综述酶工程技术及其在食品行业中的应用

1、综述酶工程技术及其在食品行业中的应用作者：雷丽君 (09级中药三班 20094852)摘要：本文简要介绍酶工程技术的基本概念，研究内容，以及在食品行业中的应用，例如介绍酶工程在食品加工、食品保鲜等方面的应用，以及其现存的缺点，并对酶工程的发展前景作出一些期望。关键词：酶工程，食品工业，应用，发展前言：中华文化博大精深，早在几千年前，祖先就有酿酒，酿醋的记载，用今天的话来讲，这就是酶的应用，虽然那时的人们对这方面不了解，但他们确实给生活带来的方便和色彩。而人们真正开始认识酶这种物质是从19世纪末开始的，随着酶的不断发展，它的应用也越来越广泛。正文：随着科学技术的发展，酶工程技术作为一个新兴的领域

2、越来越得到人们的广泛重视，尤其是在食品行业得到了广泛应用。所谓酶工程技术，是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器。酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊蛋白质。其催化作用的条件非常温和,可在常温、常压下进行,又有可调控性。酶工程产业的快速发展从以下相关数据就可看出，1998年全世界工业酶制剂销售额高达16亿美元。预计到2008年，销售额将达到30亿美元。迄今为止，全世界己发现的酶有3000多种，而工业上生产的酶有60多种，真正达到工业规模的只有20多种。目前，

3、世界上在酶工程研究方面处于领先地位的为欧、美和日本。一、酶工程的基本概念和技术酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用,主要包括酶的生产开发技术、酶的分离和纯化技术、酶的固定化技术、酶分子改造技术、固定化酶反应器的研制技术、酶的应用技术。二、世界上对酶工程的研究主要为以下几个方面：(1)研究开发新的人工合成酶和模拟酶。(2)运用基因工程和蛋白质工程，改善原有酶的各种性能，提高酶的产率和稳定性，使其在后提取工艺和应用过程中更容易操作。 (3)加紧对核酸酶和抗体面的研究。 (4)研究酶在有机合成和非水介质中进行生物催化等领域中的应用。 (5)研究开发酶的定向固定化技术，拓宽酶的应用范围，使酶活性

4、的损失降低到最小程度。 (6)深入进行微生物学和糖基转移酶的研究。酶在食品工业中的应用可以增加产量，提高质量，降低原材料和能源消耗，改善劳动条件，降低成本，甚至可以生产出用其它方法难以得到的产品，促进新产品、新技术、新工艺的兴起和发展。三、酶工程在食品领域的应用酶工程在食品方面应用非常广泛。例如果胶酶，淀粉酶等在果蔬加工中的应用，葡萄糖异构酶在高糖果浆及牛奶乳糖分解中的应用，酶在烘培中的应用，生物酶在食品保鲜中的应用。1、固化酶在水解牛奶中乳糖中的应用水解牛奶中乳糖用到的酶为乳糖酶，即-半乳糖苷酶，它可以将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖两个单糖，牛奶中含有4. 3 %4. 5 %的乳糖。患乳糖酶缺乏

5、症的人饮用牛奶后将导致不良后果，因此经处理制成的无乳糖牛乳以供乳糖酶缺乏症患者食用可以解决此问题。 2、果胶酶在果蔬澄清加工中的应用果胶酶是分解果胶类物质的总称，果胶的存在会给水果蔬菜在压榨和澄清过程中带来困难，利用果胶酶可以明显提高果蔬汁澄清度,增加果蔬汁出汁率,降低果蔬汁相对黏度,提高果蔬汁过滤效果。随着人们对生活质量的不断提高，果胶酶的应用极大的满足了人们对高质量生活的要求。3、酶在烘烤食品中的应用日常生活中，人们在烘焙面包时会加入一定量的蛋白酶，它可以增大面包体积,改善面包表皮色泽,改良面粉质量,提高柔软度,延长保存期限。国外经试验表明,向面粉中添加0. 1 %的淀粉酶,就可以使面粉变

6、得完善,大大改进产品的质量,因此国外都把面粉中的淀粉酶活力作为面粉质量指标之一。在烘焙蛋糕时，鸡蛋液是主要的原料,要求具有良好的乳化性和持泡性,通过添加蛋白酶制剂可有效地改善鸡蛋液乳化性和持泡性。4、生物酶在食品保鲜中的应用不同的食品保鲜要用到不同的生物酶，降低反应速度从而达到延长保质期的作用。例如葡萄糖氧化酶加在瓶装饮料中,吸去瓶颈空隙中氧而延长保鲜期。5、酶在食品分析与检测方面的应用由于酶具有特异性,因此,它适合于植物和动物材料的化合物的定性和定量分析。例如,采用乙醇脱氢酶测定食品中的乙醇含量。另外,在食品中加入一种或几种酶,根据它们作用于食品中某些组分的结果,可以评价食品的质量。四、我国

7、酶制剂行业存在的一些问题经过近40年的发展，我国酶制剂工业从无到有，逐步形成一定的生产规模，取得了不少成绩。但是，与发达国家相比，与国际大公司相比，差距很大，问题不少。（1）工艺、设备落后，生产技术水平低下。我国配制剂工厂由于经济效益差，缺乏新工艺、新技术、新设备，致使生产技术水平低下。 （2） 研究、开发投入不足，新产品开发能力很差。 （3） 品种少、剂型少，产品结构极不合理，应用范围非常狭窄。 五、对酶工程技术发展的期望建议在迈向迎接2l世纪的知识经济时代之际，我国酶制剂行业面临着很大的挑战和机遇。我国的酶制剂工艺起步晚,底子薄,虽然近年来发展很快,但我们也应清醒地看到,我国的酶制剂与技术

8、进入国际市场参与竞争还有相当大的难度,我们还必须继续学习,取人之长,紧跟国际酶工程技术的最新发展,提高我国的酶工程技术。为使我国的配制剂工业健康发展，适应国民经济发展的需要，并积极参与国际竞争，我们必须应该采取以下措施： (1)面对国际上大型酶制剂公司的强有力的竞争，我国酶制剂生产厂只有通过规模化经营之路，努力采用先进生产设备，提高生产技术水乎，加快新产品的开发和应用领域的扩大，增加酶制剂的产量，提高经济效益。 （2）我国目前用于酶工程领域的研究和开发经费非常之少，加大研究和开发经费的投入是提高我国配制剂行业竞争能力的关键。与此同时，要调整科研体制，充实科研力量，把研究经费用到实处，使之真正发挥作用。 （3）为了提高我国酶制剂行业的竞争能力，国家应大力扶持，尽快采用和推广行之有效的各种高新技术，推动行业的技术进步。 参考文献:1王璋.食品酶学M.北