1.酶工程技术在食品生产领域中的应用论文
酶工程技术在食品工业中的应用 摘要:介绍了现代酶工程基本技术,酶制剂在食品加工中的应用现状,以及最新研究近况。
酶工程作为一项高新 技术将为食品工业的发展起重要推动作用。 关键词:酶工程;生物酶;食品工业 1酶工程 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 的一类特殊蛋白质旧。其催化作用的条件要求非常 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121。
近年 来,由于固定化细胞技术、固定化酶反应器的推广应 用,促进了食品新产品的开发,产品品种增加,质量 提高,成本下降,为食品工业带来了巨大的社会经 济效益。80年代末,日本陆续开发了具有生成低聚 糖特异性,以微生物为来源的酶,促进了低聚糖纯 品生产技术快速进人实用化,使品种繁多的新产品 相继在市场上出现。
日本自从1988年异构乳糖生 产以来,几乎每年向市场推出新的商品l3]。低聚糖的 品种不断翻新:如低聚半乳糖、低聚果糖、低聚异麦 芽糖、低聚麦芽糖、大豆低聚糖、低聚龙胆糖等等。
国内相继开始了这方面的研究,无锡轻工业学院金 其荣、徐云发利用了根霉菌产生的高温低聚糖酶、制备了一种新型低聚糖浆,与国内外生产的淀粉糖 浆和低聚糖不同,具有甜味纯正、口感厚实的特点14}。 2酶工程基本技术 2.1酶制剂的生产酶的来源主要有植物、动物和 微生物。
最早人们多从植物、动物组织中提取,例如 从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜,胰 脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。它们大多数由微生物 生产,这是因为微生物种类多,几乎所有酶都能从 微生物中找到,而且它的生产不受季节、气候限制; 由于微生物容易培养,繁殖快,产量高,故可在短时 间内廉价地大量生产。
近年来,随着基因工程技术 的迅速发展,又为酶产量的提高和新酶种的开发开 辟了新的途径。基因工程技术的最大贡献在于,它 能按照人们的意愿构建新的物种,或者赋予新的功 能。
虽然目前基因工程还未形成大规模的产业,但 是它作为一种改良菌种,提高产酶能力,改变酶性 能的手段,已受到了人们的极大关注。例如利用改 良的过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基 和烷基,生产一些食品特有的香气因子l5]。
基因工程 菌生产a一淀粉酶是目前人们研究最多的课题,美 国CPC国际公司的Moffet研究中心,已成功地采 用基因工程菌生产了a一淀粉酶,并已获得美国食 品药品管理局(FDA)的批准。此外,运用基因工程 技术,提高葡萄搞异构酶,纤维素酶,糖化酶等酶活 力的研究也取得了一定的成绩。
2.2酶的纯化属于一种后处理工艺,包括粗制工 艺与精制工艺,对超酶液进行浓缩精制是生产高质 量酶制剂的重要环节,目前采用的技术主要有沉淀 法,吸附法和色谱法,分子筛分法,陈结法,减压浓 缩法和电泳法等。 2.3酶的固定化技术酶的固定化是指用物理或 化学手段,把酶束缚在一定的区域内,使其在一定 的范围内起催化作用。
固定化技术是酶工程的关键 技术之一,自从1969年世界上第一次使用固相酶技 术以来,至今已有30多年的历史。应用固定化葡萄 糖异构酶生产高果糖浆是现代酶工程在工业生产中 最成功、规模最大的应用。
固定化酶可用于处理液 态食品,价格昂贵的酶经固定化后,可以提高稳定 性,降低成本,延长使用寿命,实现连续化和自动控 制,减少精制过程中沉淀,过滤等操作费用。 3酶在食品加工中的应用 现代酶工程属于高新技术,其技术先进,厂房设 备投资少,工艺简单、能耗低、产品收率高、效率高、经济效益大。
利用微生物发酵和基因工程技术可以 获得能在极酸性和极碱性的环境中工作的酶,用于 食品生产可取得许多意想不到的结果t6]。其在食品 加工中主要应用于:淀粉加工;乳品加工;果疏加工; 蛋白质加工;面粉的烘烤加工;酿酒工业中的应用。
