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酶制剂在食品分析检测中的应用

酶制剂在食品分析检测中的应用
酶制剂在食品分析检测中的应用

世界上已知的酶制剂有5000多种,工业化生产酶制剂近200种,常用的有30多种。酶是一种具有催化作用的蛋白质,具有高效性和专一性等特点。酶工程技术在食品工业各个领域都得到了广泛的应用。近年来,将酶制剂应用于食品分析检测中,显著的提高了检测效率。如聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction,PCR)技术,酶联免疫吸附

(Enzyme-LinkedlmmunosorbentAssay,ELSA)技术,酶生物传

感器(EnzymeBiosensor)等,可用于食品中农药残留、微生物、生物毒素的检测以及转基因食品的测定,具有准确、快速、特异性和灵敏性强等特点。

1引言

酶法检测就是利用酶来测定某些用一般化学

方法难于检测的食品成分的含量或测定食品中某些特殊酶的活性或含量。酶法分析包括食品组分的酶法测定、食品质量的酶法评价以及食品卫生与安全等方面的内容〔1〕。酶法检测的最大特点就是特异性强,所以常用于分析结构和物理化学性质比较相近的同类物质的鉴定。酶法检测的样品不需要进行很复杂的预处理。由于酶的催化效率高,反应条件温和,酶检测法的检测速度也比较快。常用的方法有:终点测定法、

动力学测定法、多酶偶联测定法、利用辅酶作用或抑制作用测定法、通过酶反应循环系统的高灵敏度测定以及酶标免疫检测法等〔2〕。

2酶制剂在食品分析检测中的应用

2.1聚合酶链反应(PolymeraseChainReaction,

PCP)技术PCP技术是由Kleppe等人在1971年首先

提出的。该技术是在体外合适条件下,以单链DNA为模板,以1对人工合成的寡核苷酸为引物,以4种脱氧核苷酸为底物,在热稳定DNA聚合酶作用下,通过DNA模板的变性,特异性扩增DNA片段的技术,又称基因体外扩增法。整个过程可分为DNA模板变性、退火、延伸三个连续步骤,通常由20 ̄40个

PCR循环组成。PCR体系主要由引物、dNTPs、DNA聚

合酶(Taq酶)、缓冲液、Mg2+及核苷酸模板组成。这种测定方法的优点是测定结果迅速、灵敏度高和特异性强,检测成本低。

目前PCR扩增中最常用的DNA聚合酶是Taq酶,它是由水生栖热菌(Thermusaquaicus)产生,热稳定性好,可耐94℃的高温,它的用量多少对PCR扩增效率及特异性有一定影响。除了Taq酶外,近年来,耐热的Pfu聚合酶也被广泛的应用于PCR反应,是迄今发现的错误掺入率最低的耐热DNA聚合酶。另外得到应用的还有一种rTth聚合酶,它可以将反转录和聚合作用融为一体,直接由其将RNA反转录后扩增出大量的DNA片段,可显著简化操作程序,提高效率。

PCR技术采用DNA扩增和自动化程序对特定的

致病菌进行检测,已经成功地对沙门氏菌〔3〕、大肠杆菌O157∶H7〔4〕、

产单核细胞李斯特菌〔5〕、金黄色酶制剂在食品分析检测中的应用

高春燕1,张百刚2

(1.大理学院公共卫生学院,云南大理671003;2.兰州理工大学生命科学与工程学院,甘肃兰州730050)

[关键词]酶;食品;检测

[中图分类号]O611.5[文献标识码]B[文章编号]1672-2345(2007)02-0005-03

[收稿日期]2006-12-06

[作者简介]高春燕(1981-),女,宁夏中卫人,助教,主要从事食品卫生研究.

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JOURNALOFDALIUNIVERSITY

第6卷第2期2007年2月

Vol.6No.2Feb.2007

葡萄球菌〔6〕等致病菌进行有效测定。此外,PCR技术也用于转基因食品的检测。已检测了许多种食物(如大豆、土豆、玉米和西红柿等)。在油菜籽的GMO检测中不仅可以用于定性检测,还可用来检测掺入不同类型的GMO菜籽油。Hupfer等人用PCR方法检测了Bt玉米的热加工产品中的基因修饰物〔7〕。PCR技术已经发展为检测转基因RonudupReady大豆的方法,呈现高度特异性和敏感度(0.01%GMO),适用于从大豆到豆制品、大豆蛋白、卵磷脂及豆油的半成品和终产品的样品〔8〕。

目前,国际上有四种系统利用该技术进行PCR产品的反应和检测,即BAX系统、新BAX系统TaqMan系统以及分子信号技术,与传统的PCR技术相比,以上四种自动化设备不仅简化了检测过程,同时也避免了在DNA扩增后需要经过凝胶电泳,放射标记或非标记探针进行杂交的繁琐步骤,它们的最低检测限较已报道的更低〔9〕。

2.2酶联免疫吸附技术(Enzyme-LinkedIm-munosorbentAssay,ELSA)酶联免疫吸附技术是从酶标记抗体技术发展起来的,是把抗原抗体的免疫反应和酶的高效催化作用原理有机的结合起来的一种检测技术。主要有三种方法:即直接法、抗体夹心法和竞争法。此方法检测食品中生理活性物质具有操作简便、快速特异、定量准确、经济实惠等优点,特别适合于大批量检测。

用于ELISA标记的酶主要有辣根过氧化氢酶(HRP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、葡萄糖氧化酶(GOD)和半乳糖苷酶等。而以半乳糖苷酶用得较多〔10〕。据报道〔11〕,漆酶有望替代HRP成为ELISA新的标记酶。

ELISA利用抗体与抗原之间的反应,在临床医学、食品分析领域都有应用。抗体在抗血清中可以是单克隆抗体,也可以是多克隆抗体,这两种抗体在ELISA技术中对沙门氏菌〔12〕、大肠杆菌O157∶H7〔13〕、李斯特菌〔14〕、金黄色葡萄球菌〔15〕等血清型细菌有很好的检测结果。ELISA可检测食品中农药残留、生物毒素、重金属污染以及动物食品兽药残留和转基因食品的测定。另外,ELISA还可用于食品中其它成分的测定,如大豆及其制品中的胰蛋白酶抑制因子〔16〕、牛初乳中乳铁蛋白含量〔17〕以及食品加工过程中酶的含量的变化〔18〕等。

常用的ELISA方法的检测时间包括加样、保温、洗涤、加抗体等时间,操作时间长,步骤繁琐。2002年美国生产的全自动酶联荧光免疫检测系统(UIDAS)根据ELISA的基本原理,采用“夹心技术”检测蓝光与抗原成正比,可以在45min至2h内完成全部检测工作。目前国外市场上出售的Biocontrol系统(美国)、Diffcham系统(瑞士)和Detex系统(美国)均能够提高ELISA方法的标准化和自动化程度,减少了人工操作的误差,提高了检测效率。

