酶技術(shù)在食品加工與檢測(cè)中的應(yīng)用

摘 要：隨著食品市場(chǎng)安全結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化與更新，生物酶技術(shù)因其安全性和高效性被廣泛應(yīng)用于食品加工和食品質(zhì)量檢測(cè)，在食品加工、健康發(fā)展方面起到了重要的推進(jìn)作用。本文介紹了酶技術(shù)，分析了酶技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用及其在食品加工中的作用和價(jià)值，以期最大限度地確保我國(guó)食品工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定，發(fā)揮酶技術(shù)較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、發(fā)展價(jià)值及實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞：酶技術(shù);食品加工;質(zhì)量檢測(cè);應(yīng)用

Application of Enzyme Technology in Food Processing and Testing

REN Quanliang

（Zaozhuang Quanding Biotechnology Co.， Ltd.， Zaozhuang 277100， China）

Abstract： With the continuous optimization and update of the safety structure of the food market， biological enzyme technology is widely used in food processing and food quality testing because of its safety and efficiency， and has played an important role in promoting food processing and healthy development. This paper introduces enzyme technology， analyzes the application of enzyme technology in food testing and its role and value in food processing， in order to maximize the stability of my country’s food industry production and give full play to the high economic value and development value of enzyme technology and practical value.

Keywords： enzyme technology; food processing; quality inspection; application

1 酶技術(shù)概述及作用原理

酶技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛，在食品研究學(xué)領(lǐng)域，已發(fā)現(xiàn)的生物酶已超過(guò)2 700多種。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，酶技術(shù)除了被應(yīng)用于食品加工外，在食品質(zhì)量檢測(cè)方面也發(fā)揮了重要作用，其安全、高效等特性也符合人們對(duì)食品質(zhì)量的追求，具有廣闊的發(fā)展前景。酶技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)方面也有所應(yīng)用。生物酶催化效率較高，極大地提升了反應(yīng)速率，同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)被消耗，可以提升食品加工的效率和質(zhì)量。在食品質(zhì)量檢測(cè)中具有代表性的酶技術(shù)為免疫酶技術(shù)，這一技術(shù)將酶的高效催化作用與抗原抗體反應(yīng)的特異性進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過(guò)酶催化底物的顯色反應(yīng)檢測(cè)抗原或抗體是否存在，并以酶標(biāo)作為定量或定性分析。

2 酶技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用

2.1 在谷物類食品加工中的應(yīng)用

在谷物加工工業(yè)中，應(yīng)用酶技術(shù)旨在提高谷物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，常見(jiàn)的谷物有水稻、小麥等，淀粉為其中主要的營(yíng)養(yǎng)成分。以小麥加工為例，涉及到小麥淀粉的分離、制糖等步驟，使用酶技術(shù)可進(jìn)一步增加谷物中的營(yíng)養(yǎng)成分。例如，科學(xué)家利用酶技術(shù)開(kāi)發(fā)了新興營(yíng)養(yǎng)品，使用糖化酶、α淀粉酶等酶制劑可以獲得較高品質(zhì)的膳食纖維。因此，應(yīng)用酶技術(shù)對(duì)谷物進(jìn)行深加工，不僅可以提高谷物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能提高谷物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。

2.2 在肉類食品加工中的應(yīng)用

在肉類加工過(guò)程中，不可避免會(huì)產(chǎn)生許多物質(zhì)，若不加以處理，將嚴(yán)重影響肉類產(chǎn)品的安全性。在肉類食品加工中應(yīng)用酶技術(shù)，可以有效監(jiān)測(cè)加工的全過(guò)程，提高食品質(zhì)量。如今的肉類加工安全問(wèn)題頻發(fā)。例如，臘肉、熏肉類加工，在無(wú)法保證食品安全的情況下，會(huì)對(duì)企業(yè)收益帶來(lái)巨大影響，應(yīng)用酶技術(shù)可有效改善這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)肉類食品風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)等要素的控制，避免或降低有害物質(zhì)進(jìn)入的幾率，實(shí)現(xiàn)肉制品質(zhì)量的提升，為后續(xù)的銷售打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在肉類風(fēng)干加工中應(yīng)用酶技術(shù)，可使堿性蛋白酶與蛋白質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)，從而大幅提升肉類產(chǎn)品質(zhì)量。以傳統(tǒng)的風(fēng)干雞制作為例，應(yīng)用酶技術(shù)可以使雞肉更具風(fēng)味。

