酶工程在农产品加工上的应用
- 格式:pdf
- 大小:872.31 KB
- 文档页数:5
酶技术在食品加工中的应用摘要:本文从谷物加工、果蔬加工、肉类加工和乳制品加工四个方面研究和梳理酶技术在食品加工产业中的应用,以促进食品加工工艺的不断创新和发展。
关键词:酶学技术;食品加工;谷物加工随着人类社会的进步和发展,食品加工工艺也不断发展和完善,促进了人类体力和智力的提升。
本质上讲,酶就是催化活性的生物分子,主要以蛋白质的形式存在。
与其他催化剂相较,酶具有多重优点,如底物专一性强、反应条件缓和、反应效率高和副产品少等特点。
近年来,酶技术在食品加工过程中的应用越来越广泛,支持相关的理论和实践指导。
一、谷物加工研究领域谷物以及谷物加工是一种老牌的传统项目,长期存在产品附加值不高等问题,而酶技术的进步和应用可以有效缓解这一问题,最大限度提高谷物加工的营业利润。
淀粉是谷物中重要的营养物质,新型酶制剂在食品加工中应用的典型代表就是小麦,可以实现淀粉的分离,淀粉生产酒精的调浆、液化、糖化以及生料转化等[1]。
许多食品的研究者也抓住这一技术应用,迎合大众的心理需求开发出膳食纤维等新兴保健产品。
膳食纤维是食品的重要组成部分,主要由水溶性和水不溶性的纤维物质构成,在生理调节方面发挥重要的作用。
目前,膳食纤维的提取渠道较为广泛,但谷物仍就是其最主要的来源,最典型的就是抗性糊精。
抗性糊精就是一种低热量葡聚糖,属于低分子水溶性膳食纤维范畴,是由谷物淀粉加工而来的,并于2 0 1 2年被国家卫生部列为普通食品。
不同于谷物淀粉,抗性糊精是一种低分子纤维物质,其加工提炼也主要是通过酶制剂的降解,如α-淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶和转苷酶等[2]。
抗性糊精的质量和产量也会受酶制剂的影响。
二、果蔬加工研究领域果汁加工是果蔬加工复杂的环节。
果品中的植物细胞蕴含十分丰富的果胶类物质,由于其粘稠的特性,在榨汁、过滤和澄清等过程的难度都比较大。
而果胶酶的使用就会大大缓解这一问题,加速果肉中果胶的降解,使其黏度降低,进而提升榨汁的速度和质量。
《酶在食品加工中的应用》讲义一、酶的简介酶是一种生物催化剂,具有高效性、专一性和温和性等特点。
它们在生物体内参与各种代谢过程,对生命活动的正常进行起着至关重要的作用。
在食品加工领域,酶的应用也日益广泛,为改善食品品质、提高生产效率和开发新型食品提供了有力的支持。
酶的本质是蛋白质,其结构和功能密切相关。
不同的酶具有不同的结构,从而决定了它们对底物的特异性和催化活性。
酶的作用条件相对温和,一般在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用,这使得它们在食品加工中的应用具有很大的优势。
二、酶在食品加工中的应用领域1、淀粉加工在淀粉加工中,淀粉酶的应用非常广泛。
例如,α淀粉酶可以将淀粉水解为糊精和低聚糖,β淀粉酶则可以进一步将糊精水解为麦芽糖。
通过控制酶的作用条件和时间,可以生产出不同甜度和黏度的淀粉糖产品。
此外,糖化酶还可以将淀粉彻底水解为葡萄糖,为葡萄糖的工业生产提供了高效的途径。
2、蛋白加工蛋白酶在蛋白加工中发挥着重要作用。
例如,在肉类嫩化过程中,木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等可以分解肌肉中的胶原蛋白和弹性蛋白,使肉质变得更加鲜嫩多汁。
在乳制品加工中,凝乳酶可以促使牛奶凝固,用于生产奶酪等产品。
另外,蛋白酶还可以用于水解大豆蛋白、小麦蛋白等植物蛋白,生产出具有特定功能和营养价值的蛋白水解物。
3、果蔬加工在果蔬加工中,果胶酶是常用的酶类之一。
果胶酶可以分解果胶物质,降低果蔬的黏度,提高出汁率和澄清度。
例如,在果汁生产中,使用果胶酶可以使果汁更加澄清透明,口感更加纯正。
此外,纤维素酶可以分解果蔬中的纤维素,有助于提高果蔬的软烂程度和消化吸收率。
4、酿造工业在酿造工业中,酶的应用也十分广泛。
例如,在啤酒酿造中,α淀粉酶、β淀粉酶和蛋白酶等可以用于糖化过程,将麦芽中的淀粉和蛋白质分解为可发酵性糖和氨基酸,为酵母的发酵提供营养物质。
在葡萄酒酿造中,果胶酶可以用于葡萄汁的澄清和浸渍,提高葡萄酒的品质。
5、食品保鲜酶在食品保鲜方面也有一定的应用。
酶学在食品加工中的应用研究在食品加工中,酶学是一门十分重要的科学,可以提高食品的品质和加速食品的加工过程。
酶学在食品加工中的应用研究得到了广泛关注,在各个领域都有着很大的发展前景。
1. 酶学基础知识酶学是研究酶的化学反应机理、结构、性质和功能等方面的一门学科。
酶是生物体内一种特殊的大分子催化剂,它们能够使化学反应在生物条件下具有较高的速率和特异性。
酶学研究的领域非常广泛,不仅在生物医学、生物工程等领域有着重要的应用,而且在食品工业、纺织工业、医药工业等方面也有着广泛的应用。
2. 酶学在食品加工中的应用2.1 酶制剂的应用酶制剂是指用生物技术从微生物、植物、动物中提取一定酶活力的复合制剂。