2.3酶生物传感器(EnzymeBiosensor)酶生物传感器作为传感器的先驱,是1962年由Clark提出,1967年由Updike构建的,在分析领域具有极大的发展潜力和前景。酶传感器对生物体具有催化特性,且对特定底物有反应的特异性,把这种特异性与电化学分析的迅速性和简便性结合起来,就能够从含有多种多样有机物的生物试样中,有选择的把特定物质迅速测定出来。操作方便,检测迅速,选择性好,灵敏度高。

酶生物传感器发展较快,现已有多酶传感器,可用在生产线上监控食品加工流程,发酵工艺过程及微生物浓度的控制,又可在包装材料上测知食品是否经过不当温度的贮存,冷冻时微生物含量及对食品贮存寿命的预警。利用酶电极进行食品分析,已能测定多种氨基酸、糖类和酚类物质。Ghindilis等人运用纤维质的DEAE-纤维素固定漆酶制成两种类型高活力稳定的传感器,可用来检测茶叶加工过程中儿茶酚的变化情况。用琼脂等固定化漆酶制成的电极,可以精确测量多酚,多氨基苯等底物;用脲酶电极法可测定食品中赖氨酸含量〔11〕。有固定化蔗糖转化酶(INV)、葡萄糖变旋酶(MUT)及葡萄糖氧化酶(GOD)的复合酶膜组成的过氧化氢双电极系统,可同时测定样品中蔗糖和葡萄糖含量,适用于食品发酵液中蔗糖和葡萄糖的测定〔1〕。利用嘌呤氧化酶电极检测酶催化反应中H2O2的产生量,可测定鱼的新鲜度。此外,酶生物传感器还可用于食品滋气味及成熟度的检测〔2〕。酶电极已在食品行业中得到广泛应用。

近几年,人们普遍关注“生物芯片”和“微芯片”在食源性致病菌等微生物的检测。在设计生物芯片时,可以在芯片上加上不同种类的抗体成分DNA分子,以便在同一芯片上同时完成对沙门氏菌、李斯

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总第38期自然科学

特菌、大肠杆菌和葡萄球菌等的检测。

2.4其它酶在食品分析检测中应用日趋广泛。利用有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制昆虫中枢和周围神经系统中乙酰胆碱酯酶的活性,造成神经传导介质乙酰胆碱的积累,影响正常传导,使昆虫中毒致死,应用这一昆虫毒理学原理,发明了酶抑制法快速测定果蔬中农药残留〔19〕。另外,也可用放射同位素的底物在酶的作用下得到的产物,分离测定产物的同位素含量〔2〕。

3结语

利用酶催化反应的高效性,特异性与其它分析方法相结合,在食品分析检测中具有测定结果迅速、灵敏度高和特异性强,成本低等特点。其应用领域也在不断拓展,可用于食品中微生物、农药残留、食品添加剂、生物毒素、某些营养成分的测定以及转基因食品的检测,在食品分析检测方面显示了极大的优势。但同时也不可避免存在一些缺陷,如存在交叉反应,对试剂的选择性高,难于同时分析多种成分等。随着有关研究的不断深入,酶在食品分析检测中将会发挥更为重要的作用。

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高春燕,张百刚酶制剂在食品分析检测中的应用第6卷总第38期

酶制剂在食品工业中的应用 论文

酶制剂在食品工业中的应用 摘要:酶制剂是一类特殊的食品添加剂,具有催化高效性,专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向,包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用。并对酶制剂在食品工业中的发展方向和安全问题进行了讨论。 关键词:酶制剂;食品工业;应用 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面,它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。 随着发酵工业的发展,酶制剂的主要来源已被微生物所取代,它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性,还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展,酶制剂的种类越来越多,分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有:淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等,它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然,尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步,但与发达国家相比,还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步,今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 1.酶与食品的关系 在食品生产加工中,为了保持食物原有的色、香、味和结构,就要尽量避免引起剧烈的化学反应。酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质,因此作用条件非常温和。许多酶所催化的反应从动植物最初生长时就开始了,当它被作为食品时,其体内酶的催化作用仍然继续进行着。如动物体死后,其合成代谢停止,而分解代谢加快,因此就会导致组织腐败,但这可能也会改善某些食品原料的风味。在大多数成熟的水果中,由于某些酶的增加,会使得其呼吸速度加快,淀粉转变为糖,叶绿素发生降解,细胞体积快速增加。这些变化,对于水果风味的改善是有益的;而对蔬菜来讲,叶绿素的降解则是有害的。 2.与食品生产有关的酶制剂 2.1与淀粉糖和甜味剂生产有关的酶制剂 淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的历史,淀粉加工用酶所占比例达到15%,是酶制剂最大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高,并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提到的是一系列新的酶制剂的发现和应用,如在1995年已经工业化的酶转化淀粉生产海藻糖,改变了先前从酵母等食物中抽提的生产方法,生产成本大大下降。这种糖不仅耐酸、耐热、防龋齿,还可抑制蛋白质变性和油脂酸败,市场日益扩大。 2.2与油脂生产有关的酶制剂 油脂是人类食品的主要营养成分之一,有赋予食品不可缺少的风味,而且用酶法生产有益健康的油脂的正逐步应用成熟,如用DNA等高度不饱和脂肪酸作为食品的原材料所制作的食品销售额已达400亿日元。 2.3与蛋白质有关的酶制剂 蛋白质在食品加工中,不仅具有营养的功能还具有各种物理功能,提高这类功能将会增加其附加值,要达到这个目的需要利用蛋白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生产氨基酸系列的调味品,就必须把蛋白质彻底分解为氨基酸。 2..4与面包生产有关的酶制剂

