酶在加工食品保鮮中的應(yīng)用

韋震，于勝爽，李國強(qiáng)

（煙臺(tái)南山學(xué)院，山東煙臺(tái) 265713）

酶在加工食品保鮮中的應(yīng)用

韋震，于勝爽，李國強(qiáng)*

（煙臺(tái)南山學(xué)院，山東煙臺(tái) 265713）

食品在加工過程中易受到溫度、微生物、空氣等的作用，從而影響食品的原有風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。將酶制劑應(yīng)用到加工食品保鮮中，可以起到延長貨架期、保證食品品質(zhì)的作用。本文綜述了常見保鮮酶及其在加工食品保鮮中的應(yīng)用，并對(duì)酶在食品保鮮領(lǐng)域的前景進(jìn)行了展望。

酶；保鮮；加工食品

食品保鮮劑在食品貯藏保鮮過程中起到了重要的作用。我們常用物理、化學(xué)的方法增加食品的保藏期。常用的物理方法有干熱滅菌、濕熱滅菌，由于滅菌溫度較高，導(dǎo)致食品中蛋白質(zhì)變性，從而影響食品的品質(zhì)和感官。常用的化學(xué)方法有添加保鮮劑如亞硝酸鹽、磷酸和維生素C類等，前兩類保鮮劑會(huì)在一定程度上影響食品的風(fēng)味，并且影響人類的健康，特別是嬰幼兒和過敏人群，而維生素C類保鮮劑則是價(jià)格較貴。生物酶食品保鮮技術(shù)是將生物酶應(yīng)用于食品生產(chǎn)，一般通過降低或除去食品中的氧來使食品的保存時(shí)間延長[1]。而且生物酶物質(zhì)本身還具有良好的抑菌作用，可以使某些微生物失去生物活性，從而達(dá)到防腐保鮮的目的。常見的保鮮酶有葡萄糖氧化酶、溶菌酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、細(xì)胞壁溶菌酶等生物酶，可應(yīng)用于果汁和啤酒等飲品、肉類、乳制品保鮮。生物酶保鮮技術(shù)作為一種新興的保鮮方法，具有價(jià)格便宜、健康安全、有效延緩氧化作用等化學(xué)添加劑無法比擬的優(yōu)勢(shì)，該保鮮方法具有廣泛的應(yīng)用前景，本文介紹了幾種常見的保鮮酶，并對(duì)常用的化學(xué)添加劑進(jìn)行了比較。

1 常見的酶制劑及其在食品保鮮中的應(yīng)用

1.1 葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase，GOD）系統(tǒng)名稱為β-D-葡萄糖氧化還原酶，在有氧條件下能專一性地催化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸和過氧化氫。GOD廣泛分布于動(dòng)植物和微生物體內(nèi)，主要生產(chǎn)菌株為黑曲霉和青霉。作為一種食品添加劑，天然安全，價(jià)格便宜，可以有效除去食品中的氧，延緩食品成分的氧化作用。

葡萄糖氧化酶在食品保鮮領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在果汁釀造過程中，與傳統(tǒng)的保鮮劑相比，葡萄糖氧化酶天然安全，具有酶的專一性，不會(huì)與果汁中的其他物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，并且可以防止果汁氧化變質(zhì)，抑制褐變，延長果汁的保質(zhì)期；價(jià)格適宜，添加量少，而且抗氧化能力與抑制褐變效果能力強(qiáng)，不需改變?cè)庸すに嚭驮O(shè)備，適合大規(guī)模生產(chǎn)使用[2]。在啤酒工業(yè)中，黃惠芝等[3]對(duì)葡萄酒的研究中發(fā)現(xiàn)，每瓶啤酒（640mL）只需加入10mg單位葡萄糖氧化酶，去氧率便可接近100%。在葡萄糖氧化酶應(yīng)用在啤酒制造業(yè)中不需要改變?cè)a(chǎn)工藝便可批量生產(chǎn)，十分便利。