它们可以对食品进行催化作用,改变食品的物理性质、化学性质和生物性质等。
常用的制剂包括淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、乳清蛋白酶等。
2.2 酶法提取酶法提取是一种非常常用的方法,可以从食品中提取一些重要的成分,例如蛋白质、淀粉、果胶等。
这种方法不需要经过很复杂的处理,且提取的过程比传统的方法更为简便、快速。
2.3 酶法改性酶法改性是指利用酶类对食品成分进行改变,使其具有新的物理和化学性质的一种方法。
常见的改性包括脱酸、酸解、酶解等,这些改性可以使食品更易于加工和消化吸收。
3. 未来发展方向未来的食品加工中,酶学还将发挥更加重要的作用。
随着生物技术和食品加工技术的快速发展,酶学的研究和应用也将更加广泛和深入。
根据市场发展的需求,酶学将继续研究和应用新的酶类制剂,同时还将开展更多的酶法提取和酶法改性等方法的应用。
总之,酶学在食品加工中的应用研究是十分重要的,它可以提高食品的品质和降低生产成本。
未来酶学的应用还将不断地发展和完善,为食品加工行业带来更多的机遇和挑战。
酶技术在食品加工与检测中的应用摘要通过对酶技术在谷物加工、果蔬加工以及肉类制品加工中的应用分析,阐述了现阶段酶技术在食品加工中的主要应用范围,同时对酶技术在酶联免疫分析法与酶生物传感器法等食品检测方法中的应用进行了分析,最后提出了未来酶技术发展需要解决的问题。
关键词酶技术;食品加工;安全检测酶技术指在特定的反应容器内,利用特定微生物反应生成的酶亦或直接加入酶所形成的催化作用,完成组分转变的加工技术。
在食品加工过程中所使用的酶都是由安全生物以及可食用生物所产生,有利于食品安全与质量的控制。
酶技术应用于食品加工中,能够让加工过程向健康、安全、节能以及环保等方向进一步发展。
1 酶技术在食品加工中的应用1.1 酶技术在谷物加工中的应用我国谷物种类繁多,是农业生产中重要的农产品,同时也是食品加工行业中重要的原料。
谷物加工出现的时期较早,但是随着食品加工领域的不断发展,谷物加工所带来的经济效益并没有明显提升。
因此,利用酶技术进一步对谷物进行加工处理以及整体开发,可以有效提升谷物加工行业的整体效益。
膳食纤维在食品营养物质中占有非常重要的地位,由多种纤维物质组成,能够促进人体多种生理功能的改善。
很多种食物里都存在能够加工成膳食纤维的物质,但是几乎所有的膳食纤维均是由谷物加工而来。
膳食纤维是具有较小热量的一种葡聚糖,其分子量较小,具有较大的水溶性。
谷物在加工成膳食纤维的过程中,需要将分子量较大、分子链较长的淀粉转化为分子量小、分子链短的膳食纤维,就要利用酶技术进行加工处理,在对淀粉的分子链进行水解过程中,可以应用到多种生物酶,如淀粉酶、转苷酶以及糖化酶等。
通过酶技术进行膳食纤维的加工,很大程度上改善了加工的效率与质量。
1.2 酶技术在果蔬加工中的应用对于果蔬加工来讲,主要的产业是果汁的加工。
在果汁加工过程中,会将黏稠度较高的果胶类物质从植物细胞的空隙中释放,影响了果汁的过滤与澄清。
采用酶技术,用果胶酶对果胶进行短暂的作用,就可以把果汁中的果胶进行分解,让果汁的黏度显著降低,在增加了榨汁产量的同时也改善了澄清效率。
May. 2020 CHINA FOOD SAFETY 173食品科技所谓酶技术就是在一定反应器中,将生物所产酶添加进食品中然后利用其催化作用,完成物质转化。
酶可以降低反应活化能,极大的提升了反应速率。
1 食品加工中酶技术的应用1.1 食品加工的应用酶可以在淀粉和果汁等食品的加工中广泛应用,在食物的发酵中也有着很大的作用。
肉中结缔组织、胶原蛋白、单性蛋白质的含量极高且质地复杂,胶原蛋白是一种纤维蛋白,其不耐热交联键要比耐热交联键多,加热即可导致不耐热交联键破裂,让肉质显得嫩滑,但是质量较硬的肉中耐热键比较多,加热都不会破裂,吃起来口感非常差,而酶就可以作为这种肉类的添加剂,帮助质地很硬的肉类变得顺滑。
处理质地较硬肉的酶添加剂有两种,分别为植物蛋白酶和微生物蛋白酶,它可以将肉类肌肉结缔组织中的胶原蛋白快速分解,让肉质变得顺滑柔嫩。
在食品加工中常常将酶涂抹在加工肉类上或者直接用酶液浸泡,酶技术对于肉类质地的改善起到了非常大的作用。
酶不仅可以改善肉类质地,让它的营养更加丰富,还可以将食品的风味强化,使其口感更好[1]。
1.2 食品保鲜的应用氧气、微生物、温度这些都会让食品在运输过程中发生改变,导致不能食用。
如今的产商、会用一些防腐剂和保鲜剂来进行食品的防护保存,但是这种添加剂一旦剂量过大就会导致食品的营养和风味流失,还有导致癌症的可能性。
现今,酶技术作为一种新兴的食品保鲜技术出现在大众的眼前,它可以为食品的加工、保存和运输保驾护航,选择不同的生物酶,让食品中不利于保鲜的酶的活性降低,以此来达到保鲜的目的。
如葡萄糖氧化酶以及溶菌酶均可以用于饮料和罐酶学技术在食品加工与食品质量检测中的应用□ 陈明兆 黄山科宏生物香料股份有限公司摘 要:酶技术的出现让食品加工更加绿色、高效以及安全,显著提升了食品工业水平。
