酶技術在食品加工與檢測中的應用

Application ofenzyme technology in food processing and detection

LIUYi *

（Engineeringcollege，China agricultural university，Beijing 100083，China）

Abstract By analyzing the application of enzyme technology in grain processing，fruit and vegetable processing and meat products processing，this paper expounds the main application range of enzyme technology in food processing at the present.At the same time，the technology of enzyme in enzyme- linked immunoassay and the application of enzyme biosensor method was analyzed，and finally the problem of the future development of enzyme technology needed to be solved was put forward.

Keywords enzyme technology；food processing；safety inspection

文獻標識碼：A

文章編號：1673- 6044（2015）03- 0012- 03

DOI：10.3969/j.issn.1673- 6044.2015.03.004

*劉毅，女，1989年出生，中國農業大學農產品加工及貯藏工程專業在讀研究生。

收稿日期：2015- 06- 26

酶技術指在特定的反應容器內，利用特定微生物反應生成的酶亦或直接加入酶所形成的催化作用，完成組分轉變的加工技術。酶的加入能夠很大程度上使食品加工過程中反應的活化能降低或使底物轉化為活化物質，其對反應速率的提升相當驚人，能達到原有反應速率的上百萬倍，讓反應進行的效率得到極大提升，而無機催化劑卻沒有這樣的效果。由于酶自身不會在反應進行的時候被消耗掉，從而不會對食品加工過程中的化學平衡產生影響。酶技術所需的反應溫度可以在室溫或者溫熱的情況下完成，可以有效地降低溫度對食品營養的破壞。在食品加工過程中所使用的酶都是由安全生物以及可食用生物所產生，有利于食品安全與質量的控制。酶技術應用于食品加工中，能夠讓加工過程向健康、安全、節能以及環保等方向進一步發展。

1　酶技術在食品加工中的應用

現階段，全球范圍內的酶技術發展迅速，并在食品加工過程中得到了廣泛的應用，其研究與應用的重點主要集中在谷物加工、果蔬加工以及肉制品加工等領域。

1.1酶技術在谷物加工中的應用

我國谷物種類繁多，是農業生產中重要的農產品，同時也是食品加工行業中重要的原料。谷物加工出現的時期較早，但是隨著食品加工領域的不斷發展，谷物加工所帶來的經濟效益并沒有明顯提升。因此，利用酶技術進一步對谷物進行加工處理以及整體開發，可以有效提升谷物加工行業的整體效益。淀粉是谷物中含量較多的物質，具有較高的營養價值，采用特定的酶技術，對谷物淀粉進一步深加工處理，實現了淀粉制糖、淀粉制酒等工藝，如小麥。再結合現階段醫學領域以及營養學領域的一些科研成果，越來越多的人開始以谷物自身的營養特征為基礎，通過使用酶技術加工多種與身體營養需求相匹配的谷物食品，如最近幾年較為流行的膳食纖維等新興谷物營養食品。

膳食纖維在食品營養物質中占有非常重要的地位，由多種纖維物質組成，能夠促進人體多種生理功能的改善。很多種食物里都存在能夠加工成膳食纖維的物質，但是幾乎所有的膳食纖維均是由谷物加工而來。膳食纖維是具有較小熱量的一種葡聚糖，其分子量較小，具有較大的水溶性。谷物在加工成膳食纖維的過程中，需要將分子量較大、分子鏈較長的淀粉轉化為分子量小、分子鏈短的膳食纖維，就要利用酶技術進行加工處理，在對淀粉的分子鏈進行水解過程中，可以應用到多種生物酶，如淀粉酶、轉苷酶以及糖化酶等。通過酶技術進行膳食纖維的加工，很大程度上改善了加工的效率與質量。

1.2酶技術在果蔬加工中的應用

對于果蔬加工來講，主要的產業是果汁的加工。在果汁加工過程中，會將黏稠度較高的果膠類物質從植物細胞的空隙中釋放，影響了果汁的過濾與澄清。采用酶技術，用果膠酶對果膠進行短暫的作用，就可以把果汁中的果膠進行分解，讓果汁的黏度顯著降低，在增加了榨汁產量的同時也改善了澄清效率。

在果蔬的加工過程中，所采用的果實還存在著一些未成熟的果實，這些果實中都擁有較多的淀粉，也會導致果汁的黏度增加、澄清困難等問題。把淀粉酶與果膠酶共同應用在蔬果加工中，就能很好的解決上述問題，不僅有效的改善了果汁生產的效率，同時也提高了果汁生產的質量。

柑橘汁的生產有著較長的歷史，在之前的生產過程中均使用傳統的生產工藝，如囊衣去除過程大多采取酸堿法進行加工，這樣就會使生產過程有廢棄物的產生，對環境造成一定的污染，同時也在一定程度上影響柑橘汁的質量。通過采用酶技術，使用果膠酶、半纖維素酶等多種酶共同加工處理，能夠明顯改善囊衣的去除效率，同時避免廢棄物的產生對環境造成的污染。

1.3酶技術在肉類加工中的應用

現階段，人們越來越重視肉類食品的營養搭配。同時，隨著人們生活水平的不斷提升，人們越來越趨向于食用鹽含量以及脂類含量低的一些肉制品，這也是今后肉制品生產行業的發展方向。另外，在肉類的加工過程中會出現較多的副產物，如果能夠將這些副產物充分的利用起來，不僅可以避免資源的浪費，同時也會為企業帶來更多的經濟效益。在肉類加工的過程中，采用酶技術能夠實現對工藝的實時監測，可以更加有效的改變或者保持肉制品的風味，明顯降低或避免加工時有害物質的生成。

