酶在食品方面的應(yīng)用

1、課程文獻(xiàn)綜述題 目:酶在食品方面的應(yīng)用姓 名:xx學(xué) 院:生命科學(xué)學(xué)院專 業(yè):制藥工程班 級(jí):xxx學(xué) 號(hào):xxxxxx教 師:2012年12月 3日湖 州 師 范 學(xué) 院酶制劑在食品方面的應(yīng)用xx摘要：酶制劑作為一種生物催化劑，具有高效、安全、生態(tài)和環(huán)保等特點(diǎn)。通過合理開發(fā)和應(yīng)用酶制劑及相關(guān)酶工程技術(shù)可有效地提高食品原料的深加工程度、改進(jìn)食品的加工工藝以及改善食品的風(fēng)味和品質(zhì)，從而達(dá)到提高產(chǎn)品得率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。本文綜述了酶技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，例如食品保鮮、食品生產(chǎn)、制糖工業(yè)、乳制品工業(yè)、食品添加劑的生產(chǎn)以及改善食品的品質(zhì)和風(fēng)味諸多方面的應(yīng)用概況及新酶源在食品工業(yè)未來的

2、展望。關(guān)鍵詞：酶制劑；食品；新酶源；應(yīng)用；Enzyme application in foodxxxAbstract：Enzyme preparation as a biological catalyst, with high efficiency, safety, ecological and environmental protection etc. Through the reasonable development and application of enzyme preparation and related enzyme engineering technology can ef

3、fectively improve the food raw materials processing degree, improve food processing technology and improve the food flavor and quality, so as to improve the product yield and quality, reduce the production cost. This paper reviews the enzyme technology has been widely used in various fields of food

4、industry, such as food preservation, food production, sugar industry, dairy industry, food additive production and improve food quality and flavor of many aspects, application situation and new enzyme source in the food industry of the future prospects.Key words: enzyme preparation ; food ; new enzy

5、me source; application;前言：酶制劑作為一種生物催化劑，具有高度的專一性和極高的催化效率。目前國內(nèi)外廣泛使用酶的領(lǐng)域是在食品工業(yè)部門。酶在食品工業(yè)方面主要用于食品保鮮、食品生產(chǎn)、食品添加劑的生產(chǎn)以及增強(qiáng)或改善食品的風(fēng)味和品質(zhì)等。1 酶制劑用于食品保鮮隨著人們對食品各方面的要求越來越高和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種嶄新酶法保鮮技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注和歡迎。酶法保鮮的原理是利用酶的催化作用，防止或消除外界因素對食品的不良影響，從而保持食品原有的優(yōu)良品質(zhì)。目前應(yīng)用較多的是溶菌酶和葡萄糖氧化酶的保鮮技術(shù)。1.1 溶菌酶溶菌酶（Lysozyme,又稱細(xì)胞壁溶解酶）可以水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽

6、聚糖的1，4-糖苷鍵，導(dǎo)致細(xì)菌自溶死亡。它對革蘭氏陰性菌、好氣性孢子形成菌、枯草桿菌、地衣型芽孢桿菌等都有抗菌作用，而對沒有細(xì)胞壁的動(dòng)物細(xì)胞不發(fā)生作用。它能殺死腸道腐敗球菌，增加機(jī)體抵抗力，促進(jìn)腸道雙歧乳酸桿菌增殖，促進(jìn)乳酪蛋白凝乳消化，所以它是理想的嬰兒食品添加劑1。此外，溶菌酶還對真菌和病毒有一定的殺傷作用，在一定程度上阻止或延緩食物變質(zhì)，延長食品貨架期。作為一種綠色食品防腐劑，溶菌酶廣泛用于水產(chǎn)品、釀造酒、乳制品、肉制品、新鮮果蔬、豆腐、糕點(diǎn)、面條及飲料等方面的保鮮，歐洲用它代替亞硫酸鹽來防腐保鮮。有資料表明，使用該酶最有效的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.05，且與植酸、聚合磷酸鹽、甘氨酸等配合使用，

7、防腐效果更好2。溶菌酶還具有一定的耐高溫性能，適用于超高溫瞬間殺菌奶，可以在包裝前直接添加或在殺菌前添加。馬美湖等的研究也證明溶菌酶對于控制細(xì)菌總數(shù)的增殖、減緩TVB-N的上升方面具有極其重要的作用31.2 葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase，GOD）不僅可以代替溴鉀改良面粉品質(zhì),還是一種除氧劑（發(fā)生需氧脫氫反應(yīng)）,阻止或防止氧化變質(zhì)。由于它能專一地將- D- 葡萄糖氧化成為葡萄糖酸和過氧化氫，可降低制品表面的pH 值，抑制微生物的生長4。GOD 在食品、飼料等方面有廣泛的應(yīng)用空間。在啤酒保鮮中，GOD 可除去啤酒中的溶解氧和瓶頸氧，生成的葡萄糖酸內(nèi)酯穩(wěn)定，無酸味、無毒副

