食品加工中酶技術(shù)的應(yīng)用研究

吳 潔,郜志辰

（安陽(yáng)縣食品藥品監(jiān)督管理局,河南 安陽(yáng) 455100）

食品加工中酶技術(shù)的應(yīng)用研究

吳 潔,郜志辰

（安陽(yáng)縣食品藥品監(jiān)督管理局,河南 安陽(yáng) 455100）

進(jìn)入新時(shí)期后，逐漸出現(xiàn)了酶技術(shù)，其更加的綠色、安全和高效，通過(guò)合理運(yùn)用，可以顯著提升食品工業(yè)的水平，推動(dòng)其技術(shù)革新。有較為復(fù)雜的理化變化存在于食品加工過(guò)程中，受熱過(guò)程中，容易破壞到其營(yíng)養(yǎng)素、顏色、風(fēng)味等，需要積極應(yīng)用酶技術(shù)?，F(xiàn)階段，在乳制品工業(yè)、肉制品工業(yè)、飲料果汁工業(yè)中已經(jīng)廣泛運(yùn)用酶技術(shù)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以有效指導(dǎo)食品加工中酶技術(shù)的應(yīng)用。

食品加工；酶技術(shù)；應(yīng)用

1 前言

具體來(lái)講，酶技術(shù)指的是在一定反應(yīng)器內(nèi)，將生物所產(chǎn)酶、或者直接添加酶的催化作用利用起來(lái)，實(shí)施物質(zhì)轉(zhuǎn)化。酶可以對(duì)反應(yīng)活化有機(jī)降低，或者將底物激活為活化分子，進(jìn)而有效提升反應(yīng)速率。實(shí)踐研究表明，相較于無(wú)機(jī)催化劑，酶具有更強(qiáng)的催化作用，且反應(yīng)過(guò)程中，并不會(huì)消耗酶，反應(yīng)的化學(xué)平衡也不會(huì)受到影響。研究發(fā)現(xiàn)，酶與底物結(jié)合的結(jié)構(gòu)要求比較特殊，因此，專(zhuān)一性較高，會(huì)有特定的構(gòu)型產(chǎn)物產(chǎn)生，具有溫和的反應(yīng)條件，室溫、溫?zé)釛l件都是不錯(cuò)選擇，熱破壞作用得到了顯著減少；因?yàn)閺纳?、安全生物、可食用生物中都可以提取酶，那么就可以有效保證其安全性。相較于傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)，酶技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較大，與食品工業(yè)發(fā)展需求所符合，可以有效提升食品加工的環(huán)保、安全性。

而食品加工則是通過(guò)加工食物或者能食用的農(nóng)副產(chǎn)品，促使有安全、美味的食用產(chǎn)品生成。食品屬于復(fù)合物、混合物，不同品種、地區(qū)具有不同的成分，主要成分具有較高的水分含量，容易出現(xiàn)腐敗變質(zhì)問(wèn)題，需要充分重視食品加工的保鮮保藏。因?yàn)闀?huì)有諸多的理化變化出現(xiàn)于食品加工過(guò)程中，受熱作用下，破壞其顏色、營(yíng)養(yǎng)素、質(zhì)構(gòu)等，從而需要積極應(yīng)用酶技術(shù)。在食品工業(yè)中，酶技術(shù)得到了較為廣泛的運(yùn)用，如酶廣泛參與于釀酒、奶酪生產(chǎn)中，在乳制品工業(yè)、肉制品工業(yè)、果汁工業(yè)等也得到了廣泛應(yīng)用。

2 食品加工工藝改革中酶技術(shù)的運(yùn)用

2.1 油脂酶法改性工藝

在自然界內(nèi)，廣泛存在著脂肪酶，其能夠?qū)θ８视王サ乃馀c合成有效催化，將脂肪酶的定向催化作用利用起來(lái)，改性天然油脂，可以促使天然油脂的使用價(jià)值得到提高。如借助于脂肪酶對(duì)熔點(diǎn)較高的植物油、向日葵油、大豆油等進(jìn)行催化，可以將人造奶油造出來(lái)。也有一些專(zhuān)家學(xué)者將硬脂酸、油菜籽、葵花籽以及棕櫚硬脂運(yùn)用過(guò)來(lái)，通過(guò)脂肪酶催化脂肪水解反應(yīng)，促使有結(jié)構(gòu)化人乳脂肪合成，創(chuàng)新了嬰兒配方奶粉中脂肪替代物的制備技術(shù)。脂肪酶固定化后，能夠促使其使用穩(wěn)定性、反復(fù)使用性得到有效增強(qiáng)，且能夠很容易的控制酶反應(yīng)，分離和純化難度得到降低，對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)起到有利促進(jìn)作用，未來(lái)將會(huì)被廣泛運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中。有專(zhuān)家利用響應(yīng)面法工藝優(yōu)化固定化脂肪酶后，能夠?qū)ζ涠啻未呋秃铣桑瑥亩臃€(wěn)定的應(yīng)用檸檬酸及衍生物。