3.1淀粉加工中的应用 以淀粉为原料,通过酶转化法生产低聚麦芽糖、低聚异麦芽糖,具有原料来源广、价格低、人口香甜、风味独特等优点。麦芽寡糖酶水解淀粉后,通过絮 凝、脱色、离交、纯化制成3一8个葡萄糖分子组成的 新型淀粉糖,它不仅是一种科学的、合理的、具有功 效的高能营养品,还具有易消化、低甜度、低渗透等 优点。
转移葡萄糖昔酶是生产低聚异麦芽糖主要且 必须使用的酶制剂。以淀粉为原料,经调乳、液化 后,在液化液中添加真菌淀粉酶、葡萄糖昔转移酶进 行糖化、转昔反应,经一定时间后,便产生以异麦芽 糖、异麦芽三糖和潘糖为主要成分的糖液。
以玉米 淀粉为原料,在糊化时加人耐热a一淀粉酶,采用酶 脱支反应等手段改变淀粉原有的分子结构并重新结 晶,可以提高产品中抗性淀粉的含量l7]。 现在国内普遍使用耐高温a一淀粉酶生产葡萄 糖,这种酶具有反应温度高(最适温度90一95℃), 作用力强,反应速度快的优点,克服了普通a一淀粉 酶作用温度不高的缺点。
耐高温a淀粉酶不仅可用 于淀粉糖的制造,还广。
2.酶工程在食品中的应用,要论文
酶作为一种生物催化剂,已广泛地应用于轻工业的各个生产领域。近几十年来,随着酶工程不断的技术性突破,在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。
—、食品加工中的应用
酶在食品工业中最大的用途是淀粉加工,其次是乳品加工、果汁加工、烘烤食品及啤酒发酵。与之有关的各种酶如淀粉酶、葡萄糖异构酶、乳糖酶、凝乳酶、蛋白酶等占酶制剂市场的一半以上。
目前,帮助和促进食物消化的酶成为食品市场发展的主要方向,包括促进蛋白质消化的酶(菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等),促进纤维素消化的酶(纤维素酶、聚糖酶等),促进乳糖消化的酶(乳糖酶)和促进脂肪消化的酶(脂肪酶、酯酶)等。
二、轻化工业中的应用
酶工程在轻化工业中的用途主要包括:洗涤剂制造(增强去垢能力)、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造(粘接剂)牙膏和化妆品的生产、造纸、感光材料生产、废水废物处理和饲料加工等。
三、医药上的应用
重组DNA技术促进了各种有医疗价值的酶的大规模生产。用于临床的各类酶品种逐渐增加。酶除了用作常规治疗外,还可作为医学工程的某些组成部分而发挥医疗作用。如在体外循环装置中,利用酶清除血液废物,防止血栓形成和体内酶控药物释放系统等。另外,酶作为临床体外检测试剂,可以快速、灵敏、准确地测定体内某些代谢产物,也将是酶在医疗上一个重要的应用。
四、能源开发上趵应用
在全世界开发新型能源的大趋势下,利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料也是人们正在探寻的一条新路。例如,利用植物、农作物、林业产物废物中的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉等原料,制造氢、甲烷等气体燃料以及乙醇和甲醇等液体燃料。另外,在石油资源的开发中,利用微生物作为石油勘探、二次采油、石油精炼等手段也是近年来国内外普遍关注的课题。
五、环境工程上的应用
在科学技术高度发展的同时,环境净化尤其是工业废水和生活污水的净化,作为保护自然的一项措施,具有十分重要的意义。
在现有的废水净化方法中,生物净化常常是成本最低而最可行的。微生物的新陈代谢过程,可以利用废水中的某些有机物质作为所需的营养来源。因此利用微生物体中酶的作用,可以将废水中的有机物质转变成可利用的小分子物质,同时达到净化废水的目的。人们利用基因工程技术创造高效菌种,并利用固定化活微生物细胞等方法,在废水处理及环境保护工作中取得了显著的成效。
另外,生物传感器的出现为环境监测的连续化和自动化提供了可能,降低了环境监测的成本,加强了环境监督的力度。
3.酶工程技术在食品生产领域中的应用