酶技术在非常复杂的食品加工过程中起到了积极的作用。
现今,大部分的食品工业开始广泛使用酶技术。
关键词:酶技术;食品加工;应用头食品的防腐保鲜。
食品加工技术中的生物酶应用食品加工工业是指将农、林、牧、渔业生产出来的各种原料经过加工处理后,制成符合人们需要的产品。
而食品加工技术中,生物酶的应用正逐渐成为一个趋势。
生物酶是一种能够加速化学反应速度的生物催化剂,它在食品加工中有着广泛的应用。
从提高产量、改善口感、促进新品种开发等方面来看,生物酶的应用已经成为食品加工技术中的必备元素。
一、生物酶在食品加工中的作用生物酶在食品加工中有许多作用,它可以分解复杂的物质,对食品进行改良,并且促进食品产生新的气味和口感。
生物酶的应用在食品工艺上具有以下几个方面的作用:1.改良食品口感人们对食品口感的要求越来越高,生物酶的应用可以使食品在口感上得到升华。
例如,红烧肉中骨头中的髓液会让肉质更加鲜嫩可口,这就和骨髓中的胶原蛋白酶有着紧密的关系。
胶原蛋白酶会帮助肌肉纤维松弛,将肉食品的口感提高到极致。
2.促进新品种开发随着生产技术的不断提高,各种各样的新品种不断涌现出来。
而在这个过程中,生物酶的应用可以促进新品种的开发。
例如,以木质素酶作用于油菜籽中产生不同类型的葡萄糖和木糖,使油菜籽在提取油脂等方面更加高效,从而支撑了生物酶在油脂加工工业中的应用。
3.提高产量在食品加工中,糖化酶能够将淀粉质转化成可溶性的糖分,从而提高食品的产量和口感。
而且,针对一些难懂难溶化的纤维质,也可以通过利用纤维素酶和半纤维素酶,将其降解成小分子,有利于再次选择性开发。
二、生物酶在食品加工中的应用生物酶在食品加工中的应用十分广泛,任何一种食品都可以通过选用合适的酶制剂而得到改良。
1.面粉加工工业在面粉加工工业中,糖化酶和糖化酶复合制剂可以将淀粉质分解成可溶性糖分,便于人体吸收。
同时,为了增加面团层次感以及黏膜韧性,卢卡斯酶或硫酸锌可以通过避免氧化造成的黄变,让面包色泽如新。
2.肉制品工业在肉制品工业中,蛋白酶、盐酸酶以及胰蛋白酶等可以降解蛋白尘和肉类中的脂肪酸,使其更加细腻,同时具有良好的口感。
食品加工过程中酶的应用和功能研究在食品加工过程中,酶作为生物催化剂发挥着重要的作用。
酶可以加速化学反应的进行,使得食品加工更加高效、快速。
同时,酶也能改善食品的质量,并具有一定的保健功能。
本文将重点探讨食品加工过程中酶的应用和功能研究。
一、酶在食品加工中的应用1. 淀粉酶的应用淀粉是常见的食品成分之一,添加淀粉酶可以将淀粉分解为可溶性糖,提高食品的甜度和口感。
同时,淀粉酶还可以降低食品黏性,改善质地。
在面包、蛋糕等烘焙过程中,淀粉酶的应用更是不可或缺。
2. 酶在果汁加工中的应用果汁中的果胶是一种常见的高粘性多糖,会对果汁的品质和口感产生不利影响。
通过添加果胶酶,可以降低果胶的粘稠度,使果汁更易流动,提高食品的可口度。
同时,果胶酶还能提高果汁的出汁率,减少果渣的生成。
3. 酶在奶制品加工中的应用在奶酪的制作过程中,酸凝酶是必不可少的酶类。
它能够将乳中的蛋白质与酸结合,形成凝块,进而制成奶酪。
此外,酶也在酸奶、发酵乳等奶制品加工过程中起到重要的作用,通过发酵过程中的酶活性,改善乳制品的口感和品质。
二、酶在食品加工中的功能研究1. 酶在抗氧化作用中的研究氧化反应是导致食品腐败和变质的重要原因之一。
一些酶具有抗氧化的能力,可以阻止氧化反应的进行,延长食品的保质期。
通过研究酶的抗氧化机制,可以开发出更加稳定的食品添加剂,提高食品质量和安全性。
2. 酶在保健功能中的研究一些酶具有一定的生物活性,如抗菌、抗肿瘤、调节免疫等功能。
通过研究酶的机制,可以利用酶来开发保健食品,满足人们日益增长的健康需求。
3. 酶在食品消化中的研究酶在胃肠道中起到重要的消化作用。
通过研究酶的消化机制,可以改进食品加工过程,提高食物的消化率和营养吸收率。
此外,酶的研究还可以为消化系统疾病的治疗提供新的思路和方法。
三、酶应用与功能研究的挑战和前景1. 挑战目前,酶在食品加工中的应用还面临一些挑战。
首先,酶的产量和纯度需要大幅度提高,以满足工业化生产的需求。
食品加工过程中酶的应用与机理研究食品加工是将生鲜食材经过一系列的工艺处理和调理,使其具备更长的保质期和更丰富的口感、味道。
在食品加工过程中,酶的应用与机理研究扮演着重要的角色。
酶是一类特殊的蛋白质,能够促进化学反应的进行。
在食品加工中,酶以其高效、环境友好的特点,已经被广泛应用。
首先,酶在食品加工中起到了加速反应速度的作用。
例如,酶可以加速淀粉的水解。
淀粉是一种复杂的多糖,不能被人体直接消化吸收。
通过酶的作用,可以将淀粉分解为较简单的糖类,提高食物的可消化性。
这就是为什么淀粉酶在面包、糕点等食品加工中被广泛使用的原因。
其次,酶也能够改善食品的质地和口感。
在奶酪制作中,凝乳酶能够分解乳清蛋白,形成凝乳,使奶酪变得更加浓稠和结实。
同样,在啤酒、酱油等发酵食品的制作过程中,发酵酶起到了催化反应的作用,使食品更具有特殊的风味和口感。