1.2 溶菌酶

溶菌酶（Lysozyme）又稱細(xì)胞壁質(zhì)酶，是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性球蛋白。其熱穩(wěn)定性強(qiáng)、耐酸性強(qiáng)，在干燥條件下可長期保存[4]。許多研究證明，溶菌酶是一種無毒、無害、安全性很高的蛋白質(zhì)，具有一定的保健作用，常用于食品防腐、保鮮、殺菌等方面。例如，溶菌酶可應(yīng)用于冷鮮肉、火腿制品、臘腸、乳制品、水產(chǎn)熟食品、色拉的保鮮。由于酶本身具有專一性和抑菌作用，可以水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的β-1,4-糖苷鍵，使細(xì)菌自溶死亡，因而可以有選擇地使細(xì)菌細(xì)胞壁裂解死亡，消除細(xì)菌危害而又不作用于其他的物質(zhì)[5]。溶菌酶可以分解枯草桿菌、耐輻射微球菌、大腸桿菌、普通變球菌等微生物。它與植酸、聚合磷酸鹽、甘氨酸等結(jié)合使用時(shí)，防腐保鮮的效果更佳[6]。

溶菌酶作為一種綠色食品防腐劑，對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒均有抑制作用，因而還可添加于果蔬軟包裝和小方便包裝中保護(hù)食品，使其不受微生物的侵害，同時(shí)延長食物貨架保存期[7]。

1.3 谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶

谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶又稱轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TG酶），是具有功能活性中心的單體蛋白質(zhì)，通過催化蛋白質(zhì)多肽，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間共價(jià)交聯(lián)，有效改善蛋白質(zhì)的功能和特性，從而提高食品的風(fēng)味、口感、質(zhì)感和外觀。

在肉類保鮮應(yīng)用中，TG酶可以替代肉制品加工中常用的品質(zhì)改良劑——磷酸鹽，生產(chǎn)低鹽肉制品。這種酶在常溫、pH中性的條件下，只需添加極少的量，即可達(dá)到明顯的效果?？蓱?yīng)用于水產(chǎn)加工品、火腿、香腸、面類、豆腐等產(chǎn)品。

TG酶也應(yīng)用于乳制品加工。在奶粉生產(chǎn)中，為防止奶粉結(jié)塊，可加入TG酶，提高酪蛋白的玻璃化溫度；在煉乳生產(chǎn)加工中，為防止脂肪上浮和蛋白質(zhì)顆粒沉淀，可加入適當(dāng)?shù)腡G酶；在冰淇淋制造中，為增加冰淇淋的塑性，可添加TG酶。

TG酶還可制成保鮮薄膜。用TG酶處理乳品中的酪蛋白后，再經(jīng)脫水可以制得一種水不溶但可食用的薄膜，應(yīng)用于食品的包裝和保鮮。

1.4 細(xì)胞壁溶菌酶

細(xì)胞壁溶菌酶是一種可代替有害人體健康的化學(xué)防腐劑的生物酶，專一消除某些微生物的繁殖而讓某些有益細(xì)菌得以繁殖，從而對(duì)食品進(jìn)行保鮮防腐處理[8]。

溶菌酶可用于清酒防腐。由于清酒含酒精、無氮浸出物以及有機(jī)酸等，大部分微生物在清酒中不能生長，但會(huì)生長一種火落菌的乳酸菌，使清酒變酸變臭，故用水楊酸作為防腐劑，但水楊酸損害胃及肝臟。1970年，發(fā)現(xiàn)1mg/kg溶菌酶防腐效果與16.67mg/kg的水楊酸相等，是一種綠色的防腐劑[9]。

溶菌酶添加于牛乳中使牛乳人乳化，將牛乳中的溶菌酶提高至原牛乳中的307.7倍，極大提高了營養(yǎng)價(jià)值。而奶粉中添加溶菌酶后，有利于嬰兒腸道活性提高，消化吸收能力增強(qiáng)[10]。

2 發(fā)展前景

傳統(tǒng)食品生產(chǎn)商通常使用化學(xué)添加劑進(jìn)行食品保鮮，但化學(xué)添加劑作用的時(shí)間通常只有2～3周，并不能從根本上解決食品口味、質(zhì)量等問題[11]。而通過食品酶保鮮法的應(yīng)用，可以使食品在保質(zhì)期不變的前提下提高產(chǎn)品的品質(zhì)，或者確保產(chǎn)品在儲(chǔ)存過程中更好的保鮮，以滿足更大區(qū)域消費(fèi)者的需求。在未來，酶在食品保鮮中應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，更多酶制劑被研發(fā)出來應(yīng)用到食品保鮮中，這對(duì)食品品質(zhì)的改善，食品儲(chǔ)藏期的延長提供了很好的方法，也為開發(fā)新型食品提供了一定的依據(jù)。但酶法保鮮技術(shù)目前正處在初步研究階段，在應(yīng)用中仍存在一些問題，如產(chǎn)酶菌株的安全性、酶制劑生產(chǎn)成本高、酶制劑的適用范圍，以及添加酶制劑后對(duì)產(chǎn)品感官風(fēng)味及品質(zhì)的影響等問題，需要加強(qiáng)進(jìn)一步的研究。

[1]楊福馨,吳龍奇.食品包裝實(shí)用新材料新技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[2]馬清河,胡常英,劉麗娜,等.葡萄糖氧化酶在果汁保鮮中的應(yīng)用[J].中國食品添加劑,2005,(01):83-85.

