酶制劑應(yīng)用分析與前景展望

杜明松 張吟

食品酶制劑是符合食品添加劑GB 2760標(biāo)準(zhǔn)，菌種來源、生產(chǎn)環(huán)境及設(shè)備按照食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的食品加工助劑。酶來源于自然界，是生物體內(nèi)時(shí)時(shí)刻刻、快速而高效地進(jìn)行著千百種生化反應(yīng)的天然催化劑。酶的自然來源有動(dòng)物、植物和微生物3大類。目前用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的酶制劑是用微生物發(fā)酵生產(chǎn)出來的。

食品酶制劑作為食品添加劑被添加到食物中后，只在加工過程中起作用，即幫助一種物質(zhì)完成一種轉(zhuǎn)變，而一旦它完成了使命，就功成身退，在終產(chǎn)品中消失或失去活力，不會(huì)在食品中產(chǎn)生危害殘留。食品酶制劑以其催化特性專一，催化速度快、天然環(huán)保等性質(zhì)，在食品生產(chǎn)和人們生活中正扮演著越來越重要的角色。

深圳綠微康生物工程有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用、營銷為一體的國家級酶制劑高新技術(shù)企業(yè)。公司兩次參加國家863計(jì)劃，擁有61項(xiàng)菌種及其應(yīng)用技術(shù)的國家發(fā)明專利，5項(xiàng)國家省市級科技創(chuàng)新獎(jiǎng)，是中國第一家將脂肪酶產(chǎn)業(yè)化并出口、將脂肪酶用于造紙脫墨并制訂省級地方標(biāo)準(zhǔn)的公司產(chǎn)品及解決方案廣泛應(yīng)用于造紙、食品、動(dòng)物營養(yǎng)、保健、資源和能源開發(fā)等眾多領(lǐng)域。公司致力于采用酶工程技術(shù)替代傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到減少使用化學(xué)制劑的目的，并有利于人類健康，減少環(huán)境污染，節(jié)約用水和原料，降低能耗，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以及降低成本。

特色產(chǎn)品及應(yīng)用

綠微康公司的食品酶制劑主要以烘焙、面粉用酶為主，包括脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、真菌α淀粉酶等。

面粉加工方面：產(chǎn)品應(yīng)用包括面包專用粉、饅頭專用粉，面條專用粉等專用面粉中，可以發(fā)揮獨(dú)特而明顯的作用。尤其是國家禁止使用化學(xué)品添加劑過氧化苯甲酰后，公司產(chǎn)品在國內(nèi)面粉加工用酶領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。綠微康公司最新研究表明脂肪酶在饅頭中可以起到“生物增白”的作用。饅頭的白度是一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)。如果饅頭的表面比較白且光滑，說明所使用的面粉質(zhì)量較好，同時(shí)對消費(fèi)者也更具有吸引力。脂肪酶可以改善面粉的白度，通過面粉發(fā)酵，對饅頭的白度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、筋度都有明顯改善。真菌α淀粉酶、木聚糖酶也可以使饅頭口感筋道。

食品增香方面：通過對原料中的脂肪酸的分解，轉(zhuǎn)化成具有特殊香氣的物質(zhì)，可以增加產(chǎn)品風(fēng)味，如白酒、黃酒，果酒、乳品等增香。

魚類加工方面：由于應(yīng)用堿性脂肪酶脫去了魚片中大量的油脂，使魚片的保鮮、口味及色澤都有顯著的提高，能夠徹底解決堿法脫脂影響魚片質(zhì)量的難題。

醫(yī)藥保健品方面：分解體內(nèi)多余的脂肪，降低血脂，其原理主要是分解脂肪酸三甘酯。脂肪酶是作為合成醫(yī)藥的新型生物催化劑。

產(chǎn)品研發(fā)新思路

食品酶制劑是安全的食品添加劑，作為一種高效的生物催化劑，在食品添加劑的生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。由于酶具有高效催化性、專一性和作用條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，因此得到越來越多的重視，并逐漸替代了傳統(tǒng)的化學(xué)品食品添加劑。綠微康公司將保證酶制劑產(chǎn)品本身及應(yīng)用中的安全性作為企業(yè)職責(zé)，認(rèn)為酶制劑生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)確保對菌落總數(shù)、致病菌、重金屬等指標(biāo)的嚴(yán)格把控。