此外,酶还可以提高食品的营养价值。
例如,利用蛋白酶对大豆进行水解处理,可以产生较多的氨基酸,提高大豆中蛋白质的利用率。
这种方法被广泛应用于大豆制品生产中,如豆腐、豆浆等。
此外,酶的应用还有助于提高食品的保鲜性。
食品在加工过程中添加剩余农药、杂质和金属离子等污染物是非常危险的。
而酶可以有效地降解这些有害物质,从而提高食品的安全性和保鲜性。
在食品加工中,酶的应用不仅在提高食品的质量和效益方面发挥了重要作用,同时也推动了食品加工技术的发展。
随着科学技术的进步,研究人员不断地发现新的酶和开发新的应用。
例如,近年来,一种名为CRISPR的酶被广泛应用于食品基因编辑领域,为改良和改进农作物品种提供了全新的可能性。
然而,酶的应用也存在一些挑战和争议。
首先,酶的稳定性是一个重要的问题。
酶在特定的温度、酸碱度和水分条件下才能发挥最佳的活性,超过这些条件,酶的活性就会迅速降低或完全丧失。
其次,酶在加工过程中可能会与其他成分发生反应,导致产生不良物质或影响食品的品质。
因此,严格的控制和监测酶的使用量和反应条件是至关重要的。
食品加工工艺中酶的应用与研究进展食品加工工艺中酶的应用与研究进展一直是食品科技领域的热门话题。
酶作为一类生物催化剂,在食品加工中发挥着重要的作用。
它们具有高效、特异性和选择性的特点,能够在较低的温度和压力下进行反应。
在这篇文章中,我们将探讨酶在食品加工中的应用以及目前的研究进展。
一、酶在食品加工中的应用1. 面包中的酵母酶面包是人们日常生活中常见的食品之一,而酵母酶在面包的制作过程中起着关键作用。
酵母酶能够将面团中的淀粉分解为葡萄糖,进而产生二氧化碳气泡,使面团膨胀发酵。
这使得面包具有松软的口感和独特的香味。
此外,酵母酶还能够通过氧化反应改善面包的颜色和质地。
2. 果汁中的果胶酶果汁中的果胶酶能够将果胶分子断裂成较小的结构单元,从而改善果汁的流动性和稳定性。
这对于果汁的加工和储存非常重要。
果胶酶的应用不仅可以提高果汁的品质,还可以减少生产过程中的能源消耗和废弃物排放。
3. 乳制品中的乳化酶乳化酶是乳制品工业中常用的酶。
它能够将脂肪分解为微小的脂肪颗粒,使乳脂悬浮于奶中,产生细腻的乳状液体。
这种酶的应用使得乳制品更容易消化吸收,增加了产品的营养价值和口感。
二、酶在食品加工中的研究进展1. 酶与食品质量的关系研究近年来,越来越多的科学家开始研究酶与食品质量之间的关系。
他们发现,通过调节酶的类型和浓度,可以改善食品的质地、口感和抗氧化能力。
这些研究为食品加工工艺的优化提供了新的思路。
2. 酶的特异性改造研究酶的特异性改造研究是近年来酶研究领域的一个热点。
科学家们通过基因工程技术和蛋白工程技术,可以改变酶的结构和功能,使其具有更高的催化活性和特异性。
这为酶在食品加工中的应用提供了更多的可能性。
3. 酶的环境适应性研究酶的环境适应性研究是近年来酶研究的另一个热点。
科学家们发现,不同环境因素(如温度、pH值和盐浓度)对酶的催化活性和稳定性具有重要影响。
他们研究酶的适应性机制,旨在开发具有更广泛适应性的酶,以应对不同的食品加工需求。
酶技术在食品加工中应用研究一、引言酶技术是指在一定的反应器内,利用生物所产酶或直接添加酶的催化作用,进行物质转化的技术。
其特点是大多数酶通过降低反应活化能或激活底物成为活化分子使反应速率提高上百万倍,极大地提高反应效率。
这种催化作用比无机催化剂作用更大更强,而酶本身在反应过程中不被消耗,也不影响反应的化学平衡;酶与底物结合因有特异的结构要求而具有高度的专一性,只催化特定的反应或产生特定的构型产物;反应条件温和,可以在室温下或温热条件下进行,大大减少热破坏作用;由于酶来源于生物、安全生物或可食用生物,其安全性得到保证。
因此,与传统化学反应相比,酶技术展现了较大的优越性,其高效、温和、安全等特性非常符合食品工业的发展思路,为食品加工提供了一条更加健康、环保、安全有效的解决途径。
食品加工是将食物或可食用的农副产品加工成具有营养、美味、安全、方便的食用产品,由于食物都是复合物或混合物,成分随品种和地区性、季节性而各异,大多是活体,水分含量高而易腐败变质,特别是食品加工的保鲜保藏是关键。
在加工过程中会涉及许多复杂理化变化,受热时营养素破坏,颜色改变、质构变差、风味变坏等,这就为酶技术的应用提供了机会。
毋容置疑,酶技术在食品工业中起着重要的作用。
在古老的酿酒和奶酪生产过程中,多个步骤都有酶的参与并依赖酶的活性。
已有许多报道,酶技术已经广泛地应用于乳制品工业、肉制品工业、焙烤工业、饮料和果汁工业、淀粉和糖工业、油脂工业及安全检测等食品领域。
二、改变食品加工工艺1、酶法果汁澄清工艺由水果或蔬菜加工制备果蔬汁时,其果蔬汁的稳定性是饮料生产的关键技术,为此需要将引起不稳定的因素如果胶、蛋白质去除或减小颗粒半径来增加稳定性;以前工业化生产使用的方法就是通过外加硅藻土吸附絮凝沉淀再过滤。
采用酶技术可以改变工艺。
目前,食品加工行业普遍使用果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶水解果胶、纤维素,澄清混浊果蔬汁,可提高果蔬汁的出汁率。