酶工程在食品方面的应用

浅谈酶工程及其在食品领域中的应用 摘要:酶工程是现代生物技术的重要组成部分。酶作为生物催化剂,具有高催化效率,专一性强,反应条件温和及酶活性可以调控。本文介绍了酶工程和酶在食品领域中的应用,并对酶工程技术研究应用前景做了整体展望。 关键词:酶工程,固定化,食品 1.酶和酶工程 1.1简述酶和酶工程 酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质.它能特定地促成某个化学反应而本身却不参加反应,且具有反应率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点.这些特点比传统的化学反应具有较大的优越性.【1】酶工程技术是现代五大生物工程技术之一,是利用酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等所具有的某些功能,借助于工程学手段来提供产品或服务于社会的一门科学技术。酶工程技术的应用范围很广,主要包括酶的分离和提取、各类酶的开发和生产、固定化技术的研发、酶反应器的研制等几个方面【2】 1.2酶的来源、提取、分离和纯化 酶的来源主要有植物、动物和微生物。最早人们多从植物、动物组织中提取,例如从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜,胰脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。酶是蛋白质,因此一切蛋白质的分离原则都应该遵行。酶作为特殊的蛋白质,最重要的原则是纯化过程中一定要保持其活性。酶的分离纯化化学方法一般很据酶的分子量、等电点、疏水性等生化性质,选择相应的沉淀、盐析、层析方法。 1.3酶的生产 微生物种类多,几乎所有酶都能从微生物中找到,而且它的生产不受季节、气候限制;由于微生物容易培养,繁殖快,产量高,故酶大多有微生物生产。近年来,随着基因工程技术的迅速发展,又为酶产量的提高和新酶种的开发开辟了新的途径。例如利用改良的过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基和烷基,生产一些食品特有的香气因子。此外,运用基因工程技术,提高葡萄搞异构酶,纤维素酶,糖化酶等酶活力的研究也取得了一定的成绩。【4】基因工程的克隆流程包括:目的基因的获得、将目的基因克隆到合适的质粒载体;、将重组质粒转染细胞和表达产物的检测。其中,目的基因的获得主要有三条途径:以含有目的的基因的生物DNA 中获得、以DNA作为目的基因和用化学方法合成目的基因。在宿主体系的选择方面,目前在食品级酶的生产中,原核生物一般选用枯草杆菌、地衣芽抱杆菌、乳酶链球菌、嗜热链球菌等。真核生物一般以酵母和哺乳动物细胞作宿主细胞。【16】 1.4 固定化酶 1.4.1固定化酶简介 酶的固定化是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,进行特有的催化反应,并可回收及重复利用的技术。酶的化学本质是蛋白质,其最大弱点是不稳定性,对酸、碱、热及有机溶液容易发生酶蛋白的变性作用,从而降低或失去活性。而且酶往往在溶液中进行反应,反应以后会残留在溶液系统中不易回收,造成最终产品生化分离提纯操作上的麻烦。加之酶反应只能分批进行,难于连续化、自动化操作。这大大地阻碍了酶工程的发展应用为克服上述缺点,要将游离酶固定化后进行应用。固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以它原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。固定化酶技术是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。【6】 1. 4.2吸附法 吸附法是通过非特异性物理吸附法或生物物质的特异吸附作用将酶吸附在炭、有机聚合物、玻璃、无机盐、金属氧化物或硅胶等材料上。该方法又分为物理吸附法和离子吸附法。

酶在食品工业中的应用与前景

食品科学,2006(12):酶在食品工业中的应用与前景 肖玫1郭雪山2 (1南京农业大学工学院,南京210031 2南京财经大学食品科学与工程学院,南京210003) XIAO Mei 1 GUO Xue shan 2 (1. Engineering College,Nanjing Agricultural Universituy, Nanjing 210031,China ; 2. Food Science And Engineering College,Nanjing Universituy of Finance And Economics,Nanjing 210003,China) 摘要:本文介绍了酶在食品工业中的重要作用;概括了酶在肉类、鱼类加工、蛋品加工、乳品工业、果蔬加工、饮料、酿酒工业、焙烤食品和制糖中的应用;展望了酶对食品工业的发展前景。 关键词:酶;食品工业;应用;前景 The Application and the prospect of developmentof Enzy matic Techology in the Food Industry Abstracts:This paper introduces important effect of enzy in food industry,summarizes the application of enzy in the production of flesh, fish, eggs, milk, vegetable, beverage, vintage, toast food and refine suger,and gives developing prospect of enzy in food industry. Key words: Enzy;Food Industry;Application Prospect 生物工程是现代科技的一项高新技术,酶工程是生物工程中最重要的组成部分,是利用酶的特异催化功能,将一种物质转化为另一种物质的技术,即将生物体内具有特定催化作用的酶类或细胞、细胞器分离出来,在体外借助工业手段和生物反应器进行催化反应来生产某种产品的工程技术。当前酶制剂的生产,主要依靠从微生物发酵液或细胞中提取有用的酶类,如——淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、脂酶、果胶酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖异构酶以及用于重组DNA技术的各种工具酶等。这些酶类已被广泛用于食品加工、纺织、制革、医药、加酶洗涤剂生产和基因工程中。 生物技术在食品工业中应用的代表就是酶的应用。目前已有几十种酶成功地用于食品工业。例如,葡萄糖、饴糖、果葡糖浆的生产、蛋白质制品加工、果蔬加工、食品保鲜以及改善食品的

酶在食品中的应用

多种酶在食品中的应用 学生:李慧娜指导老师:胡亚平所在学校:湖南农业大学 摘要:酶是生物活细胞产生的一类具有催化功能的蛋白质。酶的催化效率高,具有很高的专一性,需比较温和的条件。因此,酶在食品科学中相当重要,通过酶的作用能引起食品原料的品质发生变化,也能在比较温和的条件下加工和改良食品。食品加工中几种重要的酶有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多酚氧化酶、脂肪酶以及其他一些氧化酶等。酶在食吕保藏中也起着非常重要的作用。酶不仅影响着食品的感观功能而且也影响着食品的营养功能。不同的酶在在不同的产品中发挥着不同的作用。 关键词:多种酶食品应用 随着食品工业的快速发展,人们的食品安全和健康意是益增强,对食品的要求愈来愈高。为了让人们吃得放心,吃得健康,研究酶在食品中的应是一个具有重大意义的项目。目前,绿色健康消费已经成为新的消费时尚,首选绿色天然食品的观念已在消费者心中根深蒂固,酶法保鲜广泛应用于食品的贮藏之中。因此,大力推广酶在食品贮藏中的应用已成为广大消费者的心声。由于酶的高效性,专一性,以及影响反应速度的因素的可控制性使得酶的研究逐具有广大的前景。 一、酶对食品感观功能的影响以及营养功能的影响 (一)酶对食品感观功能的影响 内源酶类对食品的风味、质构、色泽等感观质量具有重要的影响,其作用有的是期望的,有的是不期望。如动物屠宰后,水解酶类的作用使肉嫩化,改善肉食原料的风味和质构;水果成熟时,内源酶类综合作用的结果会使各种水果具有各自独特的色、香、味,但如果过度作用,水果会变得过熟和本酥软,甚至失去食用价值。 (二)酶对食品营养功能的影响 脂肪氧合酶催化胡萝卜素降解而使面粉漂白,在蔬菜加工过程中则使胡萝卜素破坏而损失维生素A源;在一些用发本酵方法加工的鱼制品中,由于鱼和细菌中的硫胺素酶的作用,使这些制品缺乏维生素B1;果蔬中的Vc氧化酶及其它氧化酶类是直接或间接导致果蔬在加工和贮存过程中维生素C氧化损失的重要原因之一。 二、多种酶在食品中的应用 (一)淀粉酶 淀粉酶在食品工业上应用很广泛。淀粉酶制剂是最早实现工业化生产和产量最大的酶制剂品种,约占整个酶制剂总产量的50%以上,被广泛应用于食品、发酵及其他工业中。 淀粉酶用于酿酒、味精等发酵工业中水解淀粉;在面包制造中为酵母提供发酵糖,改进面包的质构;用于啤酒除去其中的淀粉浑浊;利用葡萄糖淀粉酶可直接将低黏度麦芽糊精转化成葡萄糖,然后再用葡萄糖异构酶将其转变成果糖,提高甜度等。目前商品淀粉酶制剂最重要的应用是用淀粉制备麦芽糊精、淀粉糖浆

