内容发布更新时间 : 2024/12/22 20:52:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

酶是有活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分为蛋白质，也有极少部分为RNA。酶制剂是从生物中提取的具有酶特征的一类物质，主要作用是催化食品加工过程中各种化学反应，改进食品加工方法。作为一种食品添加剂，与传统的化学法，如酸法、碱法加工食品相比，酶技术具有显著的优越性，首先，他不会有任何有害的残留物质；其次，酶的催化反应具有高度专一性和高效性，酶制剂用量小，经济上合算；再次酶反应条件温和，营养成分损失少，易操作，能耗低。

1 食品酶制剂的应用

中国酶制剂种类较多，主要包括淀粉酶、酿造酶、蛋白酶、乳品酶、风味酶、果品酶、油脂酶等。

1.1 淀粉酶

α-淀粉酶作为一种安全、高效的改良剂，多用于面制品行业，适量的α-淀粉酶可改良面包品质，用于面包工业。α-淀粉酶用作面包添加剂，其效果与进口的酶制剂相当，可替代进口的添加剂，且成本大大低于进口面包添加剂了，缩短了发酵时间，为工业化生产缩短了周期，且可代替国内原有面包改良剂中有致癌作用的溴酸钾。研究表明细菌α-淀粉酶添加量为 2mg/kg时，能较好地提高馒头贮存过程中的感官评分和一起测量结果。真菌α-淀粉酶是一种传统的酶制剂，最适温度范围为50 ~ 60℃，常用作小麦粉α-淀粉酶增补剂，是馒头生产中需要控制的一个重要指标。谷朊粉和真菌α-淀粉酶两种添加剂不仅具有营养价值及改善食品的功效，而且在使用上具有较强的安全性。麦芽糖α-淀粉酶是一种新型的酶制剂，由DNA重组的细菌经深层发酵获得, 酶的最适作用温度范围为45 ~ 75℃，比真菌α-淀粉酶具有更宽的温度适应范围，具有延长面食保鲜期的潜在优势。

耐高温α-淀粉酶是一种新型液化酶制剂，是发酵行业用量最大的酶类，广泛应用于啤酒酿造、酒精等工业。在液态法白酒生产中应用耐高温α-淀粉酶后，可以进行“中文蒸煮”和“浓醪发酵”，从而节约能源，稳定出酒率，便于废醪液分离，利于提高酒基质量，提高综合经济效益。将耐高温α-淀粉酶应用于酒精生产过程中，采用“中温蒸煮”，节能降耗，使蒸煮醪、糖化醪粘度降低，流动性好，有利于管道输送，便于浓醪发酵，提高设备利用率，其酒糟固液分离容易，有利于废糟水的综合治理，减少了环境污染。

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1.2 酿造酶

酿造酶在啤酒生产中的应用按生产流程来分，可以分为糊化阶段、糖化阶段、发酵阶段和过滤阶段四个加酶生产工序，酿造用酶应用贯穿在整个啤酒生产的全过程。酶的应用弥补了麦芽的不足，是辅酶比增加，糊化彻底，提高了麦汁α-氨基酸，加快过滤速度，提高出酒率，改善啤酒品质，增加啤酒种类等等5。啤酒生产中，绝大多数酶都是在糖化时加入的，这不仅是因为糖化的条件（如合适的pH和温度）是酶作

用的最佳条件，也因为糖化有足够的反应时间，使酶反应达到满意的效果。在此阶段，糖化酶、β-淀粉酶用于提高发酵度；中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、啤酒蛋白酶可增加麦汁α-氨基氮含量；耐热β-葡聚糖酶、过滤复合酶、啤酒复合酶用于加快麦汁过滤。

1.3 蛋白质酶

谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase, EC 2.3.2.13, TGase)，能够催化蛋白质肽链中谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基与各种酰基受体发生酰胺基转移反应，形成ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸共价键。具有酰胺基转移催化功能的TGase酶最早由美国生物化学家Heinrich B. Waelsch在人脑和肝脏提取物中发现[3]，至今已有50多年历史。

由于TGase具有独特的催化功能，已在众多领域得到应用。其中，TGase在食品加工领域中的应用最为广泛。包括肉制品、面制品、豆类品、碚烤制品、乳制品及水产品等。TGase是天然酶制剂，比化学添加剂更加安全，该酶可以取代或者部分取代一些化学添加剂，符合人们对食品安全的要求。具有代表性的应用是TGase作为食品交联剂将肉制品加工过程中产生的碎肉重新粘结成块，提高原料利用率的同时，所得到的重构肉制品与整块鲜肉具有同样质构。与大量使用氯化钠或磷酸钠的传统粘结方法获得肉质品相比，经TGase催化所得到的肉制品更为健康。近年来，以TGase为交联剂制备可食用膜的技术开始受到广泛关注]。TGase具有交联的反应特性使其在一些非食品加工领域也具有很大的应用前景，包括组织工程、纺织与皮革加工和蛋白质工程等。医学中的组织工程主要是在体外构筑组织细胞与支架复合体，再植入机体相应的病损部位形成具有正常生理结构与功能的新生组织，从而达到器官再生的目的。作为组织工程中支架的重要材料，胶原蛋白和明胶可被TGase催化形成支架。通过这种方式形成的支架具有更强的细胞粘附性、分散性及繁殖能力，且炎症反应较弱。在纺织工业中，TGase可提高织物的强度及抗皱能力，并且可在拉伸细化工艺中修复破损的纤维。由于带有与谷氨酰胺与赖氨酸残基的类似乎结构的天然或人工合成的物质都有可能是TGase潜在的底物，TGase已作为一种工具酶在生物学研究中用于催化高专一性连接反应。例如，功能性探针、双功能蛋白质聚合物及蛋白质-低聚糖聚合物的制备等。