酶是由活细胞生成的具有催化作用的蛋白质,也称生物催化剂。具有高度的特异性和极高的催化效率,广泛存在于生物体,将酶提取加工后的产品,即称为酶制剂。细菌、真菌等微生物是各种酶制剂的主要来源。酶制剂无毒、无残留、无副作用,属于绿色饲料添加剂。
1 常用酶制剂的种类
1.1 单体酶
根据来源的不同,单体酶可以分为内源性消化酶和外源性消化酶两大类。
1.1.1 内源性消化酶
内源性消化酶是指在畜禽体内能够合成并分泌到消化道的酶。 1.1.2 外源性消化酶
这类酶不能在畜禽体内合成,多来源于微生物,主要用于消化动物自身不能消化的物质或降解抗营养因子及有害物质等。
1.2 复合酶
随着单酶制剂生产的工业化发展及价格的降低,复合酶制剂的使用越来越广泛。复合酶制剂是由一种或几种单一酶制剂为主体,加上其他单一酶制剂混合而成的,可同时降解饲料中多种抗营养因子及养分,最大限度地提高饲料的营养价值。 2 饲用酶制剂的作用
2.1 促进动物对营养物质的消化
动物对营养物质的消化是依靠自身的消化酶和肠道中微生物酶共同实现的。 2.2 抑菌、杀菌或产生对动物健康有益的低聚糖等物质
2.3 降解抗营养因子,提高饲料的消化率和利用率
在饲料中加入酶制剂,一方面可以破坏植物籽实的细胞壁,使纤维成分降解为可消化吸收的还原糖,同时使被包围的淀粉、蛋白质和矿物质得以释放。
2.4 开发新饲料资源
一些富含纤维素的原料,本来不能为单胃动物所利用,但可通过添加纤维素酶提高其利用率,从而扩大了饲料资源。
3 饲用酶制剂在饲料工业中的应用
3.1 猪饲料
在猪的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶,粪便中排磷量减少34%~54%,在生长肥育猪饲料中添加植酸酶的试验结果表明,1000U/Kg植酸酶相当于添加1.5~2.0g/kg无机磷的效果。 3.2 禽饲料
3.3 牛饲料
4.酶制剂在肉制品加工中的应用
酶制剂在肉制品加工中的新应用 在生物中提取的具有生物催化能力,辅以其他成分,用于加速食品加工过程和提高食品质量的制品,称为酶制剂(Enzymes)。
目前,酶制剂作为食品添加剂在肉类加工中已有了广泛的应用。 酶制剂具有催化的高效性和专一性,对肉类加工应用的共同点是:专业性强,可以在温和条件下进行;可降低成本和原料消耗,提高生产效率;改善肉类性质,提高肉品质量,用酶制品加工的肉品中无有害成分残留。
下面介绍几种用于肉品加工的酶制剂及其使用方法。 转谷氨酰胺酶对牛肉的重构作用转谷氨酰胺酶能利用肉制品蛋白质肽链上的谷氨酰胺残基的甲酰胺基为供体,赖氨酸残基的氨基为受体,催化转氨基反应,从而使蛋白质分子内或分子间发生交联。
据报道,谷氨酰胺酶催化酪蛋白与鸡球蛋白比催化大豆蛋白、玉米谷蛋白与肌球蛋白形成交联的程度高。利用转谷氨酰胺酶和酪蛋白钠经过酶促反应重构小牛肉(用碎牛肉块重构肉组织)可获得良好的效果。
转谷氨酰胺酶单独使用时,对提高碎肉块之间的结合力有限,必须在添加酪蛋白钠后才有显著效果。在用量为转谷氨酰胺酶0.05%、酪蛋白钠为1%时最为合适,碎肉块之间的结合力为100gf/cm2以上,这样碎肉块可达到能够作为整肉块利用的物性特点。
用酶法将碎牛肉重构成肉块的方法,可以提高肉类加工厂的原料利用率,提高产品的出品率。其具体作用有: 改善肉制品的质构良好的质构不仅是评定产品质量的重要指标,而且是影响消费者选择的关键因素,因此生产者常采用腌制、滚揉、斩拌以及添加淀粉等填料来改善肉制品的品质,以期获得良好的弹性、切片性。
为了证实转谷氨酰胺酶用于肉制品中所呈现的良好功能特性,在原有工艺不变的情况下,将不同剂量的转谷氨酰胺酶制剂应用于火腿中,测定其抗断强度和凹度,与对照组比较发现,添加转谷氨酰胺酶制剂,即可达到明显改善产品品质的效果。在改善切片性上,将转谷氨酰胺酶用于脱骨火腿中,即使降低添加蛋白用量,产品的原始风味和切片性仍然能够很好地保持。
提高产品出品率肉制品的保水性是一项重要的质量指标,它不仅影响制品的色香味、营养成分、多汁性、嫩度等食用品质,而且具有重要的经济价值。利用肌肉系水力这一潜能,在加工过程中可以添加水分,提高出品率。
以禽胸脯肉为原料,加入大豆蛋白和转谷氨酰胺酶,制成肉饼,测定其蒸煮损失。试验结果发现随着转谷氨酰胺酶添加量的增加,蒸煮损失呈逐渐下降趋势。