酶制剂在面粉品质改良中的应用

酶制剂在面粉品质改良中的应用 浏览次数:27日期:2010年5月17日16:35 (摘要:主要讨论了如何选择用于面粉品质改良的酶制剂,论述了α-淀粉酶、半纤维素酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶等国内外正在使用或开发的酶制剂的特性和主要功能,并提出酶制剂在面粉品质改良中的开发前景。关键词:酶制剂;特性;功能;面粉品质改良剂) 前言 要生产好的面粉,需优质的原料小麦。而我国的小麦品质尽管在最近几年有所提高,但与国际上优质小麦(加麦、美麦和澳麦)相比,仍有很大差距。具体表现为硬麦不硬,软麦不软。中国已加入WTO,这些国家的优质小麦将更多的进入中国,事实上,这些国家也正在研究用他们的小麦来开发东方食品,如笔者2001年7月访问的加拿大国际谷物研究所(CIGI)、加拿大谷物委员会(CGC)、加拿大小麦局(CWB),他们正投入很大的财力和人力积极开发用加麦生产面条、馒头等东方食品,旨在进一步拓展加麦的东方市场。可以说,入世后,我国的面粉企业将面临更严峻的形势,发展专用粉将是我国面粉企业的一个研究方向。开发专用粉除了选择合适的原料、对面粉进行合理的后处理外,还有一个不可忽视的就是使用面粉品质改良剂(flourimprover),可能在某些情况下,面粉改良剂对改善面粉的品质起着关键的作用,可以抵偿原料的不足。 随着消费者食品安全意识的提高,随着科技的进步,对人体有害的面粉添加剂的危害性的不断提示,如1995年第44届JECFA确认溴酸钾有致癌性和遗传毒性,不宜食用,许多国家都相继禁用。尽管溴酸钾在面粉行业中已有80多年的历史(1914年开始),但是,各国的科技工作者都在寻找、研制溴酸钾的替代品。食品行业和大众消费者迫切需要天然无公害的面粉添加剂,酶制剂则能顺

多酚氧化酶在食品中的应用

多酚氧化酶在食品中的研究进展 摘要:多酚氧化酶(PPO)存在于许多种类的食品中,是引起食物褐变的主要因素,酶促褐变严重影响了食品的感官品质,使得食品的保质期缩短和价值显著降低,不少新鲜食品的销售市场因此受到限制[1]。本文介绍了多酚氧化酶的酶学性质以及相应的抑制方法,并对其应用做出论述。 关键词:多酚氧化酶;性质;抑制方法;应用 多酚氧化酶(PPO)是自然界中分布十分广泛的一类末端氧化酶,属于铜金属酶类,其化学性质稳定,是植物叶子、果实等发生褐变的主要作用酶类[2]。此外,还会引起食品的褐变,损害食品的感官风味质量[3-4]。PPO普遍存在于植物、昆虫和真菌之中,甚至在腐烂的植物残渣上都还可以检测到它的存在。因此该酶与果蔬的加工品质密切相关,科学家们很早就开始对它进行深入彻底的研究[5-6]。 农产品的酶促褐变与多酚氧化酶活性和含量密切相关。这方面研究很多,酶促褐变不仅影响产品外观、风味、营养和加工性能,而且大大降低耐贮性,尤其对肉色较浅且容易碰伤的水果和蔬菜影响更为严重,产生的经济损失更大[7-9]。通常PPO 与底物被区域化分开,PPO 在质体中以潜伏状态存在,而PPO 的底物存在于液泡中。只有当植物体内发生生理紊乱或组织受损时,PPO 与底物的亚细胞区域化才被打破,PPO 底物被激活产生黑色或褐色的沉积物,这是果蔬等农产品酶促褐变的主要原因[10]。 1、多酚氧化酶的酶学性质 与多酚氧化酶酶学性质的主要研究内容有:酶的分离和纯化、测定酶促反应的速度、了解影响酶促反应的因素等等[11]。 在分离和纯化时,一般是进行纯化,再将纯度高的PPO酶液进行酶学的性质研究[12-13]。PPO活性检测则一般通过测定产物生长速度(初速度)来测定,通过采用分光光度法,即在一定波长下测定从醌生成的色素的吸光度,再根据吸光度来定义酶的活性大小[14]。目前,已知的影响PPO酶促反应速度的因素主要有:温度、同一底物不同浓度、不同的底物、pH值、激活剂、抑制剂等[15]。

酶在食品中的应用

酶在食品中的应用 人类对酶的应用可以追溯到几千年前。在对酶的不断认识过程中,我们给酶下了一个科学的定义:酶是由生物活细胞产生的、具有高效和专一催化功能的生物大分子。食品酶学是酶学的基本理论在食品科学和技术领域中应用的科学,主要研究食品原料、食品产品中酶的性质、结构、作用规律以及食品储藏、加工和食用品质的影响,食品级酶的生产及其在食品储藏、加工环节的应用理论与技术。 食品用酶,从早期的酿造、发酵食品开始,至今已广泛应用到各种食品上。随着生物科技进展,不断研究、开发出新的酶制剂,已成为当今新的食品原料开发、品质改良、工艺改造的重要环节。在食品工业中广泛采用酶来改善食品的品质以及制造工艺,酶作为一类食品添加剂,其品种不断增多。它在食品领域中的应用方兴未艾。与以前的化学催化剂相比,酶反应显得特别温和,这对避免食品营养的损失是很有利的。 酶制剂在食品行业中的应用主要体现在以下几个方面: 1. 有利于食品的保藏,防止食品腐败变质。例如:目前与甘氨酸配合使用的溶菌酶制剂,应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。如溶菌酶用于 pH6.0,7.5的饮料和果汁的防腐。乳制品保鲜新鲜牛乳中含有13毫克/100毫升的溶菌酶,人乳中含量为40毫克/毫升。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶菌酶,不但可起到防腐作用,而且有强化作用,增进婴儿健康。 2. 改善食品色香味形态和质地。如,花青素酶用于葡萄酒生产,起到脱色作用;复合蛋白酶嫩化肌肉,使肉食品鲜嫩可口;在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶,使最终反应达到风味化要求。 3. 保持或提高食品的营养价值。通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。