8、作用，對啤酒的質(zhì)量沒有影響。向果汁及蔬菜中添加適量的GOD 和葡萄糖可有效地防止VC 因被溶解氧氧化而遭到破壞5。GOD 是種新型的飼料添加劑，它能催化腸道內(nèi)的葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫，當(dāng)過氧化氫積累到一定濃度時(shí)，直接抑制大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌等細(xì)菌的生長繁殖，它不會(huì)造成菌體的抗藥性或藥物殘留，而且由于它能除去腸道內(nèi)氧氣，降低pH 值，為厭氧的雙歧桿菌和耐酸的乳酸菌生長增殖提供了良好的環(huán)境6。國外已采用各種不同的方式應(yīng)用于茶葉、冰淇淋、奶粉等產(chǎn)品的除氧包裝或罐頭。72. 酶在食品生產(chǎn)上的應(yīng)用酶在各種食品的生產(chǎn)方面應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)舉例如下：2 .1 酶在糖類食品生產(chǎn)上的應(yīng)用2.1.1 用酶

9、進(jìn)行葡萄糖的生產(chǎn) 現(xiàn)在國內(nèi)外葡萄糖的生產(chǎn)大都采用酶法。酶法生產(chǎn)葡萄糖是以淀粉為原料，先經(jīng)-淀粉酶液化成糊精，再用糖化酶催化生成葡萄糖。2.1.2 用酶進(jìn)行果葡糖漿的生產(chǎn) 果葡糖漿是由葡萄糖異構(gòu)酶催化葡萄糖異構(gòu)化生成部分果糖而得到的葡萄糖和果糖的混合糖漿。2.1.3 用酶進(jìn)行始糖!麥芽糖的生產(chǎn) 飴糖是我國傳統(tǒng)的淀粉糖制品，用酶法生產(chǎn)飴糖時(shí)，先用-淀粉酶使淀粉液化，然后再加人-淀粉酶，使糊精生成麥芽糖，酶法生產(chǎn)的飴糖中，麥芽糖的含量可達(dá)60%-70% ?？梢詮闹蟹蛛x得到麥芽糖。2.1.4 用酶進(jìn)行糊精、麥芽糊精的生產(chǎn) 糊精是淀粉低程度水解的產(chǎn)物，廣泛應(yīng)用于食品增添劑、填充劑和吸收劑。其中，DE值在

10、10-20之間的糊精稱為麥芽糊精。淀粉在-淀粉酶的作用下生成糊精，控制酶反應(yīng)液的DE值，可以得到含有一定量麥芽糖的麥芽糊精。8 2.2 酶在蛋白質(zhì)類食品生產(chǎn)上的應(yīng)用2.2.1 用酶進(jìn)行水解蛋白的生產(chǎn) 蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下，水解生成蛋白胨、多膚、氨基酸等水解產(chǎn)物，統(tǒng)稱為水解蛋白。這些產(chǎn)物在食品、醫(yī)藥、飼料、細(xì)胞培養(yǎng)等方面廣泛應(yīng)用。2.2.2 用酶進(jìn)行明膠的生產(chǎn) 明膠是一種可溶于熱水中的蛋白質(zhì)凝膠，在食品工業(yè)和制藥工業(yè)中有廣泛的用途。以富含膠原蛋白的動(dòng)物皮或骨等為原料，在蛋白酶的作用下，不溶于水的天然膠原蛋白的三股螺旋結(jié)構(gòu)解體成為單鏈，生成溶于熱水的明膠。2.2.3 用酶進(jìn)行干酪的生產(chǎn) 干酪又稱

11、為奶酪，是乳中的酪蛋白凝固而成的一種營養(yǎng)價(jià)值高，容易消化吸收的食品，干酪的生產(chǎn)可以采用乳酸菌發(fā)酵或通過加人凝乳蛋白酶的方法進(jìn)行。2.2.4 用酶進(jìn)行低乳糖奶的生產(chǎn) 低乳糖奶的生產(chǎn)可以采用分離方法除去乳中的乳糖，也可以采用游離的乳糖酶或者通過固定化乳糖酶的作用，使乳中的乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，得到低乳糖奶。92.3 酶在果蔬類食品生產(chǎn)上的應(yīng)用2.3.1 用酶去除柑橘制品的苦味 由于柑橘制品中含有抽昔，而具有苦味。在柑橘制品的生產(chǎn)過程中，加入一定量的袖昔酶，在30-40左右處理1-2h ，水解生成鼠李糖和無苦味的普魯寧，即可脫去苦味。2.3.2 用酶防止柑橘罐頭出現(xiàn)白色混濁 柑橘中含有橘皮昔，

