食品酶制剂在食品工业中的应用
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酶制剂在食品中的应用现状与展望**********摘要:本文对食品酶制剂及酶制剂保鲜的特点做了简单介绍,并对主要酶制剂(溶菌酶、葡萄糖氧化酶)在食品保鲜中的新应用作了具体论述,并展望酶制剂作为保鲜剂的发展前景。
关键字:食品酶制剂食品保鲜发展前景THE APPLICATION AND DEVELOPMENT POTENTIAL OF ENZYMATIC PREPARATION IN FOODPRESERVATIONAbstract:This article briefly introduces some specific property of food enzymatic preparation,and the application of enzymatic preparation (lysozme & glucoseoxidase) in food preservation was mainly introduced。
Finally the application in the future is prospected。
Key words:food enzymatic preparation;food preservation;development potential酶是生物细胞原生质合成的具有高度催化活性的蛋白质,因其来源于生物,通常被称作“生物催化剂”。
由于酶具有催化的高效性、专一性和作用条件温和等特点,因而其应用范围已遍及工业、医药、农业、化学分析、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等方面。
从生物(包括动物、植物、微生物)中提取的具有生物催化能力的物质,辅以其他成分,用于食品加工过程和提高食品产品质量的制品,称为酶制剂。
把专用于食品工业方面的酶制剂称为食品酶制剂。
食品在加工、运输和保藏过程中,因受到氧、微生物、温度、湿度、光线等因素的影响,使它的色、香味及营养发生变化,甚至导致变质降低食用价值。
酶制剂作为一类绿色食品添加剂,用于改善食品品质和食品制造工艺,其应用已越来越普遍,品种也不断增多。
为了达到理想的酶制剂应用效果,并帮助酶制剂客户有效方便地使用酶制剂,酶制造商针对不同的食品加工应用领域特点,已经开发出各种专用复合酶制剂,把几种酶制剂混合使用往往有协同增效作用,还可减少单一酶的使用量,其在食品中的应用方兴未艾,现就复合酶制剂在食品工业中的研究与应用作一简单介绍。
一、面粉加工小麦、玉米、大麦、高粱、燕麦、荞麦等谷物主要成分是淀粉,其次是蛋白质,在其面食品(包焙烤食品、面条、饼干等)加工中主要使用淀粉酶和蛋白酶,同时木聚糖酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、转谷氨酰胺酶、脂肪氧化酶、植酸酶等可赋予谷物食品特殊的风味、良好的品质以及增加营养,因此复合型酶制剂是面粉改良剂首选。
1、真菌α-淀粉酶真菌α-淀粉酶由米曲霉或黑曲酶产生,它能从淀粉分子内部切开α-1,4键生成各种寡糖,在长时间作用下,还可切开这些寡糖α-1,4键而生成麦芽糖,故又称麦芽糖生成酶。
在面团发酵食品制作过程中,适量加入真菌α-淀粉酶,面粉中的淀粉被水解成麦芽糖,麦芽糖又在酵母本身分泌的麦芽糖酶作用下,水解成葡萄糖供酵母利用,从而为酵母的发酵提供足够的糖源作为营养物质,使面包变得柔软,增强伸展性和保持气体的能力,容积增大,出炉后制成触感良好面包。
2、木聚糖酶木聚糖酶是一种戊聚糖酶,面粉中存在着非淀粉多糖戊聚糖,在面粉中添加木聚糖酶,能使水不溶性戊聚糖增溶,可提高面筋网络的弹性,增强面团稳定性,改善加工性能,改进面包瓤的结构,增大面包体积。
