生物酶制劑在食品工業(yè)中的應用及發(fā)展前景

◎ 葉冠宏

（天津市第四十二中學，天津 300200）

生物酶制劑在食品工業(yè)中的應用及發(fā)展前景

◎ 葉冠宏

（天津市第四十二中學，天津 300200）

生物酶制劑的應用是食品工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的一項重大技術(shù)突破，有效地改善了食品的風味、口感和組織結(jié)構(gòu)等感官指標，增加了產(chǎn)品的附加值。本文概述酶制劑的特點和酶制劑在食品生產(chǎn)、加工、貯藏保鮮等環(huán)節(jié)的應用，并在此基礎(chǔ)上討論酶制劑在食品工業(yè)中的應用及前景展望，為生物酶制劑在食品工業(yè)中的進一步應用指明了方向。

生物酶制劑；食品工業(yè)；應用；發(fā)展前景

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，科技文化不斷進步，人們對于生活品質(zhì)的要求也越來越高。正所謂“民以食為天，食以安為先”，食品工業(yè)不僅是國民經(jīng)濟中的支柱產(chǎn)業(yè)，更是一項民生工程。食品工業(yè)的發(fā)展不但直接關(guān)系著人們的生活質(zhì)量，還影響著人們的生命財產(chǎn)安全，同時間接地反映出人類社會的文明與發(fā)達程度。從聯(lián)合國統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可知，全球依然有8億以上的人處于貧窮狀態(tài)且無法解決溫飽，而全球每年浪費的食品超過13億t。其中，2014年，我國糧食損失超過3 500萬t，而美國每年將近有40%以上糧食浪費在生產(chǎn)、加工和消費等環(huán)節(jié)。這些問題的出現(xiàn)，一部分原因為當前糧食等食品加工仍停留在初級階段，深層次的食品加工覆蓋的范圍較少。因此，深化食品工業(yè)改革與發(fā)展迫在眉睫。目前，生物酶制劑作為一種高效的食品前處理加工方法，廣泛地應用于食品工業(yè)中，如食品原料的加工、生產(chǎn)、貯藏保鮮等各個環(huán)節(jié)。

1 生物酶制劑特點

生物酶制劑是一類通過理化方法從微生物的組織或發(fā)酵代謝產(chǎn)物中提取出的蛋白質(zhì)，能有效地改善食品的感官品質(zhì)、延長貨架期、提高產(chǎn)品的附加值等。因此，大力開發(fā)酶制劑并提高酶制劑產(chǎn)量對于食品工業(yè)的發(fā)展有著重要的推動作用。1833年淀粉酶的發(fā)現(xiàn)后，酶制劑開始成為科學家的研究重點。當前，全球的酶制劑產(chǎn)量保持在每年5%的增速，市場規(guī)模超過40億美元。市場上常見的酶制劑主要有淀粉酶、蛋白酶、果膠酶和啤酒復合酶等。然而，當前酶制劑的發(fā)展仍有一些不足之處。首先，酶制劑產(chǎn)業(yè)處于壟斷狀態(tài)，僅丹麥的諾維信公司就占據(jù)全球40%以上的份額，相關(guān)的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)處于核心保密狀態(tài)，不利于酶制劑的長遠發(fā)展。其次，酶制劑目前的技術(shù)標準不規(guī)范和不統(tǒng)一，各公司的酶制劑產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。最后，酶制劑對溫度的要求苛刻，溫度過高會造成酶制劑的失活，嚴重限制酶制劑的應用范圍。

2 酶制劑在食品工業(yè)中的應用

近年來，酶制劑工業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)一片欣欣向榮的態(tài)勢。究其原因，一方面是孔雀石綠、蘇丹紅、三聚氰胺等問題的出現(xiàn)，食品安全成為人們關(guān)注和討論的熱點。以酶制劑等天然的食品添加劑及其綠色的食品前處理加工方法深受消費者的追捧。另一方面是酶制劑前處理方法具有高效、專一以及安全性高，深受食品加工企業(yè)的青睞。