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1.4 乳品酶

随着乳品行业的高速发展，人们对发酵乳制品的需求也日益增加。在干酪生产中，凝乳酶因其可

以专一地切割乳中k-酪蛋白的Phe105-Met106之间的肽键，破坏酪蛋白胶束时牛奶凝结，并有蛋白水解作用产生特有风味，成为重点研究的酶制剂。微生物源凝乳酶是目前凝乳酶来源最有前途的发展方向，目前已发现有40余中微生物可生产一定活力的凝乳酶。我国于20世纪80年代后期开始对微生物有微小毛霉、米黑根毛霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌等。目前在干酪生产中有1/3都是利用微生物来源的凝乳酶，微生物源凝乳酶最大的一个缺点在于干酪制作中产生了一些不良风味和苦涩感。

1.5果品酶

果胶是一种主要由D-半乳糖醛酸以α-1,4糖苷键连接而成的高分子聚合物，广泛存在于高等植物中。果胶酶是一组能够催化分解果胶物质的酶的总称，可裂解D-半乳糖醛酸之间的糖苷键，分解包裹在表皮中的果胶，促进植物组织的分解，降低内容物的粘度，是世界四大酶制剂之一。在食品工业中，果胶酶可用于饮料澄清、提高果蔬出汁率、油脂提取和生物活性成分提取等。在饲料工业中，动物日粮中添加果胶酶可水解果胶以促进植物原料细胞壁裂解，使其中的蛋白质、碳水化合物等营养物质释放出来，提高青贮饲料的营养价值和适口性。王宝维10等研究结果表明，日粮中添加鹅源草酸青霉产果胶酶，可提高肉鸡肠适消化酶活性，改善空肠组织形态和微生物环境，提高肉鸡的生产性能和养分利用率。

2 中国食品酶制剂的发展现状

食品工业已经成为中国国民经济的支柱产业2010年中国食品工业总产值达6.2万亿元占中国生产总值的15.57％。2000至2010年中国食品工业总产值的年平均增长率达20％伴随着中国食品工业的持续稳定快速发展中国食品酶制剂市场空间也在迅猛增长广泛应用于食品行业各个领域11。中国食品酶制剂种类较多主要包括酿造酶、乳品酶、淀粉酶、蛋白酶、油脂酶、风味酶、果品酶等。其中碳水化合物用酶蛋白质用酶乳品用酶占食品酶制剂的比重较大所占比例为81.7％。在食品加工过程中常用的酶制剂主要有以下几种木瓜蛋白酶谷氨酰胺转胺酶弹性蛋白酶溶菌酶脂肪酶葡萄糖氧化酶异淀粉酶纤维素酶超氧化物歧化酶菠萝蛋白酶无花果蛋白酶生姜蛋白酶等12。中国已批准使用于食品工业的酶制剂有α-淀粉酶、糖化酶、固定化葡萄糖异构酶、木瓜蛋白酶、果胶酶、β-葡聚糖酶葡萄氧化酶、α-乙酰乳酸脱氨酶等主要应用于果蔬加工焙烤乳制品加工等方面。中国啤酒业发展迅速啤酒总产量已跃居世界第一位2006年总产量超过3000万吨这与食品酶在啤酒酿造过程中的应用有密不可分的联系。淀粉酶行业发展快速产量成倍增长品种逐渐增多至2006年产量已超过500万吨。新型酶制剂正应用于针剂葡萄糖、液体葡萄糖浆、高麦芽糖浆、果葡糖浆以及各种低聚糖的生产中淀粉糖替代蔗糖已应用于食品加工、糖果、啤酒及饮料生产中。功能性低聚糖已被人们所接受，淀粉糖对酶制剂的品种和质量提出了更高的要求，新型酶制剂的推出为这些行业提供了发展所需条件。

中国食品酶产业发展迅速2010年中国食品酶总产值达到80亿元。中国食品酶每年正以15％的速度成递增趋势。目前中国已建立了较为完备的食品酶制剂生产体系，可以大规模生产包括碳水化合物、蛋白质、乳品深加工酶制剂在内的食品酶制剂。但伴随着中国食品工业的快速发展，中国酶制剂种类已不能满足食品工业的需要，酶制剂工业正不断推出新型酶制剂复合酶制剂，高活力和高纯度特殊酶制剂来满足日益发展的食品工业需要。

参考文献