因面粉中的水不溶性戊聚糖对面包的品质有消极影响,它使面包体积减小,面包瓤质构变差,面包品质恶化。
而水溶性戊聚糖则对面包品质起到积极作用。
戊聚糖酶对水不溶性戊聚糖的增溶作用,一定程度上减小了水不溶性戊聚糖的消极影响,改善了面团的操作性能及面团的稳定性,增大了成品体积,提高了成品的质量。
3、葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶在氧气的存在的条件下能将葡萄糖转化为葡萄糖酸,同时产生过氧化氢。
酶在肉制品加工中的应用在生物组织或细胞以及发酵液中提取的具有生物催化能力,辅以其他成分,用于加速食品加工过程和提高食品质量的制品,称为酶制剂。
近20年来, 在肉类加工中,酶制剂由于具有改变肉制品的结构、增强肉制品的持水能力、改善肉制品的风味、提高碎肉的利用率等作用,作为一种食品添加剂,被广泛应用于肉制品加工中。
酶制剂工业为食品工业提供了一条新的途径,不仅为食品行业色、香、味增色,而且提供了富有营养的新产品,为新时期食品的发展提供了新的增长点。
酶制剂对肉类加工应用的共同点是: 专业性强, 可以在温和条件下进行; 加工成本、能耗较低; 改善肉类性质、提高肉品质量显著; 生产效率高;酶加工的肉品中无有害成分的残留。
一、用蛋白酶来嫩化肉类,提高产品质量用蛋白酶嫩化一些粗糙、老硬的肉类,是最有效的嫩化方法。
蛋白酶能将肉类结缔组织及肌纤维中结构复杂的胶原蛋白及弹性蛋白进行适当的分解,使部分氨基酸与氨基酸之间的连接键发生断裂,破坏它们的分子结构,从而大大提高肉的嫩度,并使风味得到改善。
用蛋白酶作为肉类嫩化剂,不但安全、卫生、无毒,而且有助于提高肉类的色、香、味,增加肉的营养价值,并且不产生任何不良的风味,是一种极有前途的肉类嫩化剂。
国外已经在肉制品中普遍使用,我国也已经开始研究和应用。
如浙江大学开发出的弹性蛋白酶与商品应用的嫩化粉相比,不仅嫩化后的肉类具有良好的感官品质,还能达到与嫩化粉同样的嫩化效果,而且不会出现过度软化的现象;对生姜蛋白酶在猪肉嫩化的应用进行了研究,发现生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果显著。
1.用木瓜蛋白酶的处理目前使用最多的是木瓜蛋白酶。
木瓜蛋白酶是一种半胱酰氨基蛋白酶,能够降解肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白,具有很好的稳定性,且价格便宜。
它能在适当温度条件下,使蛋白质中的某些肽键断裂,有效降解胶原纤维和结缔组织中的蛋白质,特别是对弹性蛋白的降解作用较大,从而极大提高了肉的嫩度,使肉的品质变得柔软适口、多汁且易于咀嚼,并显著提高了肉的成品率、保质期及经济效益。
《酶工程》课程论文学院:材料与化工学院专业班级:2011级生物工程(2)班姓名:李丹丹学号:20110412310047评阅意见评阅成绩评阅教师:2014年6月12日酶制剂在工业上的应用现状与展望姓名:李丹丹学院和专业:材料与化工生物工程2班摘要: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,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。
并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。
关键词:酶制剂食品工业饲料工业应用1.酶制剂的简介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。