第十章 酶在食品分析中的应用

第10章酶在食品分析中的应用 主要内容: 1 酶法分析的特点及应用类型 2 酶联免疫测定(ELISA) 3 聚合酶链式反应(PCR) 4 酶生物传感器 5 酶抑制率法 酶法分析的发展 ?酶在定量分析中的应用可以追溯到19世纪中期。当时,曾采用麦芽提取物作为过氧化物酶源,以愈创木酚作为共底物或指示剂测定过氧化氢。 ?然而,酶法分析真正的发展应归于它在临床实验室中的广泛应用。 酶法分析的发展 ?如早在1914年临床上就开始采用脲酶测定尿中的尿素,但是在临床实验室中酶分析的真正突破要推迟到1958年,当时转氨酶分析发展成为诊断肝病和心脏病的一个有效手段。 ?到了20世纪50年代前已有60种物质能借助于酶法分析。近年来,酶法分析发展迅速,广泛应用于临床检验、食品、环境等生物及其它样品的检测。 1. 酶法分析的特点及应用类型 ?酶的特性 酶在食品分析中的应用类型 ?1. 去除样品中的杂质。如测定果糖、多糖等。 ?2. 催化待测物生成新的产物,而这种产物更容易被定量分析。如:淀粉的测定。 ?3. 测定食品中酶的活性作为食品的指标,如过氧化物酶的测定。 ?4. 利用酶催化反应所产生的一些信息。如酶联免疫法、酶电极法等。 2 酶联免疫测定(ELISA) ?酶联免疫测定(enzyme-linked immunosorbent assay ,ELISA)是继放射免疫测定技术之后发展起来的一项新的免疫学技术。 ?ELISA自上世纪70年代出现开始,就因其高度的准确性、特异性、适用范围宽、检测速度快以及费用低等优点,在临床和生物疾病诊断与控制等领域中倍受重视,成为检验中最为广泛应用的方法之一。 2.1 ELISA的基本原理 ?(1)利用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接(或建立关联)。 ?(2)通过酶与底物产生颜色反应,用于定量测定。 ?它将酶促反应的高效率和免疫反应的高度专一性有机地结合起来,可对生物体内各种微量有机物的含量进行测定。测定的对象可以是抗体也可以是抗原。 ELISA试剂盒的组成 ?完整的ELISA试剂盒包含以下各组分: (1)包被抗原或抗体的固相载体(免疫吸附剂); (2)酶标记的抗原或抗体(标记物); (3)酶作用的底物(显色剂); (4)阴性和阳性对照品(定性测定),参考标准品和控制血清(定量测定); (5)结合物及标本的稀释液; (6)洗涤液;(含吐温20磷酸盐缓冲液) (7)酶反应终止液。(常用硫酸) 酶标仪和酶标板

酶在食品添加剂生产方面的应用

脂肪酶在食品工业中的应用 摘要:本文综述了脂肪酶在食品工业中的应用。脂肪酶在焙烤食品中可作为绿色生物改良剂;在油脂工业上可促油脂水解;在乳品工业中可用于乳酯水解;在食品添加剂中可增香改质、提高食品档次。并展望了今后的研究方向及应用前景。 关键词:脂肪酶;食品工业;油脂;乳品;添加剂;应用前景 脂肪酶广泛存在于动植物和微生物中,它可将脂肪分解成甘油和脂肪酸,是一类特殊的酯键水解酶。脂肪酶有多功能催化作用的开发,如乳制品的增香、鱼片脱脂、食用油加工、洗涤剂添加酶、皮革毛皮绢纺脱脂、制药、化工合成、污水处理、工具酶等多种用途。而且,在有机相中脂肪酶还能催化酯合成、酯交换反应、酯聚合反应、肽合成以及酰胺合成等,是生产医药、化工、食品和化妆品的重要原料。本文主要综述了脂肪酶在食品工业领域中的应用。 一、脂肪酶在食品工业中的应用 脂肪酶被广泛的应用于食品加工及品质的改良中。如用于乳制品及黄油的增香。利用位置水解特性对油脂之中的酯键催化,从而提高食用油的营养价值。在鱼类的加工中,用脂肪酶分解鱼肉中的脂类,利用脂肪酶催化酯交换反应将棕榈油转化成类可可脂。在生面团中加入脂肪酶使三甘酯部分水解而增加单甘酯的含量可延缓变质,单甘酯和双甘酯的形式使蛋白气泡性质得到改善。 1脂肪酶在焙烤食品中的应用 随着焙烤食品工业的快速发展,消费者的食品安全和健康意识日益提高,对面粉及焙烤食品提出了愈来愈高的要求。脂肪酶在焙烤食品工业中的应用,主要是体现在对面包粉面团的强筋作用及改善面包品质方面。同时,能适当降低面团的延伸性。特别是用于无脂肪、低脂肪或含油的面包产品中效果最理想,能降低面团粘稠度,改善面团的操作性能,增强面团筋力和面团的弹韧性,提高面团发酵耐力和醒发耐力,以及面包入炉急胀性,增大产品体积。此外,还可改善面包内部组织结构,使其更加均匀细腻,包芯色泽更加洁白,提高了面包组织的柔软度,对面包制品有很好的改良效果。 2 脂肪酶在食用油脂工业上的应用 2.1 酶促油脂水解 将油脂与水一起在催化剂作用下生成脂肪酸和甘油的反应叫油脂水解反应,它在脂肪酸与肥皂工业上广泛应用。传统的油脂水解反应使用无机酸、碱及金属氧化物等化学物质作为催化剂,需要高温、中高压、长时间及设备耐腐蚀的条件,其成本高、能耗大、操作安全性差,而且产物脂肪酸颜色深或发生热聚合,不适用于热敏性油脂。而以生物酶作催化剂的酶促水解则正好克服上述缺点,而且可以具有选择性,因此有利于减少副反应、提高目标产品脂肪酸的质量和收率。 3 脂肪酶在乳品工业中的应用 应用于乳酯水解,包括奶酪和奶粉风味的增强、奶酪的熟化、代用奶制品的生产、奶油的酯解改性等。脂肪酶作用于乳酯并产生脂肪酸,能赋予奶制品独特的风味。传统奶酪制品加工所用的脂肪酶大都来自动物组织,如猪、牛的胰腺和年幼反刍动物的消化道组织。不同来源的脂肪酶会产生不同风味特征。脂肪酶还可使用在羊奶仿制牛奶的制