酶法澄清最佳工艺条件的选取不仅能够提高果汁的感官品质,而且有利于果汁中Vc、花色苷等营养成分的保留。
微生物酶技术在食品加工中的应用酶是一种特殊的生物催化剂,其作用是在体内或体外加速化学反应的发生。
微生物酶技术是近年来快速发展的一种技术,在食品加工中的应用越来越广泛,并且得到了越来越多的关注。
本文将对微生物酶技术在食品加工中的应用进行探讨。
一、微生物酶技术的原理微生物酶技术是指利用微生物产生的酶来催化特定的生化反应。
微生物酶的产生和分泌与微生物的生长和代谢密切相关。
酶是生物体内一种重要的催化剂,在生物体内扮演着重要的角色。
微生物酶有很强的催化活性,可以加快食品加工中的化学反应,提高食品的品质和产量。
二、1. 面包制作在制作面包过程中,添加适量的酵母酶可以加速面团的发酵,使得面包更加松软。
而在无麸质面包的制作过程中,可以添加木聚糖酶来降低面团中的木聚糖含量,提高面包的质量。
2. 奶制品加工在奶制品加工中,添加适量的乳清蛋白酶可以去除乳清中的蛋白质,避免发生乳清蛋白的不稳定性问题。
添加适量的果胶酶可以使牛奶中的果糖分解为葡萄糖,避免果糖的结晶,提高奶制品的质量。
3. 保鲜处理食品加工后,添加一定量的蛋白酶可以将肉类中的蛋白质降解为氨基酸和肽,进而降低肉类腐败速度,延长肉类的保鲜期。
4. 葡萄酒酿造在葡萄酒酿造中,添加适量的果胶酶可以使得葡萄汁中的果胶分子断裂,使得葡萄汁更加易于发酵。
并且添加适量的酵母蛋白酶可以提高葡萄酒的品质。
三、微生物酶技术的发展前景随着微生物酶技术的不断发展和成熟,其在食品加工领域的应用前景也越来越广阔。
微生物酶技术可以用于提高食品的品质和产量,降低加工成本,实现绿色化、生态化和产业化综合发展。
四、总结本文简单论述了微生物酶技术在食品加工中的应用,以及其发展前景。
微生物酶技术作为一种绿色、生态和高效的加工技术,未来有望成为食品加工产业的重要支撑技术之一。
酶工程在食品中的应用高堃瀚(北京化工大学生命科学与技术学院制药工程专业高堃瀚)摘要:本文综述了酶工程在食品加工,食品保鲜,食品安全中的应用。
世界上已知的酶制剂有5000多种,工业化生产的酶制剂有近200种,常用的有30多种。
据不完全统计,我国2001年酶制剂产量达32万吨,占世界酶制剂销售额的5%左右。
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,首先,它不会有任何有害的残留物质;其次,酶的催化反应具有高度专一性和高效性,酶制剂用量小,经济上合算;再次,酶反应条件温和,营养成分损失少,易操作,能耗低。
因此,酶工程技术在食品的各个领域得到了广泛应用。
如制糖业、酿造业、肉类工业、焙烤业,以及乳品工业和果蔬加工业等。
一.酶工程在食品加工中的应用酶用于食品加工中具有以下优点(1)改进食品:加工方法,如酶法生产葡萄不仅提高了葡萄糖得率,而且节省了原料。
(2)改进食品加工条件,降低成本;提高食品质量,许多酶制剂可作为食品原料的品质改良剂。
(3)改善食品风味,颜色等,如刘志强等利用禾本科植物种子芽中的醛脱氢酶使豆乳中腥味物质转变为酸,从而有效的消除豆乳中的腥味,使豆乳香甜可口。
1.1制糖工业1.1.1酶法生产葡萄糖利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就,由日本在20世纪50年代年代末研究成功,现已在全世界普遍采用。
酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料,先经阿尔法—淀粉酶液化成糊精,再用糖化酶催化生成葡萄糖,其生产工艺流程如下:此外,高果糖浆与蔗糖相比具有甜度高,不易结晶,易发酵等特点,故倍受点心及冷饮加工业青睐。
葡萄糖异构酶生产果糖的技术可用于大规模生产果糖而取代蔗糖作为甜味剂。
2.1.2 功能性低聚糖的制备低聚糖是由3-9个单糖苷键连接而成的低度聚合糖。
他之所以具有生理功效,是因为他能促进人体肠道内固有的有益细菌—双歧杆菌的增殖,从而抑制肠道内腐败菌的生长,减少有毒发酵产物的形成。
酶技术在食品加工中的应用 置艺技术i 口席春侠沈阳师范大学粮食学院 摘要:本文从谷物加工、果蔬加工、肉类加工和乳制品加工四个方面研究和梳理酶技术在食品加工产业中的应用, 以促进食品加工工艺的不断创新和发展。 关键词:酶学技术;食品加工;谷物加工