2.酶制剂在食品工业中的应用利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆,再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆;果胶酶用于果汁的加工和澄清,可提高果酒的得率,改善澄清效果,加快过滤速度;乳糖酶可分解牛奶中的乳糖,提高人体对牛奶的消化性;脂肪酸可改进食品风味;蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造,生产糖果使用的蛋白发泡剂,用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量,用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量,用在乳酪制造上可缩短生产时间等。
酶制剂在食品工业中的应用01酶制剂在食品原料加工中的应用酶制剂广泛应用于饮料工业、乳品工业、焙烤工业、水产品肉类工业和油脂加工行业等。
酶制剂的酶解作用可大大地改善食品组织结构和品质等。
例如,在果汁生产的过程中,可应用果胶酶促使果汁变得更加澄清。
在乳品工业中,乳糖酶可促进乳糖分解成半乳糖和葡萄糖,避免人们因体内缺乏乳糖酶而导致的腹泻。
而奶酪经过脂肪酶的分解能够产生大量的风味物质。
此外,蛋白酶可以嫩化肉类食品,增加肉类的口感。
02酶制剂在食品生产中的应用酶制剂在食品生产中主要用于生产大量的天然添加剂等,诸如在制糖工业中,一般采用淀粉酶来水解淀粉产生食品工业中大量需求的葡萄糖和麦芽糖等。
在功能性食品领域,主要通过蛋白酶等酶制剂分解蛋白质产生大量的氨基酸、多肽和蛋白胨等,极大地促进人类的生命健康。
03酶制剂在食品保鲜中的应用食品在贮藏的过程中,会因细菌的新陈代谢活动和氧化作用等而导致自身的腐败,从而造成食品的大量浪费和经济损失。
目前,有效的保鲜技术有化学保鲜技术和生物保鲜技术。
由于前者添加大量的化学保鲜剂,在食品安全上存在严重的安全隐患。
而生物保鲜技术是近年来人们关注的重点方法,该法利用天然的生物保鲜剂来抑制食品中微生物的生长,从而延长食品的货架期。
不但在保鲜效果上与化学保鲜剂媲美,而且生物保鲜剂本身是天然无毒,能够确保食品的安全。
酶制剂中的溶菌酶就是一种常见的高效生物保鲜剂,其保鲜原理是其可以溶解细菌的细胞壁,从而破坏细菌的细胞结构导致细菌死亡,继而延长食品的货架期。
此外,葡萄糖氧化酶可以有效地除去食品包装中的残余氧气,避免食品氧化和好氧细菌的生命活动等,从而延长食品的货架期。
参考文献:叶冠宏,生物酶制剂在食品工业中的应用及发展前景。
酶在食品领域的应用【摘要】酶是一种高效的生物催化剂,具有催化高效性、专一性等显著特点。
文章介绍了果胶酶、脂肪酶、纤维素酶在食品领域的应用。
【关键词】果胶酶;脂肪酶;纤维素酶;食品工业;应用(一)前言酶是一种生物催化剂,鲜明的体现了生物识别、催化、调节等奇妙功能。
将酶加工成不同纯度和剂型(包括固定化酶和固定化细胞)的生物制剂即为酶制剂。
动、植物和微生物产生的许多酶都能制成酶制剂。
近年来,酶的生产普遍引起各国重视,并且酶已广泛应用到食品生产中。
(二)食品工业中常用酶1、果胶酶果胶酶(pectolytic enzyme or pectinase)是指能够分解果胶物质的多种酶的总称【1】。
果胶酶广泛分布于高等植物和微生物中,在某些原生动物和昆虫中也有发现。
在微生物中,细菌、放线菌、酵母和霉菌都能代谢合成果胶酶【2】。
果胶酶一般分为原果胶酶、果胶水解酶(pectin hydrolases)、果胶裂解酶(pentin lyases,PL)和果胶酯酶(pectin esterases,PE)等。
果胶酶在食品工业的应用有果汁澄清、提高果蔬汁的出汁率、提取生物活性功能成分、改善酒的品质等。
1.1果汁澄清工业上果汁的澄清一般包括酶催化脱果胶作用和澄清剂加果胶酶、明胶、硅溶胶和(或)膨润土来分别完成果胶的降解及非溶物质的物理化学沉淀【3】。
