[科技策略] 酶技术在食品加工中应用研究

由水果或蔬菜加工制备果蔬汁时，其果蔬汁的稳定性是饮料生产的关键技术，为此需要将引起不稳定的因素如果胶、蛋白质去除或减小颗粒半径来增加稳定性；以前工业化生产使用的方法就是通过外加硅藻土吸附絮凝沉淀再过滤。采用酶技术可以改变工艺。

目前，食品加工行业普遍使用果胶酶、纤维素酶和木聚糖酶水解果胶、纤维素，澄清混浊果蔬汁，可提高果蔬汁的出汁率。酶法澄清最佳工艺条件的选取不仅能够提高果汁的感官品质，而且有利于果汁中Vc、花色苷等营养成分的保留。

脂肪酶在自然界广泛存在，它可催化三酰甘油酯的水解和合成。利用脂肪酶对天然油脂的定向催化作用来对其进行改性，可以提高天然油脂的使用价值，例如由脂肪酶催化高熔点的棕榈硬酯与植物油、向日葵油、大豆油、米糠油、棕榈油、可可油之间的酯交换作用得到具有较窄熔融范围的人造奶油。

面制品品质包括体积、内部组织结构、贮藏稳定性等，既取决于面粉品质，也取决于生产工艺条件及品质改良剂。过去面团通常采用溴酸钾等氧化剂作为品质改良剂，由于近年来消费者对化学氧化剂的担忧，这些化学品质改良剂的使用正在减少，而酶制剂作为食品添加剂，正逐步成为广泛应用的面粉改良剂。

葡萄糖氧化酶是近年来最受关注的新型面粉品质改良剂之一，属强筋剂类，能氧化葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢，后者氧化面筋蛋白中的巯基生成二硫键，可明显增强面团面筋网络结构，从而大大改善面筋的组织结构。此外，固定化葡萄糖氧化酶也被广泛应用。随着微胶囊技术的发展，研究发现葡萄糖氧化酶经微胶囊固定化后，能够以更合理的反应速度作用于面团，从而相比较于游离酶，会发挥出更为突出的面团粉质以及拉伸特性改善作用，且有助于减缓面团氧化作用。

谷氨酞胺转胺酶又称转谷氨酞胺酶，可催化蛋白分子内或分子间发生交联，蛋白质和氨基酸之间连接，促进面团形成紧密的三维空间网络，从而提高食品弹性和持水能力。

肉制品加热后具有本身的肉鲜味。在肉制品腌制加工过程中，肉制品经过成熟后会产生腊香风味，深受消费者喜爱，特别是经过发酵的肉制品。但是这个过程如是自然进行所需时间比较慢长。通过应用蛋白酶、脂肪酶可以使肉制品产生游离氨基酸、脂肪酸等风味前体物质或中间产物，有利于肉制品风味的加快形成。

酶在催化水解水果蔬菜风味物质的产生方面有其独特的效果。一些成熟的水果蔬菜有其相应的水果蔬菜风味，主要是成熟过程中具有挥发性的风味前体物，一般以糖苷键的形式存在，被糖苷酶催化水解而成游离态容易释放。因而在制备水果蔬菜相应的风味剂时，应用相应的糖苷酶处理水果蔬菜浆料，可使风味增强或提高。

酶技术还能够有效解决食品加工过程中产生的不良风味，从而提高食品的商业价值。

在食品加工中因酶引起食品色泽变化大多是酶促褐变反应，如水果蔬菜在新鲜贮藏中主要是发生褐变致使降低食品品质，通常通过加热灭酶来达到保鲜效果，这里酶催化发生的反应是加工中需要防止和控制的重要方面。另一方面通过添加酶制剂可以促进类胡萝卜素的氧化，改善食品色泽。

低聚糖是已被公认为具有保健作用的功能性成分，已形成了相应的产业。低聚糖的生产主要是将相应的大分子碳水化合物糖苷键降解成为聚合度低于10以下的小分子，比较有效的方法可以采用酸水解或氧化降解，这两种方法在生产食品级低聚糖时存在产品中会残留化学品或产物结构受到一定程度破坏，引起食品安全的疑虑。