食品酶制剂在食品工业中的应用

食品酶制剂在食品工业中的应用贺州学院 2009级食品科学与工程专业(食品质量与安全方向) 摘要:酶制剂是一种生态型高效催化剂,具有高效、安全、生态和环保等特点,能够有效带动相关领域技术水平的提高。本文从酶制剂在食品加工、保鲜、改良、农副产品附加值的提高、食品检测、脱毒等方面的应用谈其在食品工业中的应用及发展前景。 关键词:食品酶制剂;食品工业;应用 0.引言 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质,是一种生物催化剂。一切生物的全部新陈代谢都是在各种酶的作用下进行的。酶制剂是由动物或植物的可食或非可食部分直接提取,或由传统或通过基因修饰的微生物(包括但不限于细菌、放线菌、真菌菌种)发酵、提取制得,用于食品加工,具有特殊催化功能的生物制品,其中专用于食品加工的酶制剂称为食品酶制剂。我国列入食品添加剂使用卫生标准GB2760-2007的酶制剂品种已有30多种,而日本食品卫生法(新法)中,作为食品添加剂的酶已达76种,酶制剂在食品工业的许多领域得到了广泛的应用。 酶制剂是一类比较特殊的食品添加剂,主要成分是具有各种催化活性的酶蛋白。酶制剂是食品添加剂中发展迅速的行业,作为一种食品添加剂,与传统的化学法,如酸法、碱法加工食品相比,酶技术具有显著的优越性,一是酶本身无毒、无味、无嗅,不会影响食品的安全性和食用价值;二是酶具有高度催化性,低浓度的酶也能使反应快速进行;三是酶作用时所要求的温度、pH值等条件温和,不会影响食品质量;四是酶有严格的专一性,在成分复杂的原料中可避免引起不必要的化学变化;五是酶反应终点易控制必要时通过简单的加热方法就能使酶制剂失活,终止其反应。因此,酶工程技术在食品的各个领域得到了广泛应用,如在食品制造、品质改良、提高产品附加值等方面。 1.酶制剂在食品加工上的应用 利用凝乳酶生产奶酪,淀粉酶可液化、糖化淀粉,促进酵母菌的生长,进而生产啤酒、酒精,如果利用棕榈油与硬脂酸进行酶交酯化,就可制得类似可可脂的产品—类可可脂或代可可脂。通过不同的淀粉酶分解淀粉,可以生产出麦芽糊精、麦芽糖浆、麦芽糖和果糖等甜味剂,分别用于糖果、冰淇淋、饮料等各类食品的加工。用橙皮苷酶和橙皮苷反应可以生产橙皮素—F—葡萄糖苷二氢查耳酮,其是对人体安全的甜味剂,甜度为蔗糖的70~100倍[1]。酶制剂还可以用于异麦芽低聚糖、海藻糖、帕拉金糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖等功能性低聚糖的制造。 酶制剂在起酥油和人造奶油的生产方面也有很好的应用。以大豆油

酶在食品风味方面的应用

天津科技大学课程论文 酶在食品风味方面的应用 Application Of Enzymes In The Food Flavor 摘要 本文介绍了酶的作用机理,食品中脂肪、蛋白质、核酸和风味前体在酶的作用下生成风味物质的过程, 用于消除食品异味的酶, 用来生产风味物质的酶,并展望风味酶的前景。 关键词:食品;风味;酶 ABSTRACT This paper introduces the mechanism of enzymes, the process of generating flavor using fat, protein, nucleic acid and flavor precursors in food with the help of enzyme , Introducing enzymes used to eliminate the smell of food, enzymes used to produce flavor substances, and looking forward to the prospect of enzymes in food. Key words: food, flavor, enzyme

目录 1前言 (5) 2食品中的风味酶及其作用机理 (6) 3风味酶在食品风味方面的应用 (7) 3.1食品组分在酶作用下产生风味物质 (7) 3.1.1脂肪 (7) 3.1.2蛋白质 (7) 3.1.3核酸 (8) 3.1.4风味前体物质 (8) 3.2风味化合物的酶法合成 (8) 3.2.1脂肪酶和酯酶 (8) 3.2.2氧化还原酶 (9) 3.2.3其它酶 (9) 4消除食品异味 (10) 5展望 (11) 6参考文献 (12)

酶工程在食品工业中的应用

酶工程在食品工业中的应用 一、酶的用途 表:酶用于食品加工 酶的用途反应酶 水解淀粉生产葡萄糖淀粉+H2O → 葡萄糖糖化酶α-淀粉酶 水解RNA生产 5'-IMP及5'-GMP ? RNA+H2O →5'-AMP+5'- GMP+5'- UMP+5' - CMP ? 5'-AMP+H2O→5'-AMP+NH3 ?磷酸二酯酶? AMP 脱氨酶 用Plaste in 反应修饰蛋白质肽 + 蛋氨酸乙酯→ 肽 - 蛋氨酸木瓜酶 消除桔汁苦味?柚苷 +H2O → 鼠李糖 + 柚配质 -7- 葡糖苷 (2) 柚配质-7-葡糖苷→葡萄糖+柚 配质?柚苷酶 ?黄酮化合物糖苷酶 生产果葡糖浆D-葡萄糖→D-果糖葡萄糖异构酶 增加甜菜糖收率棉子糖 +H2O →半乳糖 + 蔗糖蜜二糖酶(α-半乳 糖苷酶 ) 分解牛奶及乳清中乳糖乳糖 + 水→D-半乳糖 + 葡萄糖β- 半乳糖苷酶 消除食品中残留 H2O2 H2O2+ H2O2→O2+ 2H2O 过氧化氢酶 分离鱼碎肉废水中油和蛋白质蛋白质、油、聚丙烯酸钠、水→肽氨 基酸、油聚丙烯酸 碱性蛋白酶 啤酒澄清蛋白质→肽木瓜酶 桔子脱囊衣半纤维素(高分子)→半纤维素(低 分子) 粥化酶 改进谷物淀粉收率淀粉、半纤维素、蛋白质(高分子) →淀粉、肽、半纤维素(低分子) 半纤维素酶、果胶酶 提高饲料效率淀粉、半纤维素、纤维素→肽、纤 维、半纤维 粥化酶 生产干酪酪素→肽内肽酶 生产干酪用脂肪酶增香脂肪→脂肪酸脂肪酶

改良面团淀粉→糊精α-淀粉酶 生产环糊精环糊精葡萄糖转移 酶 消除大豆腥臭? RCHO+NAD+H2O → RCOOH+NADH ? RCHO+H2O+O2→ RCOOH+H2O2 ?醛脱氢酶 ?醛氧化酶 消除桔子汁柠碱柠碱酶 二、酶在食品工业的应用 图:古代已用微生物生产食品 1、酶用于淀粉糖的生产 以淀粉为原料,经α—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解,得D—葡萄糖,将它通过固定化D—葡萄糖异构酶柱完成由D—葡萄糖至D—果糖的转化,再通过精制、浓缩等手段,即可得到不同种类的高果糖浆。

酶制剂的应用

酶制剂在生活中的应用 Application of enzyme preparation in life 摘要 酶工程又称为酶技术,随着酶学研究的迅速发展,特别是酶应用的推广使酶学基本原理与化学工程相结合从而形成了酶工程。酶工程是酶制剂的大批量生产和应用的技术,它从应用的目的出发,将酶学理论与化学工程相结合研究酶,并在一定的反应装置中利用酶的催化特性,将原料转化为产物的一门新技术。本介绍了工业酶制剂的定义与分类、酶制剂在工业生产中的应用如在食品加工、医药领域、环境保护、农业、化工等行业的应用。分析了国内及国外工业酶制剂的发展现状及我国酶制剂工业面临的主要问题也对工业酶制剂的发展前景进行了简要分析。 关键词:酶制剂工业应用发展现状发展前景 Abstract Enzyme engineering is also known as the enzyme technology, with the rapid development of the research, especially the application of enzymes to promote the basic principles of the enzyme and chemical engineering, and thus form the enzyme engineering. Enzyme engineering is enzyme preparation for mass production and application technology, it from the application of combining the enzymology theory and chemical engineering of enzyme, and make use of the catalytic properties of enzymes in the reactor, the conversion of raw materials is a new technology of product. This paper introduces the definition and classification of industrial enzymes, the application of enzyme preparation in industrial production, such as the application of food processing, medicine, environmental protection, agriculture, chemical and other industries. The development status of the domestic and foreign industrial enzymes and the main problems faced by the enzyme preparation industry in China were analyzed. Key words:Enzyme preparation;Industrial application;Development status;Development prospect.