2.3 在果蔬類食品加工中的應(yīng)用

水果與蔬菜中的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)人體健康十分重要，這也使其成為人們對(duì)綠色健康的追求。在食品加工中比較常見(jiàn)的蔬果加工方式為果蔬汁和果蔬干，與果蔬干的加工相比，果蔬汁的加工更加復(fù)雜，需要應(yīng)用酶技術(shù)。通常人們自行加工的果蔬汁比較濃稠，但市場(chǎng)銷售的一般比較稀釋。這主要是因?yàn)楣咧泻幸欢ū壤牡矸?，?dǎo)致其加工后濃度較高，使用酶技術(shù)可以催化果蔬汁中果膠與淀粉的反應(yīng)，在更短的時(shí)間內(nèi)完成果蔬汁的澄清與稀釋，便于果汁過(guò)濾，提高了生產(chǎn)效率以及果蔬汁的質(zhì)量[2]。

2.4 在乳制品加工中的應(yīng)用

乳制品加工中經(jīng)常會(huì)使用乳酸菌，其是一類益酸菌的總稱，乳酸菌屬于安全菌，其中富含豐富的蛋白水解酶，可以加快乳制品的發(fā)酵過(guò)程，使乳制品在加工過(guò)程中產(chǎn)生多肽類物質(zhì)，使食品的口感更佳。在乳制品的干酪制作中常應(yīng)用乳凝酶，這種酶主要存在于小牛皺胃中，由于食品加工的需求量大，只應(yīng)用乳凝酶難以滿足商業(yè)化生產(chǎn)的需要，所以已研究出了植物、生物性的乳凝酶，被更多地應(yīng)用于乳制品加工中。

2.5 在油脂酶改性食品加工中的應(yīng)用

動(dòng)植物脂肪中存在大量的脂肪酶，動(dòng)物的脂肪組織和胰臟中含有較多脂肪酶，植物脂肪酶可以在其他酶的作用下分解催化油脂，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷愇镔|(zhì)，以供給能量。由于酶的專一性，其在反應(yīng)中也只能定向催化天然油脂，所以在食品加工中會(huì)通過(guò)改性提高脂肪酶的工作效率，該技術(shù)成本較低，可有效降低食品生產(chǎn)成本。例如，通過(guò)加工植物油、大豆油制造人造奶油，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本控制，滿足市場(chǎng)對(duì)食用油脂的需要。

3 酶技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 酶聯(lián)免疫技術(shù)

在食品質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，被應(yīng)用頻率最高的技術(shù)是酶聯(lián)免疫技術(shù)，其可檢測(cè)食品中的毒素、重金屬污染、微生物等，并得出準(zhǔn)確的結(jié)果，具有操作靈活、效率高等特點(diǎn)[3]。由于酶具有敏感性高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)，可在食品未分離、提取時(shí)進(jìn)行定性、定量分析，減少操作步驟。采用酶聯(lián)免疫技術(shù)，可以有效檢測(cè)食品中的致癌真菌毒素。例如，在檢測(cè)藻類、貝殼中的黃曲霉素B1時(shí)具有較高檢測(cè)效率，僅需4 h就可完成檢測(cè)。在對(duì)有害細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，酶聯(lián)免疫技術(shù)可檢測(cè)出乳制品、肉類等制品中是否含有金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌等病菌且只需45 min便可檢測(cè)出沙門氏菌。此外，應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)還可檢測(cè)出食品中的除蟲(chóng)劑、除草劑等藥物殘留量及物質(zhì)種類，但由于酶技術(shù)與不同基質(zhì)食品的反應(yīng)存在差異，應(yīng)根據(jù)實(shí)際食品的檢測(cè)情況，對(duì)不同種類、不同特質(zhì)的食品選擇不同試劑，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。另外，通過(guò)人們對(duì)技術(shù)的研究與改善，應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測(cè)食品毒素時(shí)，加入超順磁微?？梢越档涂臻g位阻效應(yīng)，提升檢測(cè)的靈敏性與準(zhǔn)確性。酶聯(lián)免疫技術(shù)還可被應(yīng)用于動(dòng)物性食品獸藥殘留的檢測(cè)。例如，通過(guò)定性、定量檢測(cè)肉類制品中瘦肉精殘留情況。食品受到嚴(yán)重的重金屬污染后會(huì)產(chǎn)生較多的金屬硫蛋白，利用酶聯(lián)免疫技術(shù)可檢測(cè)食品中的重金屬含量，且精確度較高，可以保障食品的安全性。

3.2 酶生物傳感器法

食品中含有的亞硝酸鹽會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生很多不良影響，基于亞硝酸還原酶的酶生物傳感器檢測(cè)食品中的亞硝酸鹽含量，可以快速地獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，為食品安全質(zhì)量檢測(cè)提供保障。近年來(lái)我國(guó)逐漸加大了食品質(zhì)量管控力度，經(jīng)過(guò)酶技術(shù)的改良和發(fā)展，不同酶生物傳感器在性能方面取得了較大提升，為食品加工在線監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)支持。

4 酶技術(shù)在食品加工中的作用和價(jià)值

4.1 提高食品品質(zhì)