（1）酶制劑在食品原料加工中的應用[1]。酶制劑廣泛應用于飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、焙烤工業(yè)、水產(chǎn)品肉類工業(yè)和油脂加工行業(yè)等。酶制劑的酶解作用可大大地改善食品組織結(jié)構(gòu)和品質(zhì)等。例如，在果汁生產(chǎn)的過程中，可應用果膠酶促使果汁變得更加澄清。在乳品工業(yè)中，乳糖酶可促進乳糖分解成半乳糖和葡萄糖，避免人們因體內(nèi)缺乏乳糖酶而導致的腹瀉。而奶酪經(jīng)過脂肪酶的分解能夠產(chǎn)生大量的風味物質(zhì)。此外，蛋白酶可以嫩化肉類食品，增加肉類的口感。

（2）酶制劑在食品生產(chǎn)中的應用[2]。酶制劑在食品生產(chǎn)中主要用于生產(chǎn)大量的天然添加劑等，諸如在制糖工業(yè)中，一般采用淀粉酶來水解淀粉產(chǎn)生食品工業(yè)中大量需求的葡萄糖和麥芽糖等。在功能性食品領(lǐng)域，主要通過蛋白酶等酶制劑分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生大量的氨基酸、多肽和蛋白胨等，極大地促進人類的生命健康。

（3）酶制劑在食品保鮮中的應用[3]。食品在貯藏的過程中，會因細菌的新陳代謝活動和氧化作用等而導致自身的腐敗，從而造成食品的大量浪費和經(jīng)濟損失。目前，有效的保鮮技術(shù)有化學保鮮技術(shù)和生物保鮮技術(shù)。由于前者添加大量的化學保鮮劑，在食品安全上存在嚴重的安全隱患。而生物保鮮技術(shù)是近年來人們關(guān)注的重點方法，該法利用天然的生物保鮮劑來抑制食品中微生物的生長，從而延長食品的貨架期。不但在保鮮效果上與化學保鮮劑媲美，而且生物保鮮劑本身是天然無毒，能夠確保食品的安全。酶制劑中的溶菌酶就是一種常見的高效生物保鮮劑，其保鮮原理是其可以溶解細菌的細胞壁，從而破壞細菌的細胞結(jié)構(gòu)導致細菌死亡，繼而延長食品的貨架期。此外，葡萄糖氧化酶可以有效地除去食品包裝中的殘余氧氣，避免食品氧化和好氧細菌的生命活動等，從而延長食品的貨架期。

3 結(jié)語

作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，酶工程的發(fā)展有效地推動了食品工業(yè)的發(fā)展。隨著酶工程的發(fā)展，未來的酶制劑在食品工業(yè)領(lǐng)域的應用也必將更加廣泛。其未來的應用體現(xiàn)在以下幾個方面：①酶制劑提取技術(shù)與標準更加完善，在酶制劑制取的過程中能夠有效地除去微生物次生代謝產(chǎn)物中的毒素及其他雜質(zhì)，提升酶制劑的品質(zhì)。②利用DNA重組技術(shù)，開發(fā)耐熱性的酶制劑，增加酶制劑在烘烤食品領(lǐng)域的應用范圍。③開發(fā)更多的酶制劑，利用酶制劑的復合作用增加保鮮效果，促進生物保鮮技術(shù)的發(fā)展。④利用酶制劑水解蛋白質(zhì)，產(chǎn)生氨基酸和多肽類等功能性物質(zhì)，提升食品的附加值。

[1]侯占群，康明麗.酶制劑在食品加工中的應用[J].食品工程，2004（2）：11-14.

[2]吳丹莉.微生物酶制劑在食品生產(chǎn)中的應用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2010（16）：79-81.

[3]張 遠.酶制劑及其在食品保鮮中的應用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2005（3）：469-470.

The Application and Development Prospectof Biological Enzyme Preparation in Food Industry

Ye Guanhong
(Tianjin No.42 Middle School, Tianjin 300200, China)

The application of Biological enzyme preparation is a major breakthrough in the field of food industry development, effectively improve the food flavor, taste and sensory indicators such as organization structure, added the value of product. This paper summarizes the characteristics of enzymes and enzyme preparation in food production, processing and fresh-keeping of application, on the basis of the application of enzymes in the food industry and prospect makes a brief discussion for the enzyme preparation pointed out the direction for the further application in food industry.

Biological enzyme preparations; Food industry; Application; Prospects for development

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.20.023

F426.72