果胶酶澄清的实质包括果胶的酶促水解和非酶的静电絮凝两部分;当果汁中的果胶在果胶酶作用下部分水解后,原来被包裹在内的部分带正电荷的蛋白质颗粒就暴露出来,与其他带负电荷的粒子相撞,从而导致絮凝的发生,絮凝物在沉降过程中,吸附、缠绕果汁中的其他悬浮粒子,通过离心、过滤可将其除去,从而达到澄清目的【4】。
1.2提高果蔬汁的出汁率果蔬的细胞壁中含有大量的果胶质、纤维素、淀粉、蛋白质、木质素等物质,使得破碎后的果浆比较黏稠,压榨取汁非常困难且出汁率很低。
果胶酶不但能催化果胶降解为半乳糖醛酸,破坏了果胶的黏着性及稳定悬浮微粒的特性,有效降低黏度、改善压榨性能,提高出汁率和可溶性固形物含量,而且能增加果汁中的芳香成分,减少果渣产生,同时有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。
酶制剂在食品工业中的应用在食品工业中,酶制剂扮演着至关重要的角色。
酶是一种生物催化剂,具有高效、温和、选择性强等特点。
食品工业利用酶制剂可以改善加工工艺,提高产品质量,满足不同的消费需求。
酶制剂也有助于降低生产成本,减少对化学添加剂的依赖,符合现代食品工业的发展趋势。
本文将从简述酶的定义和分类、酶制剂在食品工业中的应用情况以及未来发展趋势等方面展开全面评估,帮助读者更深入地理解酶制剂在食品工业中的重要性。
一、酶的定义和分类1.1 酶的定义酶是一种生物催化剂,可以加速生物化学反应速率,使反应在较温和的条件下进行。
酶对生物体内的新陈代谢和生长发育起着至关重要的作用,同时也在食品工业中发挥着重要作用。
1.2 酶的分类根据反应类型和催化底物的不同,酶可以被分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、连接酶、异构酶等多种类型。
不同种类酶的应用范围各有不同,但在食品工业中,主要应用的还是水解酶和连接酶。
二、酶制剂在食品工业中的应用情况2.1 酶制剂在面包制作中的应用在面包制作过程中,淀粉酶的应用可以加速淀粉的水解,提高面团的发酵性能和品质。
脂肪酶的应用可以促进脂肪的氧化,改善面包的风味和口感。
2.2 酶制剂在乳制品加工中的应用在乳制品加工中,乳糖酶的应用可以分解乳糖,降低乳制品中的乳糖含量,促进消化吸收。
乳清蛋白酶的应用可以降低乳清中的蛋白质含量,改善乳清的透明性和稳定性。
2.3 酶制剂在酒类酿造中的应用在啤酒、葡萄酒等酒类的酿造过程中,酶制剂可以帮助降解大分子物质,增加酒类的口感和风味。
酶制剂也可以加速酒类的发酵速度,提高生产效率。
2.4 酶制剂在肉制品加工中的应用在肉制品加工中,蛋白酶和脂肪酶的应用可以帮助降解肌纤维蛋白和脂肪,改善肉制品的口感和质地。
酶制剂还可以帮助去除肉制品中的异味和腥味,提高产品品质。
2.5 酶制剂在果蔬加工中的应用在果蔬加工中,果胶酶的应用可以帮助降解果蔬细胞壁中的果胶,提高果蔬汁的产率和质量。
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响酶水解淀粉消费葡萄糖淀粉+H2O → 葡萄糖糖化酶α-淀粉酶水解RNA消费 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 反响修饰蛋白质肽 + 蛋氨酸乙酯→ 肽 - 蛋氨酸木瓜酶消弭桔汁苦味•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•黄酮化合物糖苷酶消费果葡糖浆D-葡萄糖→D-果糖葡萄糖异构酶添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- 半乳糖苷酶消弭食品中残留 H2O2 H2O2+ H2O2→O2+ 2H2O 