酶技术在食品保鲜中的应用

生物酶在食品保鲜方面的应用 (食工0602 匡岳平061202029 08-10-4) 概述:本文从实例出发,对生物酶在食品保鲜中的应用做了概述,简单介绍了生物技术应用背景,着重介绍了生物酶的优点,并从化学反应的角度分析了生物酶在食品保鲜方面的作用机理。 关键词: 生物技术,生物酶,食品保鲜 生物酶技术应用背景 在食品保鲜技术方面,传统的保鲜技术面临巨大挑战,生物技术便是近年来的最具有发展前途的保鲜方法,比如生物防治、遗传改良、生物酶方法等等。与传统保鲜方法相比,生物技术在食品保鲜方面有很多优势:无污染,对环境友好;见效快,用量少;专一性好,不容易带来副作用。生物技术中,生物酶技术应用得最为成功 生物酶技术概述 生物酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊蛋白质。生物酶普遍存在于动、植物和微生物中,通过采取适当的理化方法,将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来,加工成具有一定纯度标准的生化制品,从而可以批量地用于对食品保鲜的加工过程中。 生物酶保鲜技术是利用酶的催化作用,防止或消除外界因素对食品的不良影响,从而保持食品原有的优良品质与特性的技术。而且酶制剂除具有一般化学催化剂的特性外,与其他方法相比还具有以下独特优点: (1) 无毒性。酶制剂本身无毒、无味、无嗅,不会损害食品的价值。 (2) 高度催化性。酶制剂有高度催化性,用低浓度的酶也能使反应迅速地进行, 1gα- 淀粉酶晶体在65 ℃条件下只需15 min ,就可使2 t 淀粉转化为糊精。 (3) 作用条件温和。酶制剂作用所要求的温度、pH 值等作用条件都很温和,不会损害食品的质量。例如用酸作催化剂催化水解淀粉成葡萄糖,需要在0. 25~0. 3 MPa 的蒸气压力和135~145 ℃的高温下才能进行,而用α- 淀粉酶,在pH值6. 0~6. 5 ,85~93 ℃便可把淀粉水解成糊精,再用糖化酶在pH值4. 5~5. 0 ,55~65 ℃条件下便可把糊精水解成葡萄糖 (4) 对底物专一性。酶制剂对底物有严格的专一性,添加到成分复杂的原料中不会引起不必要的化学变化。例如啤酒中的蛋白质可用蛋白酶去除,桔汁中的苦味成分柚甙可用柚甙酶分解而不影响风味。 (5) 加热可终止反应。必要时可用简单的加热方法就能使酶制剂失活,终止其反应,反应终点易于控制。 正是由于酶制剂进行食品保鲜具有上述独特优点,所以它广泛应用于各种食品的保鲜中,有效地防止了外界因素对食品造成的不良影响。某些酶可以通过除氧或抑制微生物的生长延长食品储存期。 目前应用较多的是溶菌酶、葡萄糖氧化酶、异淀粉酶和纤维素酶等。

酶制剂的生产及在食品工业中的应用

酶制剂的生产及在食品工业中的应用 谢玉锋生物工程学院学号:12909002 摘要:酶制剂由于其高效专一性的特点应用越来越广泛,微生物酶制剂的发酵生产也越来越引起了人们的关注。本文主要从酶制剂的发酵、纯化、稳定性进行了分析,并且对微生物酶制剂在食品工业生产中的主要应用做了论述。 关键词:酶制剂;发酵;纯化;应用 酶是一种生物催化剂,催化效率高、反应条件温和和专一性强等特点,已经日益受到人们的重视,应用也越来越广泛。生物界中已发现有多种生物酶,在生产中广泛应用的仅有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖异构酶、葡萄糖氧化酶等十几种。利用微生物生产生物酶制剂要比从植物瓜果、种子、动物组织中获得更容易。因为动、植物来源有限,且受季节、气候和地域的限制,而微生物不仅不受这些因素的影响,而且种类繁多、生长速度快、加工提纯容易、加工成本相对比较低,充分显示了微生物生产酶制剂的优越性。现在除少数几种酶仍从动、植物中提取外,绝大部分是用微生物来生产的。 1 主要酶制剂及产酶微生物 酶制剂可以由细菌、酵母菌、霉菌、放线菌等微生物生产。微生物产生的各种酶以及它们在食品工业中的应用见下表 微生物酶制剂及其在食品工业中的应用 酶用途来源 淀粉酶 普鲁兰酶 蛋白酶 脂肪酶 纤维素酶 果胶酶 葡萄糖氧化酶乳糖酶 凝乳酶水解淀粉制造葡萄糖、麦芽糖、糊精 水解淀粉成直链低聚糖 软化肌肉纤维、啤酒果酒澄清、动植物蛋白质水解 营养液 用于制作干酪和奶油,大米、大豆、淀粉制造 用于大米、大豆、玉米脱皮,提高果汁澄清度等 用于柑桔脱囊衣,饮料、果酒澄清、防止食品褐变 制造转化糖,防止高浓度糖浆中蔗糖析出,防止糖 乳糖酶缺乏的乳品制造,防止乳制品中乳糖析出 细菌、霉菌 细菌、霉菌 细菌、霉菌 酵母、霉菌 霉菌 霉菌 霉菌、细菌 霉菌 霉菌 1.1微生物酶制剂生产 1.1.1菌种选择 任何生物都能在一定的条件下合成某些酶。但并不是所有的细胞都能用于酶的发酵生产。一般说来,能用于酶发酵生产的细胞必须具备如下几个条件:酶的产量高。优良的产酶