随着人类社会的进步和发展,食 品加工工艺也不断发展和完善,促进 了人类体力和智力的提升。本质上讲, 酶就是催化活性的生物分子,主要以 蛋白质的形式存在。与其他催化剂相 较,酶具有多重优点,如底物专一性强、 反应条件缓和、反应效率高和副产品 少等特点。近年来,酶技术在食品加 工过程中的应用越来越广泛,支持相 关的理论和实践指导。 一、谷物加工研究领域 谷物以及谷物加工是一种老牌的传 统项目,长期存在产品附加值不高等问 题,而酶技术的进步和应用可以有效缓 解这一问题,最大限度提高谷物加工的 营业利润。淀粉是谷物中重要的营养物 质,新型酶制剂在食品加工中应用的典 型代表就是小麦,可以实现淀粉的分离, 淀粉生产酒精的调浆、液化、糖化以及 生料转化等u 。许多食品的研究者也抓 住这一技术应用,迎合大众的心理需求 开发出膳食纤维等新兴保健产品。 膳食纤维是食品的重要组成部分, 主要由水溶性和水不溶性的纤维物质 构成,在生理调节方面发挥重要的作 用。目前,膳食纤维的提取渠道较为 广泛,但谷物仍就是其最主要的来源, 最典型的就是抗性糊精。抗性糊精就 是一种低热量葡聚糖,属于低分子水 溶性膳食纤维范畴,是由谷物淀粉加 工而来的,并于2012年被国家卫生部 列为普通食品。不同于谷物淀粉,抗 性糊精是一种低分子纤维物质,其加 工提炼也主要是通过酶制剂的降解, 如仅一淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶和 转苷酶等 。抗性糊精的质量和产量 也会受酶制剂的影响。 二、果蔬加工研究领域 果汁加工是果蔬加工复杂的环节。 呆品中的植物细胞蕴含十分丰富的果 胶类物质,由于其粘稠的特性,在榨汁、 过滤和澄清等过程的难度都比较大。 而果胶酶的使用就会大大缓解这一问 题,加速果肉中果胶的降解,使其黏 度降低,进而提升榨汁的速度和质量。 果实的淀粉含量是影响果汁生产的有
探究酶学技术在食品加工与食品质量检测中的应用摘要:随着人类社会的发展,食品加工工艺也在不断改进,进而可以更好的满足人们的需求。
在食品加工与食品质量检测中,酶学技术发挥了至关重要的作用,酶具有多方面的优点,不仅反应效率高,而且副产物少,同时酶的反应条件温和。
因此,合理应用酶学技术能够帮助人们提升食品工艺,并且可以提升食品质量检测效果,保障人们的食品安全。
关键词:酶学技术;食品加工;食品质量检测;应用措施1酶学技术在食品加工中的应用1.1酶学技术在谷物加工中的应用在食品加工过程中,谷物是最为主要的原料之一,虽然谷物加工业的历史比较悠久,但是由于谷物加工技术不高,导致谷物加工产品的附加值相对较低,并且长时间得不到有效的提升。
针对这种情况,酶学技术在谷物加工中得到了广泛的应用,并且的得了十分显著的效果,可以在很大程度上提升谷物加工产品的附加值,进而提升谷物加工的经济效益[1]。
以酶学技术在小麦深加工中的应用为例,主要应用在淀粉制糖以及淀粉分离之中,并且在淀粉生产酒精的调浆和糖化等过程中的应用也十分广泛。
随着人们生活质量的不断提升,人们更加注重食用营养保健产品,膳食纤维便是营养保健产品的一种,具有多种生理功能。
膳食纤维可以从多种食物中提取,但大多数都来源于谷物。
应用不同的酶制剂进行酶解,能够有效提升抗性糊精的产量和品质,进而可以更好的满足人们的食品需求。
近年来,很多的商品化低聚糖出现在市场之中,比如低聚果糖以及低聚半乳糖等,其能够促进双歧杆菌的增殖,可以应用在婴幼儿乳粉之中,促进婴幼儿的消化,并且可以提升婴幼儿的免疫力。
而在低聚糖的生产过程中,主要应用微生物所产生的菊粉酶以及壳聚糖酶等酶制剂。
由此可见,酶学技术在谷物加工中的应用十分广泛,并且能够有效提升谷物加工的附加值。
1.2酶学技术在果蔬加工中的应用在果蔬加工过程中,生产果汁是主要内容之一,在果汁生产过程中,由于需要对果汁进行过滤和澄清,但是植物细胞间隙存在着很高粘稠度的果胶类物质,这会给果汁的过滤和澄清工作带来较大的难度。
酶工程是指在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用,将相应的原料转化成有用物质的技术,是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术。
酶工程包括自然酶的开发及应用,固定化酶、固定化细胞、多酶反应器(生物反应器)、酶传感器等。
酶是生物细胞产生的有催化活性的蛋白质或多肽,它参与农产品加工过程中的各种化学变化。
由于酶的作用具有专一性强,催化效率高,作用条件温和等特点,酶的应用不仅可增强产量,提高质量,降低原材料和能源消耗,改善劳动条件,降低成本,而且可以生产出用其它方法难以得到的产品,促进新产品、新技术和新工艺迅速发展。
随着现代生物技术的兴起,酶工程技术应运而生,并在制药业、食品工业和农产品加工业显示出强大的生命力。
该文主要介绍酶工程技术在农产品加工方面的应用。
1 酶工程在用农产品开发生物活性肽方面的应用以前,人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主要途径,随着研究发现,蛋白质经消化道中的酶水解后,主要以小肽的形式吸收,比完全游离的氨基酸更易吸收利用。
这一发现,启发了科研工作者采用酶工程技术用蛋白质生产生物活性肽的新思路。
生物活性肽是蛋白质中20种天然氨基酸以不同排列组合方式构成的从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。
活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,且食用安全性高。
