吴 洁,郜志辰
(安阳县食品药品监督管理局,河南 安阳 455100)
食品加工中酶技术的应用研究
吴 洁,郜志辰
(安阳县食品药品监督管理局,河南 安阳 455100)
进入新时期后,逐渐出现了酶技术,其更加的绿色、安全和高效,通过合理运用,可以显著提升食品工业的水平,推动其技术革新。有较为复杂的理化变化存在于食品加工过程中,受热过程中,容易破坏到其营养素、颜色、风味等,需要积极应用酶技术。现阶段,在乳制品工业、肉制品工业、饮料果汁工业中已经广泛运用酶技术,积累了丰富的经验,可以有效指导食品加工中酶技术的应用。
食品加工;酶技术;应用
具体来讲,酶技术指的是在一定反应器内,将生物所产酶、或者直接添加酶的催化作用利用起来,实施物质转化。酶可以对反应活化有机降低,或者将底物激活为活化分子,进而有效提升反应速率。实践研究表明,相较于无机催化剂,酶具有更强的催化作用,且反应过程中,并不会消耗酶,反应的化学平衡也不会受到影响。研究发现,酶与底物结合的结构要求比较特殊,因此,专一性较高,会有特定的构型产物产生,具有温和的反应条件,室温、温热条件都是不错选择,热破坏作用得到了显著减少;因为从生物、安全生物、可食用生物中都可以提取酶,那么就可以有效保证其安全性。相较于传统化学反应,酶技术的优势较大,与食品工业发展需求所符合,可以有效提升食品加工的环保、安全性。
而食品加工则是通过加工食物或者能食用的农副产品,促使有安全、美味的食用产品生成。食品属于复合物、混合物,不同品种、地区具有不同的成分,主要成分具有较高的水分含量,容易出现腐败变质问题,需要充分重视食品加工的保鲜保藏。因为会有诸多的理化变化出现于食品加工过程中,受热作用下,破坏其颜色、营养素、质构等,从而需要积极应用酶技术。在食品工业中,酶技术得到了较为广泛的运用,如酶广泛参与于酿酒、奶酪生产中,在乳制品工业、肉制品工业、果汁工业等也得到了广泛应用。
2.1 油脂酶法改性工艺
在自然界内,广泛存在着脂肪酶,其能够对三酰甘油酯的水解与合成有效催化,将脂肪酶的定向催化作用利用起来,改性天然油脂,可以促使天然油脂的使用价值得到提高。如借助于脂肪酶对熔点较高的植物油、向日葵油、大豆油等进行催化,可以将人造奶油造出来。也有一些专家学者将硬脂酸、油菜籽、葵花籽以及棕榈硬脂运用过来,通过脂肪酶催化脂肪水解反应,促使有结构化人乳脂肪合成,创新了婴儿配方奶粉中脂肪替代物的制备技术。脂肪酶固定化后,能够促使其使用稳定性、反复使用性得到有效增强,且能够很容易的控制酶反应,分离和纯化难度得到降低,对于自动化生产起到有利促进作用,未来将会被广泛运用到工业生产中。有专家利用响应面法工艺优化固定化脂肪酶后,能够对其多次催化和合成,从而更加稳定的应用柠檬酸及衍生物。
2.2 酶法果汁澄清工艺
研究发现,加工水果与蔬菜等原材料,制备果蔬汁时,关键考虑内容为果蔬汁的稳定性,而胶蛋白质为其不稳定因素,需要有效去除掉,或者对其颗粒半径进行减小;过去在工业生产中,往往会将硅藻土添加过来,以便进行吸附和沉淀,之后过滤即可。而通过酶技术的运用,则可以有效革新本项工艺。现阶段,果胶酶、纤维素酶、纤维素等广泛运用到食品加工行业内,对混浊的果蔬汁有效澄清,促使果蔬汁的出汁率得到显著提升。实践研究表明,通过运用酶法澄清最佳工艺,可以促使果汁感官品质得到提升,还能够保留果汁中的Vc、花色苷等营养成分。且纤维素酶、木聚糖酶也可以辅助澄清果汁,因此应用复合酶制剂,也可以丰富果汁澄清方法。有专家借助于果胶酶、纤维素酶等来对芒果混汁、苹果混汁进行制备,酶用量不仅得到降低,因为反应条件比较温和,水果的营养成分也得到了有效保留,制作出来的水果汁具有较好的稳定性和较高的出汁率。
3.1 烘焙食品质构得到改善
体积、内部组织结构、贮藏稳定性等是面制品品质的主要内容,不仅会受到面粉品质的影响,还会受到生产工艺条件、品质改良剂的决定性作用。研究发现,过去面团品质改良剂方面采取氧化剂,如溴酸钾等,但是进入新时期后,消费者日趋担忧化学氧化剂,逐步减少使用化学品质改良剂;因此,在面粉改良剂方面,日趋普遍运用酶制剂。近些年来,人们普遍关注葡萄糖氧化酶,通过对葡萄糖进行氧化,会有葡萄糖酸、过氧化氢生成,面团面筋网络结构得到显著增强,进而促使面筋的组织结构得到有效改善。此外,也开始广泛应用固定化葡萄糖氧化酶。进入新时期后,微胶囊技术发展迅速,有学者研究表明,通过微胶囊固定化处理葡萄糖氧化酶后,反应速度更加的合理,和游离酶相比,面团粉质可以得到提升,改善其拉伸特性,面团氧化作用得到减缓。再如谷氨酞胺转胺酶,能够对蛋白分子、分子进行催化,发生交联,连接蛋白质和氨基酸,有紧密三维空间网络形成于面团内,促使食品弹性与持水能力得到提升。有专家将谷氨酰胺转胺酶的交联作用利用起来,通过结合海藻糖,可以促使冷冻面团的流变性质与烘焙品质得到有机改善。有专家在对燕麦面团的流变性质、发酵能力进行研究时,发现酰胺转胺酶能够对燕麦面团中的球蛋白与燕麦蛋白有效交联,促使烘焙制品品质得到显著提升。