12、會(huì)使汁液中出現(xiàn)白色混濁而影響產(chǎn)品質(zhì)量。橘皮昔在橘皮昔酶作用下，水解生成溶解度大的鼠李糖和橘皮素-7-葡萄糖昔，能有效的防止柑橘類罐頭制品出現(xiàn)白色混濁。2.3.3 用酶進(jìn)行果蔬制品的脫色 許多果蔬含有花青素，在不同的PH 條件下呈現(xiàn)不同的顏色，對果蔬制品的外觀質(zhì)量有一定的影響。在實(shí)際應(yīng)用過程中，只需要將果蔬制品加人一定的花青素酶，于40 條件下保溫20 一30 min, 即可達(dá)到脫色效果。2.3.4 用酶進(jìn)行果汁生產(chǎn) 水果中含有大量果膠，在果汁和果酒生產(chǎn)過程中會(huì)造成壓榨困難、出汁率低、果汁混濁等不良影響。為了達(dá)到利于壓榨，提高出汁率，2.3.5用酶進(jìn)行果酒生產(chǎn) 果酒是以各種果汁為原料，通過微生物

13、發(fā)酵而成的含酒精飲料。在葡萄酒等果酒的生產(chǎn)過程中，已經(jīng)廣泛應(yīng)用果膠酶和蛋白酶等酶制劑。果膠酶用于葡萄酒生產(chǎn)，除了上述在葡萄汁的壓榨過程中應(yīng)用，以利于壓榨和澄清，提高葡萄汁和葡萄酒的產(chǎn)量以外，還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。102.4 酶在制糖澄清中的應(yīng)用2.4.1 果膠酶果膠酶是指能分解果膠物質(zhì)的多種酶的總稱，一般認(rèn)為它包括四種酶：原果膠酶、多聚半乳糖醛酸酶、裂解酶、果膠酯酶11。果膠酶對糖汁降低粘度、提高澄清度有較明顯的作用。陳健旋12以果膠酶對甘蔗汁進(jìn)行澄清，果膠酶的添加量為200U/100ml蔗汁，甘蔗汁的透光率由5%提高到95%，粘度由3.9mPas 下降1.1mPas。黃康寧等13研究了果膠酶降

14、解混合汁中果膠含量的影響，研究表明果膠的降解率在一定范圍內(nèi)與果膠酶的添加量成正比，pH 越低，對酶的降解反應(yīng)有促進(jìn)作用，果膠的降解也隨著時(shí)間的增長而增多。屠康等14研究了青皮甘蔗汁的澄清方法，果膠酶- 明膠- 硅溶膠合用的澄清效果比硅藻土、果膠酶- 殼聚糖等方法的效果要好。2.4.2 葡聚糖酶制糖工業(yè)中葡聚糖酶是根據(jù)切斷不同的糖苷鍵而分為-葡聚糖酶和-葡聚糖酶，-葡聚糖酶降解以-糖苷鍵連接的葡聚糖，-葡聚糖酶降解以-糖苷鍵連接的葡聚糖。由腸膜明串珠菌產(chǎn)生的葡聚糖含有大量的-1，6 鍵和少量的-1，2、-1，3 和-1，4 鍵，在糖汁中添加-葡聚糖酶可顯著降低葡聚糖含量。在國外，葡聚糖酶的使用已

15、有50 多年的歷史。1996/1997 榨季，路易斯安那糖廠在混合汁中添加6g/t 蔗汁的葡聚糖酶，作用時(shí)間12-15min，可降解50-85%的葡聚糖，降低了煮糖的粘度和糖蜜純度，晶體中的葡聚糖含量也減少了80%15。1995- 1999 年古巴在不同糖廠進(jìn)行了葡聚糖酶的試驗(yàn)，在葡聚糖含量為1600ppm的蔗汁中使用16ppm葡聚糖酶，10min時(shí)可水解85%的葡聚糖16。3. 酶制劑在食品添加劑生產(chǎn)方面的應(yīng)用食品添加劑是指為改善食品品質(zhì)和色、香、味，以及為防腐劑和加工工藝需要而加入食品中的化學(xué)合成或天然物質(zhì)。按照添加劑的功能不同，食品的添加劑可分為酸味劑、增味劑、甜味劑、乳化劑、增稠劑、強(qiáng)