化學(xué)品食品添加劑中的重金屬離子及其強(qiáng)氧化性會(huì)對人體健康造成重大傷害。例如過氧化苯甲酰具有氧化性，通過氧化破壞β-蘿卜素的共軛雙鍵而增加面粉的白度。然而過氧化苯甲酰對人體上呼吸道和皮膚有強(qiáng)烈的刺激性及致敏作用，倘若進(jìn)入眼內(nèi)也會(huì)造成損害。為了保障食品安全，國家從2011年5月起禁止過氧化苯甲酰作為食品添加劑使用，而脂肪酶對面粉的增白作用可以成為一種很好的補(bǔ)充產(chǎn)品。

綠微康酶制劑在食品應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋酒類、味精、有機(jī)酸。淀粉糖、制藥、果汁、肉、蛋、豆、奶、面制品加工等諸多方向。不僅在面粉改良技術(shù)方面取得成功，公司還致力于利用生物技術(shù)替代傳統(tǒng)化學(xué)品食品添加劑開發(fā)其他新型安全食品添加劑。在食品的防腐保鮮技術(shù)上，公司自主研發(fā)了生物發(fā)酵法丙酸鈣，可以應(yīng)用于面包的防腐保鮮。公司還利用先進(jìn)的生物技術(shù)，應(yīng)用酶制劑水解大豆磷脂制作專用生物乳化劑產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的乳化劑。

作為國內(nèi)唯一的大規(guī)模脂肪酶生產(chǎn)基地，以產(chǎn)、學(xué)、研緊密結(jié)合的產(chǎn)品發(fā)展鏈?zhǔn)沟镁G微康的產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi)外的行業(yè)空白。隨著生物技術(shù)不斷發(fā)展，綠微康與華中理工大學(xué)成立造紙工業(yè)生物技術(shù)和清潔生產(chǎn)研發(fā)中心，致力于生物技術(shù)在造紙行業(yè)廣泛的應(yīng)用研究；與上海交通大學(xué)成立綠微康——上海交通大學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，致力于基因工程和酶技術(shù)的改進(jìn)；并在河南工業(yè)大學(xué)建立烘焙研究中心。綠微康始終在技術(shù)領(lǐng)域力求創(chuàng)新和發(fā)展，先后與華中科技大學(xué)、江南大學(xué)、天津科技大學(xué)等高校及研究機(jī)構(gòu)在多個(gè)領(lǐng)域建立了應(yīng)用研究合作關(guān)系。公司的核心產(chǎn)品_脂肪酶在造紙工業(yè)、食品加工、飼料工業(yè)等領(lǐng)域已經(jīng)取得了成功的應(yīng)用和推廣并獲得了國家環(huán)保部科技成果獎(jiǎng)、深圳市科技創(chuàng)新獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。

應(yīng)用前景及趨勢展望

酶制劑替代傳統(tǒng)食品添加劑是一種發(fā)展趨勢，作為一種生態(tài)型高效催化劑，其具有高效、安全和環(huán)保等特點(diǎn)，能夠有效帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)水平的提高，對應(yīng)用產(chǎn)業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。

水產(chǎn)品加工：隨著海洋漁業(yè)資源的不斷減少，利用一些低值水產(chǎn)來生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品已經(jīng)顯得越來越重要，而酶技術(shù)在水產(chǎn)品深加工中的應(yīng)用可以解決目前的難題。隨著酶技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其在水產(chǎn)品加工業(yè)的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛。對于低值魚類，由于其食用價(jià)值較低，故可應(yīng)用酶技術(shù)生產(chǎn)濃縮水解魚蛋白，同時(shí)采用蛋白酶可有效加快去鱗的速度。酶技術(shù)還可縮短魚調(diào)味品的生產(chǎn)時(shí)間并能夠去除魚肉中的異味。另外，酶技術(shù)還可用于蝦蟹類加工以提取甲殼素。

肉制品加工：酶在肉制品加工中主要用來嫩化肉類。蛋白酶嫩化肉類的主要作用原理是分解肌肉結(jié)締組織的膠原蛋白，促進(jìn)肉質(zhì)嫩化。

油脂加工：脂肪酶可以催化油脂的水解反應(yīng)和脂交換反應(yīng)，主要用于脂肪酸及甘油的改性，可以用于利用低價(jià)、穩(wěn)定性差的油脂制取價(jià)值較高的特殊性油脂。酶制劑還可用于制作精制油脂，包括生產(chǎn)可可脂等專用油脂。

合成酒用生物香料：隨著食品安全問題的進(jìn)一步深化，釀酒用香料問題越來越受到重視。通過改變傳統(tǒng)香料化工催化合成方式，用脂肪酶或酒曲中提取合成的菌體催化制備酒用香料，讓白酒行業(yè)回歸天然。