2.2 酶法果汁澄清工藝

研究發(fā)現(xiàn)，加工水果與蔬菜等原材料，制備果蔬汁時(shí)，關(guān)鍵考慮內(nèi)容為果蔬汁的穩(wěn)定性，而膠蛋白質(zhì)為其不穩(wěn)定因素，需要有效去除掉，或者對(duì)其顆粒半徑進(jìn)行減?。贿^(guò)去在工業(yè)生產(chǎn)中，往往會(huì)將硅藻土添加過(guò)來(lái)，以便進(jìn)行吸附和沉淀，之后過(guò)濾即可。而通過(guò)酶技術(shù)的運(yùn)用，則可以有效革新本項(xiàng)工藝?，F(xiàn)階段，果膠酶、纖維素酶、纖維素等廣泛運(yùn)用到食品加工行業(yè)內(nèi)，對(duì)混濁的果蔬汁有效澄清，促使果蔬汁的出汁率得到顯著提升。實(shí)踐研究表明，通過(guò)運(yùn)用酶法澄清最佳工藝，可以促使果汁感官品質(zhì)得到提升，還能夠保留果汁中的Vc、花色苷等營(yíng)養(yǎng)成分。且纖維素酶、木聚糖酶也可以輔助澄清果汁，因此應(yīng)用復(fù)合酶制劑，也可以豐富果汁澄清方法。有專(zhuān)家借助于果膠酶、纖維素酶等來(lái)對(duì)芒果混汁、蘋(píng)果混汁進(jìn)行制備，酶用量不僅得到降低，因?yàn)榉磻?yīng)條件比較溫和，水果的營(yíng)養(yǎng)成分也得到了有效保留，制作出來(lái)的水果汁具有較好的穩(wěn)定性和較高的出汁率。

3 食品品質(zhì)提高中酶技術(shù)的運(yùn)用

3.1 烘焙食品質(zhì)構(gòu)得到改善

體積、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、貯藏穩(wěn)定性等是面制品品質(zhì)的主要內(nèi)容，不僅會(huì)受到面粉品質(zhì)的影響，還會(huì)受到生產(chǎn)工藝條件、品質(zhì)改良劑的決定性作用。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)去面團(tuán)品質(zhì)改良劑方面采取氧化劑，如溴酸鉀等，但是進(jìn)入新時(shí)期后，消費(fèi)者日趨擔(dān)憂化學(xué)氧化劑，逐步減少使用化學(xué)品質(zhì)改良劑；因此，在面粉改良劑方面，日趨普遍運(yùn)用酶制劑。近些年來(lái)，人們普遍關(guān)注葡萄糖氧化酶，通過(guò)對(duì)葡萄糖進(jìn)行氧化，會(huì)有葡萄糖酸、過(guò)氧化氫生成，面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到顯著增強(qiáng)，進(jìn)而促使面筋的組織結(jié)構(gòu)得到有效改善。此外，也開(kāi)始廣泛應(yīng)用固定化葡萄糖氧化酶。進(jìn)入新時(shí)期后，微膠囊技術(shù)發(fā)展迅速，有學(xué)者研究表明，通過(guò)微膠囊固定化處理葡萄糖氧化酶后，反應(yīng)速度更加的合理，和游離酶相比，面團(tuán)粉質(zhì)可以得到提升，改善其拉伸特性，面團(tuán)氧化作用得到減緩。再如谷氨酞胺轉(zhuǎn)胺酶，能夠?qū)Φ鞍追肿?、分子進(jìn)行催化，發(fā)生交聯(lián)，連接蛋白質(zhì)和氨基酸，有緊密三維空間網(wǎng)絡(luò)形成于面團(tuán)內(nèi)，促使食品彈性與持水能力得到提升。有專(zhuān)家將谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的交聯(lián)作用利用起來(lái)，通過(guò)結(jié)合海藻糖，可以促使冷凍面團(tuán)的流變性質(zhì)與烘焙品質(zhì)得到有機(jī)改善。有專(zhuān)家在對(duì)燕麥面團(tuán)的流變性質(zhì)、發(fā)酵能力進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)酰胺轉(zhuǎn)胺酶能夠?qū)ρ帑溍鎴F(tuán)中的球蛋白與燕麥蛋白有效交聯(lián)，促使烘焙制品品質(zhì)得到顯著提升。