过氧化氢酶分别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廓清蛋白质→肽木瓜酶桔子脱囊衣半纤维素〔高分子〕→半纤维素〔低分子〕粥化酶改良谷物淀粉收率淀粉、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、半纤维粥化酶消费干酪酪素→肽内肽酶消费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-淀粉酶消费环糊精环糊精葡萄糖转移酶消弭大豆腥臭• RCHO+NAD+H2O → RCOOH+NADH• RCHO+H2O+O2→ RCOOH+H2O2•醛脱氢酶•醛氧化酶消弭桔子汁柠碱柠碱酶二、酶在食品工业的运用图:现代已用微生物消费食品1、酶用于淀粉糖的消费以淀粉为原料,经α—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解,得D—葡萄糖,将它经过固定化D—葡萄糖异构酶柱完成由D—葡萄糖至D—果糖的转化,再经过精制、稀释等手腕,即可失掉不同种类的高果糖浆。
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。
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。
以大豆油为原料氢化生产出来的人造奶油会产生反式酸,已证明其对人体有害。
利用酶制剂进行酯交换生产则可以避免产生反式脂肪酸,目前已有企业开始利用此技术进行不含反式脂肪酸的人造奶油的生产[2,3]。
2.酶制剂在食品保鲜中的应用酶制剂保鲜的原理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品质。
酶制剂本身的一系列特性使其在食品保鲜中的应用较其他方法有优势。
目前应用较多的是葡萄糖氧化酶和溶菌酶的保鲜技术。
葡萄糖氧化酶对食品有多种作用,作为在食品保鲜及包装中最大的作用是除氧,延长食品的保鲜保质期。
很多食品,尤其是生鲜食品,其保藏过程中或加工过程中,氧的存在使其保鲜受到很大影响,除氧是食品保藏中的必要手段。
很多除氧方法效果都不佳,从选择抗氧剂的特性来说,利用葡萄糖氧化酶除氧是一种理想的方法。
如在啤酒加工过程中加入适量的葡萄糖氧化酶可以除去啤酒中的溶解氧和瓶颈氧,阻止啤酒的氧化变质,而且不会对啤酒中的其他物质产生作用。
因此葡萄糖氧化酶在防止啤酒老化、保持啤酒风味、延长保质期有显著的效果[4]。
由于葡萄糖氧化酶催化过程不仅能使葡萄糖氧化变性,而且在反应中消耗掉一个氧分子,因此,它可作为脱氧剂广泛应用于食品保鲜。
除此之外还能通过除去食品中的葡萄糖达到保鲜效果,目前应用最多的是生产脱水制品(如蛋白粉、蛋白片等)中。
溶菌酶能杀死肠道腐败球菌,增加抗感染力,同时还能促进婴儿肠道双歧乳酸杆菌增殖,促进乳酪蛋白凝乳利于消化,所以是婴儿食品、饮料的良好添加剂。
溶菌酶对人体完全无毒、无副作用,具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效,是一种安全的天然防腐剂。
用溶菌酶处理食品,可有效地防止和消除细菌对食品的污染,起到防腐保鲜作用。
现已用在香肠、鱼片、火腿、新鲜果蔬、豆腐、婴幼儿奶粉、酸奶、低度酒、香肠、奶油、糕点、面条、饮料及乳制品防腐保鲜中广泛应用。
马美湖等的研究也证明溶菌酶对于控制细菌总数的增殖、减缓TVB-N的上升方面具有极其重要的作用[5]。
3.酶制剂在食品改良中的应用酶制剂可以改善食品的色泽、风味、品质、产量。
采用木瓜蛋白酶与外源性Ca2+激化剂嫩化并经熟制等处理牛肉,就可得到色泽棕红、口感脆嫩风味良好的牛肉制品[6]。
大豆制品中含有不被胃肠道内分解的水苏糖和棉子糖,食用后感觉胀气,在生产过程中加入水苏四糖酶可分解上述低聚糖,避免食后会胀气。
利用禾本科植物种子芽中的醛脱氢酶可以消除豆腥味,使豆乳香甜可口[7]。