16、化劑等等。隨著酶工程的發(fā)展，作為高效、安全的生物催化劑，酶在食品添加劑的生產(chǎn)中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。174.食品工業(yè)中的新酶源極端酶在食品加工中的應(yīng)用。極端微生物也叫嗜極菌, 是指能在極端溫度、高壓、高鹽、高或低pH、低水分活度、有機(jī)溶劑、重金屬等惡劣的環(huán)境中存活的一類微生物 18 。極端酶主要來源于嗜極菌, 是這類微生物生存和繁衍的基礎(chǔ)。但也有一些具有嗜極性的酶來自動(dòng)植物, 如嗜熱性的木瓜蛋白酶19 。極端酶能耐受食品生產(chǎn)過程中的一些“極端”條件, 發(fā)揮一般生物酶所不具備的催化特性, 而極端酶在“極端”環(huán)境下的活性和穩(wěn)定性又主要取決于它的結(jié)構(gòu)20 。研究極端酶的結(jié)構(gòu)、耐受機(jī)制及與功能之間

17、的關(guān)系, 將有助于改善酶的性質(zhì), 擴(kuò)大酶在食品工業(yè)中的使用范圍。小結(jié)：酶制劑產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今中國最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)之一，隨著基因工程、酶和細(xì)胞固定化技術(shù)等的發(fā)展，酶工程技術(shù)在食品中將有著更廣闊的應(yīng)用前景。今后重點(diǎn)加強(qiáng)對已經(jīng)獲得小試和中試成果的酶工程技術(shù)工業(yè)實(shí)用化研究。加速推廣酶法生產(chǎn)技術(shù)，完善酶反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)生產(chǎn)能力，創(chuàng)造更多的效益。展望酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)充分反映了21世紀(jì)食品添加劑與食品工業(yè)發(fā)展的新趨勢。應(yīng)利用基因工程技術(shù)挖掘優(yōu)良微生物菌種, 創(chuàng)制高活性的新酶源, 研究酶反應(yīng)器以及固定化酶等新技術(shù)。相信在不久的將來, 這一種安全高效的生物催化劑能全面進(jìn)入食品工業(yè)領(lǐng)域, 造福于每一個(gè)

18、人。參考文獻(xiàn)：1 徐敬宜.徐永平，劉姝，等.溶菌酶及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用J.食品與機(jī)械，2006，22（1）：90-932 惠秋沙. 溶菌酶的研究進(jìn)展及優(yōu)勢分析J . 中國健康月刊， 2011， 30 （ 5） ： 326-327.3 馬美湖.葛長榮等冷卻肉生產(chǎn)中保鮮技術(shù)的研究J食品科學(xué)，2003，24(4)：74-83.4 李艷.李靜. 葡萄糖氧化酶及其應(yīng)用J .食品工程，2006 （ 3） ： 9-11.5 顏偉.吳燕燕等. 酶制劑在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用J . 水產(chǎn)科學(xué)， 2006， 25 （12）：661-662.6 喬彥良. 新型飼料添加劑葡萄糖氧化酶 J . 中國飼料添加劑， 2009

19、 （ 2） ： 5-97 楊福馨現(xiàn)代生物技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用前景展望J株洲工學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，16(1)：468 張樹政.酶制劑工業(yè)M.北京:科學(xué)出版社, 1998:75-80 .9 郭勇.鄭穗平.酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用M 北京:中國輕工業(yè)出版社, 1996:263-27010 羅貴民, 曹淑桂, 張今.酶工程M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002:92-93 .11 付大波,程時(shí)軍.果膠酶的作用機(jī)理及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用J.飼料與畜牧,2010,(11):28- 31.12 陳健旋.應(yīng)用果膠酶澄清甘蔗汁J.閩江學(xué)院學(xué)報(bào),2005,26(5):51- 53.13 黃康寧等.果膠酶降解蔗汁中果膠的

20、研究J.欽州學(xué)院學(xué)報(bào),2008,23(6):37- 38.14 屠康.對青皮甘蔗汁澄清方法的比較研究J.食品工業(yè)科技,2005,26(2):134- 136.15 Pauh JS, CuddihyJAandFalgout R N.Analysing dextran in the sugar industry:A review of dextran in the factory and a new analytical techniqueJ.Proc Sug Ind Technol Ass.1999,58:747.16 Divisin Qumica Fsica, et al.The dextra

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