发布时间：2019-04-24 13:54 来源：中国知网
酶技术通常是指在限定的反应皿里, 主要通过酶的催化转化作用的化学反应技术, 酶技术的应用已经分布到了各行各业, 比如制造业、化工业、农产业、环境资源利用开采、医学医疗等等各个领域。
1 酶技术的反应机理
酶作用的工作机理通常是通过降低化学反应活化能, 激活反应底物活性使其成为活化分子, 增高活化分子百分数, 能极大的降低反应门槛, 使反应效率大大增高加快。酶的催化作用相比于无机催化剂而言, 更为高效, 更具有活性。酶和无机催化剂在反应过程中都不会被消耗, 不会提前或推迟学反应平衡。酶对外界环境因素的要求比较高, 低温下能够存活, 但是活性并不太大, 而在高温时几乎大多数酶都会失去活性。酶也因为具有专一性而使得反应的局限性比较大, 对反应底物的结构有比较特殊的要求, 同一种酶很难运用到另一种反应上。由于酶的本质是蛋白质, 与无机催化剂相比更安全环保, 用于食品的加工中也因此比传统工艺更加普遍和高效。
食品加工工艺是指把各种原材料通过工艺的手法加工成成品或半成品食品的工艺过程, 每种产品都有特定的工艺手法, 换言之, 每一种加工工艺的背后, 都有不同的单种或多种工程工艺、操作手法等, 包括材料的选取, 和催化剂的选择都直接影响了产品的质量, 食品的品质和口感。很多加工厂在后期都会提升工艺技术, 增加或缩减某些工艺手法, 选取更优质的酶也是重要的改良技术。食品工艺技术在考虑到季节性和品种区域性的客观因素下, 还要兼顾产品的美味、口感、营养成分等因素, 所以要保持原料和产品的活性, 加工过程中更离不开酶的作用, 既需要酶提高反应效率, 还需要酶来维持生物活性。
在普通的食品生产生活, 我们也经常接触到许多酶, 比如酿酒, 酿醋, 生产乳制品, 腌制肉制品等等方面。
2 酶技术在食品加工领域的应用
2.1 油脂酶改性生产食品加工
脂肪酶大量存在与动植物脂肪中。植物脂肪酶能同时和别的酶共同作用将油脂分解催化为糖类物质, 以期提供能量给植物种子的发芽和生长;动物体内在胰脏和脂肪组织中含脂肪酶较多, 脂肪酶可改善消化系统的工作效率, 帮助吸收, 利于代谢。脂肪酶可以用作三酰甘油酯的水解和合成反应的催化剂。由于酶的专一性, 脂肪酶也只能定向催化天然油脂, 所以, 工程工艺中常改性来提高脂肪酶的工作效率使原料的利用率增加而降低生产成本。比如脂肪酶催化某些大豆油, 棕榈油, 植物油等油类化学反应得到常用的人造奶油。脂肪酶改性后, 分子的稳定性和实用性大大增强, 改性前反应程度和进度都不容易控制, 但改性后能通过特定手段检测到酶的活性来了解反应进度, 从而实时把控, 提高食品的品质。
参考数据显示, 全球商用油脂的年均产出量约一亿吨, 这1亿吨中有79%左右投入于直接食用途径, 13%投入于化工行业生产表面活性剂, 8%左右投入于作饲料。
2.2 果蔬酶的食品工艺加工
饮料生产的核心技术在于果蔬果汁的稳定性和营养度。通常使用外加硅藻土来沉淀吸附物质, 来减小颗粒半径和去除影响稳定性的杂质。现在普遍的食品加工工艺常采用酶的催化技术, 如纤维素酶和果胶酶等使果蔬汁的浑浊物沉淀, 酶技术可以改变工艺, 降低生产成本。果蔬中的VC含量和花色苷等有效营养物质也可以通过酶的催化不被破坏。复合酶制剂也极大程度的降低了果汁的浑浊程度。酶的适当选取, 还能提高果蔬汁的色泽保留程度, 提高原生态生产效应。
3 酶技术的研究进展
3.1 酶的广泛应用
葡萄糖氧化酶也是最近一段时间以来改良效果比较好能提高面粉品质的酶之一。它的作用机理就是讲葡萄糖氧化生成H202和葡萄糖酸。过氧化氢能够转换出蛋白中的二硫键后者氧化面筋蛋白中的巯基生成二硫键, 紧密面筋之间的框架组织结构, 此类酶能使面粉的筋道跟足, 提升口感。此外, 固定化葡萄糖氧化酶也被广泛应用。
腌制肉质品后期的油腊香味的产生也来源于肉制品发酵酶的作用, 比如蛋白酶和脂肪酶都能将分散的氨基酸转化为活性中间体, 具有一定的风味而使得到的产物具有油腊香味。
谷氨酞胺转胺酶可促进蛋白质分子或表面发生聚合, 不同氨基酸的空间排列方式及折叠空间方式使得蛋白质的立体三维性增强, 活性差异也很大, 可以使食品的弹性增加, 保湿型也极高。
3.2 酶技术的展望
随着工艺水平的提高, 酶的实用性也越来越广, 比如基因工程和克隆技术等领域的发展, 更是需要酶介质等微小载体的作用, 促进反应效率的同时, 达到靶向性的反应方向, 使副产物降低而提高生产水平。再比如, 有的国家通过质粒的重排技术将嗜热芽孢杆菌蛋白酶的生物活性大大提高了将近十八倍。酶在食品加工行业的广泛应用也是引导酶技术走向高领域的一个客观的平台。
责任编辑：小雪