3.2 食品風(fēng)味得到改善

加熱肉制品時(shí)，成熟后，會(huì)有蠟香風(fēng)味，吸引到廣大的消費(fèi)者。特別是肉制品發(fā)酵后，更是美味。但是，這個(gè)過(guò)程需要較為漫長(zhǎng)的時(shí)間，借助于蛋白酶、脂肪酶的應(yīng)用，促使有游離氨基酸、脂肪酸等風(fēng)味前體物質(zhì)、中間產(chǎn)物產(chǎn)生于肉制品中，以便加快形成肉制品風(fēng)味。有專(zhuān)家組合運(yùn)用外源中性蛋白酶、中性脂肪酶，對(duì)豬后腿組合腌制，溫度控制在43攝氏度一下，經(jīng)過(guò)4個(gè)小時(shí)后，紙杯風(fēng)味前體物，以便豐富風(fēng)味調(diào)味料的研制途徑。此外，在催化水解水果蔬菜風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生方面，酶也具有較好的效果，水果蔬菜成熟后，會(huì)有相應(yīng)的水果蔬菜風(fēng)味產(chǎn)生，主要原因是成熟過(guò)程中，會(huì)有揮發(fā)性的風(fēng)味前體物產(chǎn)生，存在形式為糖苷鍵，糖苷酶對(duì)其催化水解，釋放出來(lái)游離態(tài)，因此，在水果蔬菜風(fēng)味劑制備過(guò)程中，可以借助于糖苷酶來(lái)對(duì)水果蔬菜漿料進(jìn)行處理，以便有效增強(qiáng)或者提升風(fēng)味。此外，通過(guò)應(yīng)用酶技術(shù)，還可以促使食品加工過(guò)程中產(chǎn)生的不良風(fēng)味得到有效解決，以便促使食品的商業(yè)價(jià)值得到提高。

4 食品安全性提升方面酶技術(shù)的運(yùn)用

4.1 食品級(jí)低聚糖的生產(chǎn)

目前，社會(huì)上已經(jīng)共同認(rèn)識(shí)到低聚糖的保健性功能，且有相應(yīng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生。在低聚糖生產(chǎn)中，主要是降解大分子碳水化合物糖苷鍵，生成的小分子聚合度在10以下，一般情況下，利用酸水解或者氧化降解，但是采取本種方法，食品低級(jí)聚糖生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)有化學(xué)品殘留于產(chǎn)品中，在一定程度上破壞到產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而不利于食品安全。在低聚糖中，非常重要的一種類(lèi)型為殼寡糖，生活活性較高，功能性質(zhì)比較優(yōu)越，過(guò)去一般利用化學(xué)法來(lái)制備殼寡糖，采取氧化降解方法，雖然不需要較高的生產(chǎn)成本，但是沒(méi)有較高質(zhì)量的產(chǎn)物，還有安全隱患存在。有國(guó)內(nèi)專(zhuān)家首先研究了酶水解殼聚糖作用和特性，借助于麥胚脂肪酶來(lái)水解殼聚糖與衍生物，進(jìn)而有低分子量的殼聚糖與殼寡糖生成。

4.2 副產(chǎn)物增值利用

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在加工水產(chǎn)品時(shí)，往往會(huì)有大量的副產(chǎn)物、下腳料產(chǎn)生，如小龍蝦仁加工中的下腳料有80%左右。過(guò)去往往將堿煮、酸浸方法運(yùn)用過(guò)來(lái)，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行去除及對(duì)甲殼素進(jìn)行提取，本種方法會(huì)破壞到蛋白質(zhì)，降低其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；同時(shí)，本部分蛋白質(zhì)的回收難度較大，無(wú)法分離。針對(duì)這種情況，就可以將化學(xué)法發(fā)展為酶法，通過(guò)對(duì)蛋白酶進(jìn)行添加，以便促使蝦加工下腳料中的蛋白質(zhì)得到有效水解，以便促使蛋白質(zhì)得到去除，甲殼素得到制備。有專(zhuān)家研究表明，通過(guò)不同酶的運(yùn)用，如堿性蛋白酶、復(fù)合酶等，可以促使蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)的水解效果得到顯著提升，進(jìn)而完全降解蝦殼甲殼素中蛋白質(zhì)，去除蛋白質(zhì)，濃縮回收蛋白質(zhì)水解液，得到的蛋白質(zhì)產(chǎn)品具有更高的含量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，進(jìn)入新時(shí)期后，在食品加工、食品檢測(cè)等領(lǐng)域內(nèi)日趨廣泛的運(yùn)用酶技術(shù)，較大程度上促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，酶技術(shù)的不斷革新，開(kāi)發(fā)出來(lái)了大量食品新產(chǎn)品，生產(chǎn)成本得到降低，產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品安全得到了保障。在未來(lái)的發(fā)展中，生物技術(shù)日趨成熟，將會(huì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)酶的潛力和優(yōu)勢(shì)，不斷開(kāi)發(fā)新的酶種類(lèi)與功能，促使新加工工藝要求得到滿足。

[1]夏文水,高沛,劉曉麗.酶技術(shù)在食品加工中應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2015,6(10)：123-125.

[2]游清徽,王曼瑩.酶學(xué)技術(shù)在食品加工與食品質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2014,5(19)：77-79.

[3]劉毅.酶技術(shù)在食品加工與檢測(cè)中的應(yīng)用[J].食品工程,2015,7(18)：55-58.

[4]陳燕銀.微生物酶技術(shù)在食品加工與檢測(cè)中的應(yīng)用[J].糧食流通技術(shù),2016,8(19)：88-89.

[5]何代進(jìn),左暉.微生物酶技術(shù)在食品加工與檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)培訓(xùn),2015,6(14)：244-245.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.203