3.2 食品风味得到改善
加热肉制品时,成熟后,会有蜡香风味,吸引到广大的消费者。特别是肉制品发酵后,更是美味。但是,这个过程需要较为漫长的时间,借助于蛋白酶、脂肪酶的应用,促使有游离氨基酸、脂肪酸等风味前体物质、中间产物产生于肉制品中,以便加快形成肉制品风味。有专家组合运用外源中性蛋白酶、中性脂肪酶,对猪后腿组合腌制,温度控制在43摄氏度一下,经过4个小时后,纸杯风味前体物,以便丰富风味调味料的研制途径。此外,在催化水解水果蔬菜风味物质产生方面,酶也具有较好的效果,水果蔬菜成熟后,会有相应的水果蔬菜风味产生,主要原因是成熟过程中,会有挥发性的风味前体物产生,存在形式为糖苷键,糖苷酶对其催化水解,释放出来游离态,因此,在水果蔬菜风味剂制备过程中,可以借助于糖苷酶来对水果蔬菜浆料进行处理,以便有效增强或者提升风味。此外,通过应用酶技术,还可以促使食品加工过程中产生的不良风味得到有效解决,以便促使食品的商业价值得到提高。
4.1 食品级低聚糖的生产
目前,社会上已经共同认识到低聚糖的保健性功能,且有相应产业产生。在低聚糖生产中,主要是降解大分子碳水化合物糖苷键,生成的小分子聚合度在10以下,一般情况下,利用酸水解或者氧化降解,但是采取本种方法,食品低级聚糖生产过程中,会有化学品残留于产品中,在一定程度上破坏到产物结构,进而不利于食品安全。在低聚糖中,非常重要的一种类型为壳寡糖,生活活性较高,功能性质比较优越,过去一般利用化学法来制备壳寡糖,采取氧化降解方法,虽然不需要较高的生产成本,但是没有较高质量的产物,还有安全隐患存在。有国内专家首先研究了酶水解壳聚糖作用和特性,借助于麦胚脂肪酶来水解壳聚糖与衍生物,进而有低分子量的壳聚糖与壳寡糖生成。
4.2 副产物增值利用
调查发现,在加工水产品时,往往会有大量的副产物、下脚料产生,如小龙虾仁加工中的下脚料有80%左右。过去往往将碱煮、酸浸方法运用过来,对蛋白质进行去除及对甲壳素进行提取,本种方法会破坏到蛋白质,降低其营养价值;同时,本部分蛋白质的回收难度较大,无法分离。针对这种情况,就可以将化学法发展为酶法,通过对蛋白酶进行添加,以便促使虾加工下脚料中的蛋白质得到有效水解,以便促使蛋白质得到去除,甲壳素得到制备。有专家研究表明,通过不同酶的运用,如碱性蛋白酶、复合酶等,可以促使蛋白酶对蛋白质的水解效果得到显著提升,进而完全降解虾壳甲壳素中蛋白质,去除蛋白质,浓缩回收蛋白质水解液,得到的蛋白质产品具有更高的含量。
综上所述,进入新时期后,在食品加工、食品检测等领域内日趋广泛的运用酶技术,较大程度上促进了食品工业的发展。同时,酶技术的不断革新,开发出来了大量食品新产品,生产成本得到降低,产品质量、产品安全得到了保障。在未来的发展中,生物技术日趋成熟,将会进一步开发酶的潜力和优势,不断开发新的酶种类与功能,促使新加工工艺要求得到满足。
[1]夏文水,高沛,刘晓丽.酶技术在食品加工中应用研究进展[J].食品安全质量检测学报,2015,6(10):123-125.
[2]游清徽,王曼莹.酶学技术在食品加工与食品质量检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2014,5(19):77-79.
[3]刘毅.酶技术在食品加工与检测中的应用[J].食品工程,2015,7(18):55-58.
[4]陈燕银.微生物酶技术在食品加工与检测中的应用[J].粮食流通技术,2016,8(19):88-89.
[5]何代进,左晖.微生物酶技术在食品加工与检测中的应用[J].中国培训,2015,6(14):244-245.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.203