[3]黃惠芝,馬林,黃春波.葡萄糖氧化酶延長啤酒保鮮期的研究[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2000,12(03):13-15.

[4]楊玉輝.溶茵酶的研究進(jìn)展[J].生物學(xué)雜志,2009,26(2):64-66.

[5]張遠(yuǎn).酶在食品保鮮中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005,33(3):469-470.

[6]王燚,郭淑珍,張淑芹.溶菌酶及其在肉制品保鮮中的應(yīng)用[J].肉類研究,2007,(06):44-46.

[7]張新寶,陳紅兵.溶菌酶的性質(zhì)及其在食品防腐中的應(yīng)用[J].江西食品工業(yè),2008,4:42-45.

[8]唐雪燕,王麗莎.酶工程在食品工業(yè)中的研究應(yīng)用[J].科研, 2015,46:164-165.

[9]薛福連.生物酶保鮮包裝技術(shù)[J].中國包裝,2012,5:35.

[10]劉世清.牛乳中溶菌酶的生物學(xué)特性及其應(yīng)用[J].畜牧獸醫(yī)科技信息,2005,(4):66-67.

[11]孟雯.諾維信以人為本憑借本地化專業(yè)技術(shù)服務(wù)推動(dòng)酶制劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].食品安全導(dǎo)刊,2015,5.

行業(yè)動(dòng)態(tài)

德爾蒙公司研發(fā)新轉(zhuǎn)基因粉紅色菠蘿

轉(zhuǎn)基因果蔬的出現(xiàn)近年來在全球果蔬業(yè)里成為了一個(gè)焦點(diǎn)，全球各地有人歡喜有人愁。美國德爾蒙公司（Del Monte Fresh Produce）近日所研發(fā)的新轉(zhuǎn)基因粉紅色菠蘿，雖尚未獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的正式批準(zhǔn)，但已被該局認(rèn)定在安全及監(jiān)管方面沒有任何問題。

據(jù)美國食品和藥物管理局的發(fā)言人表示：“德爾蒙公司主動(dòng)向我們提交了相關(guān)的證據(jù)，證明粉紅色的菠蘿與其它菠蘿一樣安全及具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值。粉紅色菠蘿因基因改變而所產(chǎn)生的酶量較低，這種酶會(huì)將菠蘿里的番茄紅素轉(zhuǎn)換為β-胡蘿卜素，既然酶量沒那么多，所轉(zhuǎn)換的β-胡蘿卜素也較少，但番茄紅素在番茄及西瓜里都找得到，所以盡管粉紅色菠蘿的番茄紅素量較高，消費(fèi)者還是可以安全食用。”

據(jù)發(fā)言人透露，德爾蒙公司打算在哥斯達(dá)黎加種植該粉紅色菠蘿。公司也在與美國食品和藥物管理局協(xié)商后，計(jì)劃以“特別甜的粉紅色菠蘿”的營銷方式銷售該品種，此營銷方式能把粉紅色菠蘿與在1990年代時(shí)公司所推出的“金黃特甜菠蘿”區(qū)分開來，讓消費(fèi)者能了解到這兩種菠蘿之間的不同。

消息來源：中國水果門戶

Application of Enzyme in Preservation of Processed Food

WEI Zhen,YU Sheng-shuang,LI Guo-qiang*
(Yantai Nanshan University,Yantai 265713,China)

Temperature and microbiology as well as air,play significant roles in food process,because they can effect flavor and nutrients.Now enzyme is used in food preservation to extend food shelf-life and guarantee food quality.The article mainly introduced species of enzyme for preservation and its application.At last,the author put forward the prospects of enzyme in the field of processed food preservation.

Enzyme;preservation;processed food

S609+.3

A

1008-1038(2017)01-0001-03

2016-10-12

韋震（1996—），女，專業(yè)為食品質(zhì)量與安全

*通訊作者：李國強(qiáng)（1985—），男，助教，研究方向?yàn)楣δ苁称芳庸づc應(yīng)用