美好生活（酶应用）

“酶”好生活（酶生活应用）

1 酶工程概念及生产方法

酶工程又称蛋白质工程学，从应用的目的出发，通过酶学理论与化学工程相结合研究酶。将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等放置在一定的生物反应装置中，利用酶的催化功能,借助工程手段将原料转化为产物的一门新技术。

酶主要来源于微生物、动物和植物。酶的生产是指通过人为的科学计划，并且通过人工控制而获得所需要酶的过程。由于酶在生物体内的含量很低，因此工业上大量的酶是采用微生物的发酵来制取的。酶的生产方法可概括为提取法、发酵法和化学合成法三种。

（1）提取法。提取法采用各种技术，直接将细胞或组织中将酶提取出来。提取法虽简单，但需要充足的原材料，所以广泛应用受到了限制。但在资源丰富的地区，提取法仍然具有应用价值。

（2）发酵法。发酵法主要通过微生物发酵来获得所需酶。一般包括固体发酵、液体深层发酵、固定化细胞发酵和原生质体发酵等多种方式。

（3）化学合成法。化学合成法是20世纪60年代末出现的一种生产酶的技术。但合成法的成本较高，并且只能合成那些已知化学结构的酶。所以，化学合成法目前仍然停留在实验室内合成的阶段。

2 酶工程在食品领域的应用

现代酶工程具有技术先进、投资小、工艺简单、效率高、收益大和污染小等特点。酶作为一种绿色催化剂，已广泛地应用各个生产领域。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，食品工业是应用酶工程技术最早和最广泛的行业。其在食品领域可用于食品加工;食品保鲜;食品测量与分析。

（1）食品加工的应用。酶在食品工业中可用于食品加工，比如淀粉、乳品、果汁加工，食物的发酵及成产食品添加剂。与之有关的各种酶如淀粉酶、葡萄糖异构酶、乳糖酶、凝乳酶、蛋白酶等占据酶制剂大半市场。

在生活中，我们常会遇到一些难以处理的肉类，比如一些质地较硬的肉类，牛肉、老动物肉等，这类肉的结缔组织和胶原蛋白质及单性蛋白质含量高而且结构复杂，胶原蛋白是纤维蛋白，其中含有耐热和不耐热两种交联键。嫩质肉类的胶原蛋白中，不耐热交联键多，加热即可破裂，肉就显得滑嫩；而老动物的肉因耐热键多，烹饪时软化较难，肉质显得粗糙，适口性较差，而酶制剂便可作为肉类的嫩滑剂，解决口感的处理问题。

处理一些肉质粗糙的肉类常用的酶制剂有两类：常用一类是植物蛋白酶，如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中华猕猴桃蛋白酶等；另一类是微生物蛋白酶，如米曲霉等。蛋白酶可以将肌肉结缔组织中胶原蛋白分解，可使肉质嫩化。嫩化的肉类品种已经从牛肉扩大到猪肉、家禽等。工业上常将酶涂抹肉的表面或用酶液浸肉软化肉类，酶工程对于改善肉类的质地、增强肉制品的风味，起到了极大的作用。而用酶法提取的米糠蛋白的溶解性、起泡性、乳化特性和营养性等蛋白不仅可以作为食品中的营养强化剂,还可以作为食品中的风味增强剂。

（2）食品保鲜的应用。食品在加工、运输和保存过程中，由于受到氧气、微生物、温度等使食品发生改变甚至不能食用。现今许多商家大都选用添加防腐剂、保鲜剂或热杀菌等方法来保鲜，但过度加热会使食品的营养流失，防腐剂和保鲜剂也会有致癌的可能性，危害人体健康。酶工程作为一种新型的健康保鲜技术已逐渐进入人们视野。酶制剂可为食品制造一种有利的环境，选用不同的生物酶,使不利食品保质的酶受到抑制或降低其反应速度,从而达到保鲜的目的。葡萄糖氧化酶、溶菌酶等可应用于果汁、罐装食品、脱水蔬菜、鲜奶等各类食物的防腐保鲜。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;溶菌酶对革兰氏阳性菌有较强的溶菌作用,用于肉制品、干酪、水产品等的保鲜;细胞壁溶解酶可消除某些微生物的繁殖,对食品进行保鲜储藏。

（3）食品分析与检测的应用。酶具有特异性,因此,它适合于动植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;采用柠檬酸裂解酶测定柠檬酸的含量等。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,可以简单快捷判断食品质量优劣。

农产品是各种药品、食物的原材料，其质量的好坏直接关系着人类的健康，通过酶制剂也可对农产品进行食品检测，可快速检测出农药残留。

3 酶工程的发展前景

酶制剂是一种生态型高效催化剂,生产和研究至今已有80年的历史。已知的酶的酶有几千种，但是远远不能满足大家对酶的需求。它拥有高效、安全、生态和环保等特点，相信将会成为未来健康食品加工的新主流。

可以预计,随着各种高新技术的广泛应用及酶工程研究工作的不断深入,酶工程研究和酶制剂工业必将取得更快、更大的发展。随着现代生物工程技术的不断发展，未来可以用化学的方法构造出更多适合有用且高效的酶制剂,为人类的生产生活提供更多的便利。酶作为一种绿色环保的高效催化剂，酶工程技术必将也在工业、医药、农业、化学分析、环境保护、能源开发等各个方面发挥越来越大的作用。

4 结语

酶不仅应用与食品领域，在其他领域也得到了广泛应用，当前各国在酶工程研究方面发展迅速，我国对酶工程的研究也一直作重视与开发，但是我国的研究因经济及技术的原因与国外水平存在一定的差距，特别是酶的工艺及质量方面。随着酶工程技术的不断研究，基因工程、细胞工程等高新技术应用于酶工程领域，不断研究开发出更多的新品种、新用途、高活力的酶类，同时酶的各项研究技术也得到更快发展。酶工程的快速发展，将会促进国家经济的飞速发展。

END

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