生物酶制剂在食品工业中的应用及发展前景

◎ 叶冠宏

（天津市第四十二中学，天津 300200）

随着经济社会的发展，科技文化不断进步，人们对于生活品质的要求也越来越高。正所谓“民以食为天，食以安为先”，食品工业不仅是国民经济中的支柱产业，更是一项民生工程。食品工业的发展不但直接关系着人们的生活质量，还影响着人们的生命财产安全，同时间接地反映出人类社会的文明与发达程度。从联合国统计的数据可知，全球依然有8亿以上的人处于贫穷状态且无法解决温饱，而全球每年浪费的食品超过13亿t。其中，2014年，我国粮食损失超过3 500万t，而美国每年将近有40%以上粮食浪费在生产、加工和消费等环节。这些问题的出现，一部分原因为当前粮食等食品加工仍停留在初级阶段，深层次的食品加工覆盖的范围较少。因此，深化食品工业改革与发展迫在眉睫。目前，生物酶制剂作为一种高效的食品前处理加工方法，广泛地应用于食品工业中，如食品原料的加工、生产、贮藏保鲜等各个环节。

1 生物酶制剂特点

生物酶制剂是一类通过理化方法从微生物的组织或发酵代谢产物中提取出的蛋白质，能有效地改善食品的感官品质、延长货架期、提高产品的附加值等。因此，大力开发酶制剂并提高酶制剂产量对于食品工业的发展有着重要的推动作用。1833年淀粉酶的发现后，酶制剂开始成为科学家的研究重点。当前，全球的酶制剂产量保持在每年5%的增速，市场规模超过40亿美元。市场上常见的酶制剂主要有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和啤酒复合酶等。然而，当前酶制剂的发展仍有一些不足之处。首先，酶制剂产业处于垄断状态，仅丹麦的诺维信公司就占据全球40%以上的份额，相关的酶制剂生产技术处于核心保密状态，不利于酶制剂的长远发展。其次，酶制剂目前的技术标准不规范和不统一，各公司的酶制剂产品质量参差不齐。最后，酶制剂对温度的要求苛刻，温度过高会造成酶制剂的失活，严重限制酶制剂的应用范围。

2 酶制剂在食品工业中的应用

近年来，酶制剂工业的发展呈现一片欣欣向荣的态势。究其原因，一方面是孔雀石绿、苏丹红、三聚氰胺等问题的出现，食品安全成为人们关注和讨论的热点。以酶制剂等天然的食品添加剂及其绿色的食品前处理加工方法深受消费者的追捧。另一方面是酶制剂前处理方法具有高效、专一以及安全性高，深受食品加工企业的青睐。

（1）酶制剂在食品原料加工中的应用[1]。酶制剂广泛应用于饮料工业、乳品工业、焙烤工业、水产品肉类工业和油脂加工行业等。酶制剂的酶解作用可大大地改善食品组织结构和品质等。例如，在果汁生产的过程中，可应用果胶酶促使果汁变得更加澄清。在乳品工业中，乳糖酶可促进乳糖分解成半乳糖和葡萄糖，避免人们因体内缺乏乳糖酶而导致的腹泻。而奶酪经过脂肪酶的分解能够产生大量的风味物质。此外，蛋白酶可以嫩化肉类食品，增加肉类的口感。

（2）酶制剂在食品生产中的应用[2]。酶制剂在食品生产中主要用于生产大量的天然添加剂等，诸如在制糖工业中，一般采用淀粉酶来水解淀粉产生食品工业中大量需求的葡萄糖和麦芽糖等。在功能性食品领域，主要通过蛋白酶等酶制剂分解蛋白质产生大量的氨基酸、多肽和蛋白胨等，极大地促进人类的生命健康。

（3）酶制剂在食品保鲜中的应用[3]。食品在贮藏的过程中，会因细菌的新陈代谢活动和氧化作用等而导致自身的腐败，从而造成食品的大量浪费和经济损失。目前，有效的保鲜技术有化学保鲜技术和生物保鲜技术。由于前者添加大量的化学保鲜剂，在食品安全上存在严重的安全隐患。而生物保鲜技术是近年来人们关注的重点方法，该法利用天然的生物保鲜剂来抑制食品中微生物的生长，从而延长食品的货架期。不但在保鲜效果上与化学保鲜剂媲美，而且生物保鲜剂本身是天然无毒，能够确保食品的安全。酶制剂中的溶菌酶就是一种常见的高效生物保鲜剂，其保鲜原理是其可以溶解细菌的细胞壁，从而破坏细菌的细胞结构导致细菌死亡，继而延长食品的货架期。此外，葡萄糖氧化酶可以有效地除去食品包装中的残余氧气，避免食品氧化和好氧细菌的生命活动等，从而延长食品的货架期。

3 结语

作为现代生物技术的重要组成部分，酶工程的发展有效地推动了食品工业的发展。随着酶工程的发展，未来的酶制剂在食品工业领域的应用也必将更加广泛。其未来的应用体现在以下几个方面：①酶制剂提取技术与标准更加完善，在酶制剂制取的过程中能够有效地除去微生物次生代谢产物中的毒素及其他杂质，提升酶制剂的品质。②利用DNA重组技术，开发耐热性的酶制剂，增加酶制剂在烘烤食品领域的应用范围。③开发更多的酶制剂，利用酶制剂的复合作用增加保鲜效果，促进生物保鲜技术的发展。④利用酶制剂水解蛋白质，产生氨基酸和多肽类等功能性物质，提升食品的附加值。

参考文献：

[1]侯占群，康明丽.酶制剂在食品加工中的应用[J].食品工程，2004（2）：11-14.

[2]吴丹莉.微生物酶制剂在食品生产中的应用[J].企业科技与发展，2010（16）：79-81.

[3]张 远.酶制剂及其在食品保鲜中的应用[J].安徽农业科学，2005（3）：469-470.