生物活性肽主要是通过酶法降解蛋白质而制得。
目前已从大豆蛋白、玉米蛋白、牛奶蛋白、水产蛋白的酶解物中制得一系列功能各异的生物活性肽。
1.1用大豆生产大豆多肽大豆多肽是大豆蛋白质经蛋白酶水解后,分离、精制而得到的多肽混合物,以3 ̄6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分。
大豆肽的氨基酸组成与大豆蛋白质相同,且含量丰富,平衡良好,更易被人体吸收。
大豆多肽具有降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢、活化双歧杆菌等生理功能以及无豆腥味、易溶于水、流动性好等良好的加工性能,可作为优良的保健食品素材。
目前酶水解法是生产大豆蛋白肽的主要方法。
大豆蛋白质疏水性较强,水解过程中产生疏水性多肽的机会也较多,由于疏水性多肽具有苦味,产物苦味明显。
随着水解度的增加,疏水性氨基酸(如亮氨酸、蛋氨酸)暴露越多,苦味也就越强。
而当水解度非常高时,苦味肽被继续水解成分子量很小的短肽或游离氨基酸,这时苦味又会减弱或消收稿日期:2008-03-12作者简介:杨淑芳(1956-),女,高级工程师,研究方向为农业信息。
酶工程在农产品加工上的应用杨淑芳(天津市农业信息中心,天津 300201)摘 要:酶工程技术在农产品加工方面的应用越来越广泛,该文阐述了酶工程的概念及其在农产品加工方面的应用,提出了与生产实践相结合的实例;展望了酶工程技术在农产品加工领域中的美好发展前景。
关键词:酶工程;农产品加工失。
在大豆多肽的生产中,目前应用于研究和生产中的酶有碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和复合酶等。
文献报道采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶水解大豆蛋白,配合活性碳的吸附处理,可以消除由于疏水性肽带来的苦味。
如李雄辉等人采用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽,使大豆肽生成率达到62.9%,游离氨基酸含量小于总蛋白质量的8%,平均肽键长度5 ̄8,分子质量2000左右。
双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度,又减轻了产品苦味。
周利亘、陈新峰等[2]采用双酶复合酶解、粉末活性炭脱色、超滤、真空浓缩和喷雾干燥等工艺,得到了基本无苦涩味的高品质大豆多肽。
1.2用玉米生产玉米多肽玉米多肽主要来自玉米蛋白的水解产物,是由分子量很小但活性很高的短肽分子组成。
玉米多肽易消化、吸收,具有消除疲劳、抗高血压和醒酒的功能,可用于功能食品的开发。
制备玉米多肽通常采用的方法有酸碱降解法、微生物降解法和酶解法。
由于酸碱法对蛋白质损害严重,故其应用受到限制;微生物降解法对于菌种的要求比较高,因此目前酶法水解玉米蛋白成为制取玉米多肽的主要方法。
从酶解制取活性多肽的研究结果统计可知,通过选择不同的酶和控制不同酶解条件可释放出具有不同活性的多肽如玉米降压肽、谷氨酰胺活性肽、抗氧化肽、高F值低聚肽等。
酶解玉米蛋白对生产高营养、易于吸收、高附加值的具有生物学功能特性的生物产品具有重要意义。
酶解玉米蛋白制取玉米活性肽通常直接以玉米蛋白粉作为酶解底物。
水解蛋白酶种类繁多,其中碱性蛋白酶使用较为频繁,如金英姿等采用碱性蛋白酶酶解玉米蛋白,研究了其水解玉米蛋白的最适作用条件,筛选出玉米蛋白酶解的最佳条件。
刘萍等[3]在玉米蛋白制备降血压肽的试验中对单一酶和复合酶进行比较,发现碱性蛋白酶单一水解玉米蛋白效果比复合酶好。
1.3用牛奶酪蛋白生产生物活性肽(1)酪蛋白磷酸肽。
近年来的研究表明,牛奶中的某些多肽以及一些从牛奶蛋白水解而得到的多肽,具有某些生物活性,对于人体健康十分有益。
酪蛋白磷酸肽是以牛奶酪蛋白为原料,经蛋白酶水解,再经分离纯化而得到,分子量为2000~4000,具有天然生理活性。
酪蛋白磷酸肽具有结合钙和促进钙吸收的功能,同时对金属元素如铁、锌、硒的吸收也有促进作用。
制备酪蛋白磷酸肽通常采用的是具有较强专一性的胰蛋白酶、胃蛋白酶-胰蛋白酶、胰酶(胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的混合物)。
也有人探索了固定化蛋白酶水解酪蛋白的制备方法。
目前一般采用具有单一性的蛋白酶来水解酪蛋白制备酪蛋白磷酸肽。
广州轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽有效肽含量达85g/100mL以上,加工性能稳定,已在市场上推出。
(2)糖巨肽。
酪蛋白经凝乳酶处理制得糖巨肽。
糖巨肽具有抗病毒、活化双歧杆菌等功能。
1.4用水产蛋白生产降血压肽海洋生物蛋白资源是2l世纪人类重要的蛋白类食物及生物活性物质的重要来源。