壳寡糖在低聚糖中是一种具有很高生物活性和优越功能性质、可用于营养保健食品属于食品新资源的代表性低聚糖。过去工业上壳寡糖的制备方法主要是化学法，采用强酸加热水解或氧化降解，虽然生产成本低，但是产物质量差，活性低，更主要是存在安全隐患。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]水产品如鱼虾贝等加工中通常会产生大量的副产物或下脚料，在小龙虾仁加工中有60%-80%下脚料，而其中蛋白质的质量分数大约为30%~40%。过去主要是用碱煮与酸浸方法来除去蛋白质再提取甲壳素。碱煮液中水解溶出的蛋白质受到破坏营养价值低，只能作为饲料或肥料；同时要回收这部分蛋白质比较难且不易完全分离出来，从而造成排放后引起严重的环境污染。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]采用酶法取代化学法，是通过添加蛋白酶来水解虾加工下脚料中的蛋白质，以达到去除蛋白质、制备甲壳素的目的。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]食品过敏问题严重威胁着人们的身体健康。据不完全统计，大约有5%~8%的小于三岁的儿童，以及1%-2%的成年人对食物过敏。目前，在实际的食品生产加工中，主要采用物理化学法和酶解法去除食品过敏原；但物理化学法对降低某些蛋白制品(像花生)的变应原性效果不理想，且会引起原料营养成分的损失，感观质量下降，加工特性降低，而酶解法以其高效、反应温和、可控等优点广泛地应用于过敏蛋白的修饰中。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]鸡蛋是人类生活中重要的蛋白来源，但同时被认定为八大类主要过敏食品之一。研究发现，蛋白酶可以有效降低鸡蛋过敏原的致敏性。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]另外，蛋白酶水解还可应用在大豆、花生、大米、小麦等食品脱敏中。

目前，食品检测中常用到的酶技术是酶联免疫吸附分析法。酶联免疫吸附分析法是在免疫酶技术的基础上发展起来的一种新型免疫测定技术。它是一种最常用的固相酶免疫测定方法，即可检测抗原，也可检测抗体，可进行定性和定量测定；与传统的仪器检测和以化学试剂为基础的分析检测相比，它具有特异性强、灵敏度高、操作简单、携带方便和成本低等优点。现在，ELISA结合大量的修饰格式(或其它检测方法)被广泛地应用于检测食品中微生物的和非微生物的分析物，非微生物主要包括食品中的过敏原、毒素和残留药物等。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]ELISA可以检测食品中的过敏原。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]ELISA可用于检测食品中沙门菌、军团菌、大肠杆菌、李斯特菌及金黄色葡萄球菌等致病微生物。另外，ELISA还可检测一些疾病病原体，如海绵状病毒(BSE)，ELISA可以区分牛脑匀浆物中BSE特异性朊蛋白，从而检测出无明显临床症状的BSE感染动物。我国也建立了禽流感免疫酶诊断方法和技术，已形成试剂盒生产能力。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]食品中的常见毒素一般包括真菌毒素、河豚毒素、贝类毒素、藻类毒素、胃肠毒素、血液毒素和神经毒素等。真菌毒素种类繁多，其中十几种对人类危害最大(如黄曲霉毒素、伏马毒素、赭曲毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯酮、展青霉素等)，它们常常和其他微生物在一起，出现在各种食品中。针对以上真菌毒素的ELISA检测方法均已建立。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]残留农药与残留兽药是食品中残留药物的两大来源。残留农药主要为除草剂、杀虫剂和杀菌剂。目前几乎所有兽药均已建立了ELISA检测方法，如：喹诺酮类、大环内酯类、磺胺类、磺胺增效剂、林可胺类、硝基咪唑类、喹噁啉类和多肽类。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]食品中三聚氰胺的检测、食品添加剂的检测、饮用水中的重金属离子也可运用ELISA检测。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]显而易见，ELISA将会成为食品检测的重要手段。基因工程和蛋白质工程的发展，为生物酶标分析技术提供了新的技术思路和模式，弥补了ELISA自身的局限性，如对试剂的选择性高、无法设计没有结构特征物质相应的半抗原、对结构类似的化合物有一定程度的交叉反应等，使其技术手段更加成熟。

综上所述，酶技术在食品加工和食品检测领域得到了广泛地应用，为食品工业的发展做出了突出的贡献。酶技术的日趋成熟促进了食品新产品的开发，降低生产成本，提高产品质量，保障了食品安全，为食品工业带来了巨大的社会经济效益。

随着生物技术的日益发展，酶的潜力将进一步得到开发。新的酶源、新的酶种类和功能不断开发，将满足新的工艺与加工要求。随着人们对于食品安全品质的日益注重，安全高效的酶制剂越来越受到食品生产者的青睐。不久的将来，酶技术将会更多更广地进入食品领域，为经济发展和社会造福的发挥更大的作用。（来源：食品生物技术与大健康）