4.1.1 改善食品風(fēng)味

應(yīng)用脂肪酶、蛋白酶等酶制劑，可以加快肉質(zhì)的反應(yīng)速度，讓肉制品在更短時(shí)間內(nèi)形成風(fēng)味，減少肉制品的制作周期，為食品加工企業(yè)的生產(chǎn)提供方便，滿足肉類制品的市場(chǎng)供應(yīng)。例如，使用2.7%的中興脂肪酶和4.3%的外源中性蛋白酶在43 ℃的溫度條件下腌制豬后腿，可以有效改善豬肉制品的風(fēng)味，獲得類似于金華火腿的風(fēng)味。于水果蔬菜產(chǎn)品加工領(lǐng)域，酶在催化水解果蔬風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生方面具有獨(dú)特作用。果蔬在成熟過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生以糖苷鍵形式存在的香氣前體物質(zhì)，該類物質(zhì)在酶的作用下會(huì)揮發(fā)出來(lái)，增強(qiáng)果蔬產(chǎn)品香氣，所以在制作果蔬風(fēng)味劑時(shí)，使用糖苷酶處理果蔬產(chǎn)品，可以使其風(fēng)味更明顯。

4.1.2 改善食品色澤

通過(guò)酶技術(shù)還可以改善食品的色澤。例如，添加酶制劑可以加快胡蘿卜素氧化，使食品色澤更加美觀。復(fù)合使用木聚糖酶、木瓜蛋白酶和葡萄糖氧化酶可以加快面團(tuán)中類胡蘿卜素的氧化速度，使面團(tuán)更具光澤，有效改善褶皺現(xiàn)象，為改善食品色澤提供了新的實(shí)踐方向[4]。

4.1.3 改善食品質(zhì)構(gòu)

在烘焙食品加工中應(yīng)用酶技術(shù)可以有效改善食品質(zhì)構(gòu)，進(jìn)一步提高烘焙食品品質(zhì)。葡萄糖氧化酶作為一種新型的面粉改良劑，廣泛應(yīng)用于面制品加工領(lǐng)域，其可以明顯增強(qiáng)面筋面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改善烘焙產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)。研究表明，葡萄糖氧化酶經(jīng)微膠囊固定化后，可使面團(tuán)的反應(yīng)速度變得更合理，進(jìn)而有效改善面團(tuán)粉質(zhì)及其拉伸性，減緩面團(tuán)的氧化速度。在烘焙制品加工中谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶會(huì)發(fā)揮其交聯(lián)作用，對(duì)于提高烘焙制品品質(zhì)有著很大幫助。

4.2 提升食品安全性

①低聚糖因?yàn)槠渚哂斜＝」δ?，擁有著較大的市場(chǎng)需求，已經(jīng)形成了相關(guān)產(chǎn)業(yè)。低聚糖是指含有2～10個(gè)糖苷鍵聚合而成的化合物，其甜度低、熱量低，基本不會(huì)增加血糖和血脂。殼寡糖是一種具有優(yōu)越功能性的低聚糖，可被用于營(yíng)養(yǎng)保健食品中，在對(duì)低聚糖生產(chǎn)的研究中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用酶水解法可以極大提高低聚糖生產(chǎn)的安全性，該方法不需要使用大量的化學(xué)藥劑，相較于化學(xué)方法更易控制，條件溫和，產(chǎn)品安全可以得到保障[5]。②食品過(guò)敏問(wèn)題也是影響食品安全的重要因素，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約5%～8% 3歲及以下兒童存在食物過(guò)敏問(wèn)題，約1%～2%的成年人存在食物過(guò)敏困擾。在食品生產(chǎn)中過(guò)敏原處理方法主要包括酶解法或物理化學(xué)法。例如，雞蛋作為人們?nèi)粘ｏ嬍车闹匾鞍踪|(zhì)來(lái)源，但也是主要的過(guò)敏源之一，應(yīng)用中性蛋白酶可以顯著降低卵蛋白抗原性，解決蛋類產(chǎn)品致敏問(wèn)題，保障食品安全。應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)，可以有效檢測(cè)食品中的過(guò)敏原并進(jìn)行脫敏處理，為食品安全生產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)提供技術(shù)支持，促進(jìn)現(xiàn)代化食品加工行業(yè)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生物酶技術(shù)的出現(xiàn)促使食品生產(chǎn)行業(yè)發(fā)生了改變，進(jìn)而推動(dòng)人們的飲食朝著多樣化方向發(fā)展，促使食品加工行業(yè)快速發(fā)展以滿足市場(chǎng)與日俱增的需求。只有提高食品加工的安全性，增強(qiáng)食品質(zhì)量的檢測(cè)力度，深入研究生物酶技術(shù)，才能確保人們的飲食安全，為社會(huì)的健康發(fā)展發(fā)揮出更大作用，推動(dòng)食品生產(chǎn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)食品安全產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：任全亮（1981—），男，山東棗莊人，大專，技術(shù)員。研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全。