果汁、啤酒和茶饮料易产生浑浊沉淀,加入果胶酶可分解饮料中的果胶沉淀,提高产品的澄清度,同时增加产品色泽风味的稳定性、减少苦涩味[8]。
酶制剂在谷物食品制作中可以促进酵母发酵、改善面筋网络、提高面团持气性和耐醒发性、增大体积等。
如脂肪酶用于面粉具有增筋和增白的双重作用,提高面团稳定性和面制品表面光亮度,改善组织结构[9]。
此外,酶制剂还可以延长面制品的货架期。
面包、馒头等制品放置一段时间后,会变干硬,失去原有的弹性口感,这就是面制品老化现象。
研究发现,使用麦芽糖淀粉酶可以延缓老化,延长面制品的货架期[10]。
4.酶制剂在提高农副产品的附加值中的应用利用酶的高效生物催化作用,促进不易消化、不易加工成分的有益转化,从而增加食品的花色品种,提高产品的附加值是目前我国酶制剂在食品中应用的热点之一。
三角帆蚌是江浙一带淡水珍珠养殖的主要品种,采珠后的蚌肉数量相当丰富,含丰富的蛋白质,其中必须氨基酸及谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等含量较高,具有较高的营养价值和独特的鲜味。
长期以来主要用做鲜食、干制,甚至用作饲料。
利用枯草杆菌中性蛋白酶对蚌肉进行酶解,其水解液可用于生产功能性蛋白饮料、调味配料及保健饮料等,为取珠后蚌肉加工提供了理论依据[11]。
利用酶制剂水解的作用,将屠宰加工过程中的副产品加工成肉类抽提物,添加于火腿肠、香肠等肉制品中,可明显改善肉制品的胶黏性、切割性和嫩度,有助于改善肉制品中蛋白质分布的均一性,强化产品中蛋白质含量,替代部分肉原料,可以节约成本[12]。
水解动物蛋白可以作为添加剂用在果奶饮料、味精、保健食品、乳品等食品中,用以增强食品风味,提高制品营养价值,使食品稳定性增加,延长保质期。
5.酶制剂在食品检测分析中的应用酶检测法就是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。
其特点是准确、快速、特异性和灵敏性。
酶法分析包括食品组分的酶法测定、食品质量的酶法评价及食品卫生与安全等方面的问题。
检测方法主要有酶免疫测定法、聚合酶链式反应、酶生物传感器、酶抑制率法等。
此外,用溶液凝胶法固定—淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖氧化酶,将其用于流动注射化学发光分析体系,可实现对淀粉的快速检测。
用酶—重量法,精确度高,可分别测定总的、不溶性及可溶性的膳食纤维,且该方法适于一般食物如谷类、水果、蔬菜和保健食品测定。
6.脱毒研究发现在Armillariellatabescens中存在着可以脱除黄曲霉毒素B1毒性的复合多酶体系,并从中分离出一种胞内酶,并命名为黄曲霉毒素脱毒酶。
研究表明,通过该酶的处理,黄曲霉毒素B1的毒性大大降低,艾母斯试验的结果也表明用该酶处理过的黄曲雷毒素B1致畸性极大降低[13,14]。
宋艳萍等[14]对固定化真菌解毒酶对花生油中黄曲霉毒素B1的去除作用进行研究,证明酶法解毒是一种安全、高效的解毒方法,对食品无污染、有高度的选择性,且不影响食品的营养物质。
此外,酶制剂还可以用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及含量,具有准确、快速、特异性和灵敏性等特点[3]。
7.食品酶制剂的发展前景酶制剂作为食品添加剂中的活性制剂,在食品加工中发挥着重要作用,它的开发和利用代表着食品添加剂应用技术的先进程度。
随着酶制剂在食品应用领域不断扩大,酶制剂的发展也逐步从单一酶向复合酶过渡,新的固定化酶、基因工程酶等新制剂也不断得到应用。
展望未来,随着时代的进步,人们的营养保健意识的增强,具有保健效用的功能性食品将会有很大发展潜力,从而酶在食品中的应用前景将更为广阔。
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