生物酶制劑在食品工業中的應用及發展前景

◎ 葉冠宏

（天津市第四十二中學，天津 300200）

隨著經濟社會的發展，科技文化不斷進步，人們對于生活品質的要求也越來越高。正所謂“民以食為天，食以安為先”，食品工業不僅是國民經濟中的支柱產業，更是一項民生工程。食品工業的發展不但直接關系著人們的生活質量，還影響著人們的生命財產安全，同時間接地反映出人類社會的文明與發達程度。從聯合國統計的數據可知，全球依然有8億以上的人處于貧窮狀態且無法解決溫飽，而全球每年浪費的食品超過13億t。其中，2014年，我國糧食損失超過3 500萬t，而美國每年將近有40%以上糧食浪費在生產、加工和消費等環節。這些問題的出現，一部分原因為當前糧食等食品加工仍停留在初級階段，深層次的食品加工覆蓋的范圍較少。因此，深化食品工業改革與發展迫在眉睫。目前，生物酶制劑作為一種高效的食品前處理加工方法，廣泛地應用于食品工業中，如食品原料的加工、生產、貯藏保鮮等各個環節。

1 生物酶制劑特點

生物酶制劑是一類通過理化方法從微生物的組織或發酵代謝產物中提取出的蛋白質，能有效地改善食品的感官品質、延長貨架期、提高產品的附加值等。因此，大力開發酶制劑并提高酶制劑產量對于食品工業的發展有著重要的推動作用。1833年淀粉酶的發現后，酶制劑開始成為科學家的研究重點。當前，全球的酶制劑產量保持在每年5%的增速，市場規模超過40億美元。市場上常見的酶制劑主要有淀粉酶、蛋白酶、果膠酶和啤酒復合酶等。然而，當前酶制劑的發展仍有一些不足之處。首先，酶制劑產業處于壟斷狀態，僅丹麥的諾維信公司就占據全球40%以上的份額，相關的酶制劑生產技術處于核心保密狀態，不利于酶制劑的長遠發展。其次，酶制劑目前的技術標準不規范和不統一，各公司的酶制劑產品質量參差不齊。最后，酶制劑對溫度的要求苛刻，溫度過高會造成酶制劑的失活，嚴重限制酶制劑的應用范圍。

2 酶制劑在食品工業中的應用

近年來，酶制劑工業的發展呈現一片欣欣向榮的態勢。究其原因，一方面是孔雀石綠、蘇丹紅、三聚氰胺等問題的出現，食品安全成為人們關注和討論的熱點。以酶制劑等天然的食品添加劑及其綠色的食品前處理加工方法深受消費者的追捧。另一方面是酶制劑前處理方法具有高效、專一以及安全性高，深受食品加工企業的青睞。

（1）酶制劑在食品原料加工中的應用[1]。酶制劑廣泛應用于飲料工業、乳品工業、焙烤工業、水產品肉類工業和油脂加工行業等。酶制劑的酶解作用可大大地改善食品組織結構和品質等。例如，在果汁生產的過程中，可應用果膠酶促使果汁變得更加澄清。在乳品工業中，乳糖酶可促進乳糖分解成半乳糖和葡萄糖，避免人們因體內缺乏乳糖酶而導致的腹瀉。而奶酪經過脂肪酶的分解能夠產生大量的風味物質。此外，蛋白酶可以嫩化肉類食品，增加肉類的口感。

（2）酶制劑在食品生產中的應用[2]。酶制劑在食品生產中主要用于生產大量的天然添加劑等，諸如在制糖工業中，一般采用淀粉酶來水解淀粉產生食品工業中大量需求的葡萄糖和麥芽糖等。在功能性食品領域，主要通過蛋白酶等酶制劑分解蛋白質產生大量的氨基酸、多肽和蛋白胨等，極大地促進人類的生命健康。

（3）酶制劑在食品保鮮中的應用[3]。食品在貯藏的過程中，會因細菌的新陳代謝活動和氧化作用等而導致自身的腐敗，從而造成食品的大量浪費和經濟損失。目前，有效的保鮮技術有化學保鮮技術和生物保鮮技術。由于前者添加大量的化學保鮮劑，在食品安全上存在嚴重的安全隱患。而生物保鮮技術是近年來人們關注的重點方法，該法利用天然的生物保鮮劑來抑制食品中微生物的生長，從而延長食品的貨架期。不但在保鮮效果上與化學保鮮劑媲美，而且生物保鮮劑本身是天然無毒，能夠確保食品的安全。酶制劑中的溶菌酶就是一種常見的高效生物保鮮劑，其保鮮原理是其可以溶解細菌的細胞壁，從而破壞細菌的細胞結構導致細菌死亡，繼而延長食品的貨架期。此外，葡萄糖氧化酶可以有效地除去食品包裝中的殘余氧氣，避免食品氧化和好氧細菌的生命活動等，從而延長食品的貨架期。

3 結語

作為現代生物技術的重要組成部分，酶工程的發展有效地推動了食品工業的發展。隨著酶工程的發展，未來的酶制劑在食品工業領域的應用也必將更加廣泛。其未來的應用體現在以下幾個方面：①酶制劑提取技術與標準更加完善，在酶制劑制取的過程中能夠有效地除去微生物次生代謝產物中的毒素及其他雜質，提升酶制劑的品質。②利用DNA重組技術，開發耐熱性的酶制劑，增加酶制劑在烘烤食品領域的應用范圍。③開發更多的酶制劑，利用酶制劑的復合作用增加保鮮效果，促進生物保鮮技術的發展。④利用酶制劑水解蛋白質，產生氨基酸和多肽類等功能性物質，提升食品的附加值。

參考文獻：

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[3]張 遠.酶制劑及其在食品保鮮中的應用[J].安徽農業科學，2005（3）：469-470.