 74
參考文獻……………………………………………………… 75圖一 生物技術研究發展分工示意圖…………………………… 5
圖二 生物技術產業指導小組之組成…………………………… 7
圖三 生物技術在食品產業之應用………………………………19
圖四 pH對酵素反應速率的影響…………………………………29
圖五 溫度對酵素反應速率的影響………………………………30
圖六 Lock and Key之酵素反應模式……………………………33
圖七 Induced-fit之酵素反應模式…………………………… 34
圖八 蛋白質水解作用的原理……………………………………45
圖九 蛋白質水解程度(DH, Degree of Hydrolysis)和苦味
形成之關聯…………………………………………………50
圖十 工業用酵素之種類及其產業分佈圖………………………58
圖十一 1914年全世界的酵素銷售率……………………………59
圖十二 商業化酵素在啤酒釀造過程的應用……………………62
圖十三 烘焙食品之製造流程……………………………………65
圖十四 化學醬油的製造流程……………………………………70
圖十五 醬油釀造方法……………………………………………71
表一 依研究領域之計畫分類…………………………………… 4
表二 國科會生物技術學門之規劃……………………………… 6
表三 我國生技產業技術水準與先進國家(美、日)之比較…10
表四 生物技術應用於醫藥業之分析……………………………12
表五 生物技術應用於農產品之改良……………………………15
表六 應用生物技術增進加工廢棄物之利用……………………16
表七 酵素反應與化學反應之比較………………………………21
表八 酵素法與發酵法之比較……………………………………22
表九 不同種類的酵素來源………………………………………24
表十 常用的食品加工酵素………………………………………25
表十一 工業上常用的酵素……………………………………… 35
表十二 使用酵素的相關產業……………………………………36
表十三 酵素在各種工業的應用…………………………………37
表十四 酪蛋白與乳清蛋白濃縮物的水解產物…………………42
表十五 微生物蛋白質水解(內型)之分類…………………55
表十六 洗衣用劑添加之酵素及其作用…………………………60
表十七 製革過程中所可使用之酵素……………………………66
表十八 蛋白質分解酵素在食品工業上之應用…………………73

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