sn-1,3位专一性脂肪酶在食品工业中的应用

2013~2014学年第一学期 《生物技术在食品中的应用》第二次作业 论文题目:sn-1,3位专一性脂肪酶在食品工业中的应用 学院:生物与农业工程学院 专业:食品科学与工程 班级:XXXXX 学号:XXXXX 姓名:XXXXX 任课教师:XXXXX sn-1,3位专一性脂肪酶在食品工业中的应用 生物与农业工程学院4XXXX9 XXXX 摘要:由于油脂中三酰甘油的1,3位和2位的脂肪酸对油脂的理化、营养和生理特性方面有较大的差异,因此专一性水解三酰甘油1,3位的脂肪酶成为研究的热点。文章综述了sn-1,3位专一性脂肪酶在结构脂质、母乳脂肪替代品、类可可脂和甘油二酯等方面的应用,并展望了今后的研究开发方向及前景。 关键词:sn-1,3位专一性脂肪酶;结构脂质;母乳脂肪替代品;类可可脂;甘油二酯;前景展望 脂肪酶是一类特殊的酯键水解酶,主要水解三酰甘油的酶。它作用在体系的亲水-疏水界面层,其催化部位含有亲核催化三联体(Ser-Asp-His)或(Ser-Glu-His),催化部位被埋在蛋白质分子中,表面由相对疏水的氨基酸残基形成。脂肪酶按照其底物的专一性分为三大类:第一类是非专一性脂肪酶,表现为三酰甘油被水解为游离脂肪酸和甘油;第二类是脂肪酸专一性脂肪酶,表现为专一性地水解特定类型的脂肪酸; 第三类是位置专一性脂肪酶,这类脂肪酶对于三酰甘油特定位置的脂肪酸优先水解,主要是三酰甘油的1位和3位,因此也被称为sn-1,3位专一性脂肪酶。最近,随着对三酰甘油中脂肪酸不同位置对人体的生理功能不同的深入了解,研究者对sn-1,3位专一性脂肪酶表示出独特的兴趣和关注。 1 酶法合成结构脂质 结构脂质(SLs)是经化学或者酶法改变甘油骨架上脂肪酸组成和(或者)位置分布,得到具特定分子结构的三酰基甘油[1]。通过改变三酰基甘油骨架上脂肪酸组成及位置分布,可最大限度地降低脂肪本身潜在的或不合理摄入带来的危害,最大限度地发挥脂肪的有益作用[2]。目前合成SLs主要有化学方法和酶法。化学法一般是以碱金属为催化剂,通常反应条件剧烈、产物难于分离、副反应多且采用的化学试剂容易污染环境。相比之下,脂肪酶具有精确的位置特异性、化学基团专一性、脂肪酸链长专一性和立体结构专一性,因此,可根据需要对期望的产品实现精确的控制,并可以随意设计具有特定生理功能的健康油脂疗效油脂[3]。SLs 根据应用功能的不同分为很多种,如MLM型、强化多不饱和脂肪酸的SLs、低热量油脂等。MLM型SLs即在C-1,C-3位上携带有2条8-12个碳的直脂肪酸链,而在2位上是长不饱和脂肪酸链,如亚油酸和亚麻酸。MLM摄入体内在脂肪酶和胰酶的作用下,以中等脂肪酸和长链脂肪酸的中间速度被水解,有较高的柔水性,比长链有更强的消化吸收性,并提供了足够必需脂肪酸。MLM可以同时满足能量需要和必需脂肪酸的需要,具有特殊的营养价值[4]。MLM型的结构脂质通常是通过sn-1,3-专一性脂肪酶对中链脂肪酸三酰甘油(MCT)和长链脂肪酸(LCT)进行酯交换或者催化LCT与中链脂肪酸乙酯得到的。Kuan-Hsiang Huang等[5]采用Rhizomucormiehei产生的固定化酶IM60催化三油酸甘油酯和辛酸乙酯的酯交换,他们

酶在食品工业中的应用

酶在食品工业中的应用 ——果胶酶、纤维素酶在饮料加工中的应用高中的生物课中,就已经简单学到过一些酶了。印象还比较深刻的就有果胶酶,淀粉酶,纤维素酶,蛋白酶等。其中果胶酶和纤维素酶,在制作苹果汁的实验中就接触到过。学了《食品酶学导论》这门课后,更深的了解了酶在我们日常生活中的广泛应用,尤其是食品方面,我了解最多的是酶在果蔬加工中的应用。果蔬方面的食品,主要就是各种饮料了。饮料的加工制作过程中,应用最广泛的就是果胶酶,纤维素酶等能够分解植物组织的酶。 【针对的问题】 果胶是植物中的一种酸性多糖物质,是细胞壁中一个重要组分,也存在与细胞内层,是内部细胞的支撑物质,最常见的结构是α-1,4连接的多聚半乳糖醛酸。它通常为白色至淡黄色粉末,稍带酸味,具有水溶性,其分子量约5万一30万。果胶的一个特性是在酸性和有高浓度糖的情况下可形成凝胶,这一性质是制作果冻、果酱等食品的基础,而生产加工果汁时,这一特性却成为了阻碍,因为在水果中的果胶物质含量可达百分之四,压榨水果,然后初步得到的果汁里,果胶物质分为两部分,水溶性胶质会形成果汁的粘性,从而影响后面的工艺制作;水不溶性仍然留在细胞壁中,会影响生产效果,使果汁浑浊而不纯净,口感也会变得有些酸涩。 纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,也是植物细胞壁的主要成

分。常温下,纤维素既不溶于水,又不溶于一般的有机溶剂,也不溶于稀碱溶液中。因此,在常温下,它是比较稳定的,这是因为纤维素分子之间存在氢键。正因如此,在制造加工蔬果汁饮料的过程中,纤维素也变成了很难处理的混浊物。 【产生的作用】 而纤维素酶是一组能够降解纤维素生成葡萄糖的酶的总称。在压榨水果蔬菜时,加入纤维素酶,纤维素酶便能够通过分解溶液中残存的被打碎的植物细胞中的纤维素,提高果蔬的出汁率和原料的利用率,降低溶液粘度和浓度,从而大大提升制出的果汁的品质,使之变得更澄清。 果胶酶是催化水解果胶质的一组酶类,它包含两大类,果胶甲基酯酶和果胶聚半乳糖醛酸酶。果胶甲基酯酶是催化水解果胶质中的甲基酯键的酶,脱下甲基成为甲醇,是水果加工时首先用到的酶。对于高过胶含量的软水果,其果汁由于粘度高,以一种半凝胶结构吸附于果胶中,压榨难以使之分离。而向果浆中加入果胶酶,则能分解果胶破坏凝胶结构,黏度降低,果汁便容易榨出。 这种方法应用于草莓等水果的加工,可使果皮中的色素释放而赋予果汁真正的天然的均匀的颜色,既不用另外添加色素等添加剂,又能提高出汁率和澄清度。而最原始的草莓汁等果汁,只是大概榨出了浅层次的汁液,为了得到较澄清的果汁,只能过滤又过滤,最后只能得到一点纯正的果汁,原料利用率很低,而为了节约成本提高利润,商家们都在这一点真正果汁的基础上再加水,加糖精,色素等添加剂,

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