在肉類食品的加工過程中，肉質本身就具有一定的內源酶，但是大多數情況下都需要借助于外源酶的作用。外源酶的種類主要包括水解酶、氧化酶、還原酶以及轉移酶等，這些外源酶可以有效促進蛋白質的水解或者交聯等反應。在肉類加工過程中，通過對蛋白質水解處理，能夠讓肉制品更加鮮嫩，還有利于活性肽物質的增加，進而加工出具有特殊風味的肉制品。而通過對蛋白質的交聯處理，能夠有效提升肉類的保水性能，從而增強其凝膠強度，有利于特定肉制品的生產與食用。

在我國的肉類加工過程中，魚產品的加工占據較大的分量。但是，我國對魚產品的利用效率不高，魚產品的附加經濟效益小，而且魚產品的深加工工藝不完善。通過酶技術處理，能夠明顯的改善魚肉蛋白的水溶性、乳化性以及流變性等，并且通過酶的水解處理能夠產生更多的氨基酸類物質，使得魚產品的營養更加豐富。例如采用堿性蛋白酶對草魚的蛋白質進行水解處理，能夠得到氨基酸類物質含量齊全的魚產品；許多海鮮里面有不同的過敏物質，通過酶技術能夠有效的去除海鮮產品的致敏性，不僅改善了海鮮的口感，同時也提升了魚產品的品質與質量。

2　酶技術在食品安全檢測中的應用

隨著酶技術的不斷發展，其不僅廣泛的應用于食品加工過程中，在食品的安全檢測中也開始逐漸的應用，并取得了良好的應用效果。酶技術在食品安全檢測中主要應用于酶聯免疫分析法與酶生物傳感器法的食品安全檢測中。

2.1酶聯免疫分析法

在上世紀的70年代初，荷蘭與瑞典的研究者最先提出了酶聯免疫分析法。采用酶聯免疫分析法進行食品安全檢測，其過程較為簡便，而且能夠進行定量檢測，因此，越來越多的食品安全檢測開始使用酶聯免疫分析法進行。例如，酶聯免疫分析法能夠有效的檢測出蔬果里農藥成分的殘留量及物質種類。

現階段，很多用于食品有毒物質檢測的試劑以及相關產品都是采用酶聯免疫分析法或者其改良方法。對于不同種類的檢測試劑而言，其使用范圍以及檢測準確度還有著較大的差異。對于不同基質的食品，采用酶聯免疫分析法可能出現較大的差異。因此，在日常進行食品毒素檢測過程中，需要根據食品基質的差異，科學地選擇酶聯免疫試劑的種類。同時，為了保證檢測的準確性，需要進一步采用液相色譜法來確認檢測結果。

酶聯免疫分析法在檢測食品毒素的過程中，存在著一定誤差。因此，人們逐漸對其進行了改善，通過加入超順磁微粒，讓其自身的比表面積增加，同時具有更加優越的流動性能，而且降低了空間位阻效應，讓抗原體能夠更加接近并發生反應，實現了檢測的準確性與靈敏性。

2.2酶生物傳感器法

在上世紀的60年代初，美國電化學分析家Clark第一次提出了酶生物傳感器的設想，他提出通過酶和電極的結合來完成對底物含量的測定，這個想法受到廣泛的贊同與關注。酶擁有較為專一的催化性能，同時電化學分析擁有迅速性與簡便性的特征，如果將酶與電極結合起來，就能夠實現在復雜的混合物里面，有目的、有針對性地對特定底物進行分析與檢測。經過5年的努力，終于制造出了葡萄糖氧化酶電極，這也是第一個酶生物傳感器，其能夠準確的檢測出血清中葡萄糖的含量。隨著科技的不斷發展，越來越多的具有檢測迅速、性能穩定、準確率高以及靈敏度高的酶生物傳感器逐漸誕生。隨著酶生物傳感器的不斷發展壯大，其逐漸的被應用于食品加工的安全檢測中來，并且其應用范圍越來越廣泛。亞硝酸鹽對于人體有巨大的危害，而很多的食品產品中都含有一定的亞硝酸鹽，所以要對食品中亞硝酸鹽含量進行檢測。而基于亞硝酸鹽還原酶的酶生物傳感器就能夠既迅速又精確地檢測出食品中亞硝酸鹽的含量，為食品的安全檢測提供了極大的幫助。

3　結語

目前，在食品的加工以及安全檢測領域里，酶技術已經被廣泛的應用，并取得了良好的效果。在科學技術不斷發展的今天，生物技術以及基因工程的不斷進步，勢必會進一步帶動酶技術的發展與應用。一方面，人們越來越重視食品的質量以及營養價值，這會在很大程度上促進酶技術的發展，而采用酶技術加工具有健康功效的特殊食品必然會成為未來食品加工的發展方向之一。另一方面，人們逐漸地重視食品產品的質量與品質，同時對食品的安全檢測提出了更高的要求，這也為酶技術在食品安全檢測領域的發展提供了良好的機遇。但是，應用于食品加工與檢測中的高活性酶制品價格都異常高，是制約其進一步應用與推廣的重要因素。因此，怎樣以低廉的價格生產出具有高活性的酶制劑是未來酶技術發展需要面臨的問題，也是在很大程度上決定酶技術應用與發展的關鍵因素。