我国目前的海洋生物蛋白资源总量在世界各国名列前茅。
近年来,许多科学家利用酶工程技术从海洋动物中分离活性肽,并且取得了很大进展。
这些活性肽结构复杂多样,参与生物体的重要生命活动,具有重要的基础研究及应用价值。
利用酶工程技术从鱼、虾蛋白中酶解制取了降血压肽,可抑制血管紧张素转移酶活性,从而起到降低血压作用。
如用金枪鱼蛋白制取的C8肽,用沙丁鱼蛋白制取的C11肽,用南极磷虾蛋白制取的C3肽。
另外,人们利用谷蛋白酶解制取了类吗啡肽,该肽具有镇痛和促进胰岛素分泌等功能;利用卵蛋白酶解制取了具有提高免疫调节功能的卵白肽等。
2 酶工程新工艺在酿酒中的应用早期的啤酒主要以麦芽为原料,成本较高。
而现在广泛利用各种原料如大米、玉米、小麦、杂粮等作为辅料生产啤酒。
使用辅料量一般占30%左右,不少工厂高达40% ̄50%。
提高辅料比,可降低粮耗、降低成本;同时又能提高啤酒质量,使啤酒清淡爽口,但需要外源酶,这就促进了现代酶工程技术与传统啤酒酿造技术的结合。
陈廷登等人研究了以60%大米为辅助原料,通过添加酵母提取物作为补充氮源,用淀粉酶、糖化酶促进淀粉糊化、液化和糖化的高辅料啤酒酿造新工艺。
结果显示,该新工艺在保证啤酒质量的同时,又降低了啤酒酿造成本,具有显著的经济效益。
这些辅料价值的实现,都和淀粉酶作用分不开。
辅料中的淀粉经过糊化后,在淀粉酶的作用下水解成糊精和低聚糖,最终产物为麦芽糖、麦芽三糖、麦芽五糖。
淀粉酶水解淀粉产生麦芽糖,可用来生产高麦芽糖浆、高纯度麦芽糖,医用针剂麦芽糖,麦芽糖醇,麦芽糊精,啤酒等。
现代白酒和黄酒的生产,既要保持原酒的风味特色,又要提高出酒率、简化操作,这就需要传统生产工艺和现代技术相结合。
目前,酶在这两种酒的生产应用中已经很广泛。
酿酒业中广泛应用的酶主要是糖化酶、液化酶、纤维素酶、蛋白酶、酯化酶等,具有酶活力强、用量少、使用方便等优点,适量添加可提高出酒率和品质。
糖化酶、液化酶是白酒黄酒酿造中主要用酶,目前流行的生料酿酒和液化法黄酒酿造也主要是利用这两种酶直接将淀粉液化糊化糖化来代替蒸煮作用的原理,而通过酶的固定化技术将它们固定在载体上,效果更好。
3 酶工程在开发功能性低聚糖中的应用获得低聚糖的途径主要有:从天然植物中提取、化学合成、酶工程等。
以淀粉为原料生产低聚糖大部分采用生物工程中的酶工程来制备。
以淀粉为原料生产低聚糖类产品,是淀粉深加工的另一途径,也是利用淀粉生产甜味剂的新途径。
这是目前生产低聚糖的主要方法。
以淀粉为原料生产的低聚糖大至有:低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖、低聚龙胆糖、环葡聚糖、甘露低聚糖、低聚果糖等,其生产方法及应用分述如下。
3.1低聚麦芽糖生产低聚麦芽糖是以淀粉为原料,再用低聚糖酶糖化,然后经脱色、脱盐、浓缩等精制工序,喷粉得到白色粉末低聚麦芽糖产品。
低聚麦芽糖有滋补营养性,是低甜度、低渗透压的新糖源。
它易被吸收,能延长供能、增强机体耐力,当人们长时间剧烈运动或用脑过度引起生理上一些不适的变化,服用后可以得到缓解。
它具有保湿性,可防止淀粉质食品老化。
由于它易被体内消化酶所分解吸收,故它是非功能性低聚糖。
3.2低聚异麦芽糖生产低聚异麦芽糖是以淀粉为原料,先用α-淀粉酶液化,再用p-淀粉酶糖化,同时用葡萄糖苷转移酶将麦芽糖转化为异麦芽低聚糖,经脱色、脱盐、浓缩等精制工序而得。
低聚异麦芽糖耐酸耐热性极好,具有较好的保湿性,并能抑制蔗糖、葡萄糖的晶体形成,可防止淀粉质食品硬化和老化,延长食品的保存时间。
由于其属非发酵性物质,不会被微生物利用,除可延长食物的贮存期外,抗菌防龋性是其一大特点。
它与蔗糖共用时,能阻止蔗糖被变异链球菌作用而产生水不溶性的高分子葡聚糖,抑制蔗糖的蛀牙性。
异麦芽低聚糖中的潘糖对抑制牙垢形成也有明显的效果。
异麦芽低聚糖能有效地促进人体内有益细菌双歧杆菌的增殖,是一种功能性低聚糖。
3.3低聚龙胆糖低聚龙胆糖是以淀粉为原料,先用淀粉酶液化,再用糖化酶糖化后,通过专用的葡萄糖基转移酶作用,经脱色浓缩而得低聚龙胆糖浆。
低聚龙胆糖最具特色的是有柔和的提神苦味,苦味比柑桔皮所具有的柚皮苷苦味更丰富更微妙,且还会在口腔中滞留,用于糖果、饮料、冷饮中可使其甜味更纯。
它比蔗糖和麦芽糖浆的吸湿性强,可以保持各类食品中的水分,防止淀粉类食品的老化,延长货架期。
它是低热、低甜物质,难被人体消化酶所分解,因而可以促进双歧杆菌的生长,从而起到改善结肠状况的作用。
3.4环葡聚糖环葡聚糖可直接利用葡聚糖作原料,以葡萄糖转移酶转化成为环葡聚糖。
据日本有关资料报道,也可直接以淀粉为原料加入一种新近从土壤微生物中分离的葡聚糖水解酶和CI合成酶转化而得。
环葡聚糖是一种无色无味的低聚糖,具有优异的抗龋作用,只要在蔗糖中加入1% ̄4%的微量环葡聚糖即可显现。
这可能与环葡聚糖的结构有关,因为环葡聚糖能阻止蔗糖中的葡萄糖基转移,从而抑制了口腔细菌的繁殖,达到防龋作用。
环葡聚糖作为食品添加剂直接加人糖果、口香糖、饮料、糕点等食品中,不会影响食品的原有风味和甜味。