分析其原因,主要是转谷氨酰胺酶的肽健提高了制品中凝胶网络的稳定性,使凝胶抗热能力增强,从而产品能在热处理中降低蒸煮损失,提高产品的出品率。另外,利用转谷氨酰胺酶处理香肠制品,可以避免香肠脱水收缩现象的发生。
开发保健肉制品随着人们保健意识的增加,“低脂肪、低盐、低糖、高蛋白”的肉制品越来越受到人们的青睐。目前对此类产品的开发已纳入国家食品营养发展纲要,因此充分利用现有资源,开发保健肉制品既是肉类产品面临的新课题,又具有广阔的市场前景。
食盐、磷酸盐在肉制品加工中起着关键性的作用,直接影响着产品的风味、质地。如何既能保持产品的良好品质,又能降低其用量,转谷氨酰胺酶为该产品的开发提供了一个新思路。
以低盐维也纳香肠的生产为例:原料为猪肉,分别加入不同剂量的食盐和转谷氨酰胺酶制剂。结果表明,即使食盐用量降低到普通香肠的1/4,产品仍能获得同样的弹性,说明转谷氨酰胺酶能大大增强凝胶效果,弥补低盐造成的凝胶减弱,使产品具有与高盐同样的质构特征。
蛋白酶在动物血加工中的应用每100g猪血中含有18.9g蛋白质、0.2g脂肪、0.1g碳水化合物、69mg钙、2mg磷、15mg铁以及多种维生素,有“液体肉”之称,是良好的营养、补血、补钙剂。我国猪血资源丰富,但因过去没有得到很好利用,仅有小部分做血豆腐供食用,或作为饲料利用,而大部分则废弃,这不但浪费了资源,还容易造成环境污染在动物血中,血红蛋白占血液蛋白质的2/3。
血制品暗红色的不良感官性质,限制了血粉食品的消费市场。而血红蛋白的酶法脱色技术解决了这一难题。
其工艺要求如下:采用分离法从血液收集红细胞,加入2~5倍的水,从而使红细胞发生溶血作用。将此血红蛋白溶液调到8%浓度、pH值为8~9之间,然后按照溶液中蛋白质量2%~4%加入碱性蛋白酶0.6L,再控制温度为55℃条件下,进行酶法脱色处理,当血红蛋白的水解程度(DH)高于15%时,采用加入盐酸降低酸度,提高温度的方法来终止酶促反应,将上清液经过进一步过滤水洗,再经过浓缩干燥,即成无色血粉。
利用中性蛋白酶从骨头上回收残存肉 在屠宰场和肉类加工厂如何有效利用含肉类物质的副产物是一个较为复杂和困难的问题。屠宰场的分割车间,一般在骨头上平均残存5%的瘦肉。
由于利用机械法从切割肉剩下的骨头回收部分肉,成本较高,目前大部分加工厂仍采用人工方法回收部分肉蛋白,但所需人工及费用很高。现在已开始采用加酶制剂法,从骨上回收肉蛋白,回收率大大提高,成本也随之大幅度降低。
具体方法如下:把骨头粉碎,用100%的水作。
5.酶在食品分析中有哪些应用?
酶免疫技术在食品检测中的应用目前食品受农药、兽药污染的问题仍比较严重,给人们的身体健康带来了危害,尽管国家和政府对此已做了大量的工作,投入了人力、物力,但执行情况仍不尽如人意。
其主要原因之一就是缺乏快速、灵敏、简便的检测方法,相关的检测试剂研发速度太慢。 免疫分析技术如酶联免疫分析法、胶体全免疫层析试纸法是一种快速、灵敏、简便的分析方法,在国外已被用于食品安全检测,我国也已在临床检验中应用多年。
酶免疫测定具有高度的敏感性和特异性,几乎所有的可溶性抗原抗体系统均可用以检测。它的最小可测值达ng甚至pg水平。
与放射免疫分析相比,酶免疫测定的优点是标记试剂比较稳定,且无放射性危害。因此,酶免疫测定的应用日新月异,酶免疫测定的新方法、新技术不断发展。
但酶免疫测定在食品检测中的应用,应归功于商品试剂盒和自动或半自动检测仪器的问世。酶免疫测定步骤复杂,试剂制备困难。
只有用符合要求的试剂和标准化的操作,才能获得满意的结果。商品ELISA试剂盒中应包含包被好的固相载体、酶结合底物和洗涤液等。
先进的试剂盒不仅提供全部试剂成分,而且所有试剂均已配制成应用液,并在各种试剂中加色素,使之呈现不同的颜色。ELISA操作步骤多,所需试剂也多,这种有色试剂既方便操作又有利于减少操作错误。
ELISA所有仪器除定量测定中必须的出色仪(专用的称为ELISA测读仪)外,洗涤板也极有用。洗涤机的使用不仅省时省工,而且也有利于操作标准化,对中小实验室是实用且易于接受的。
但应注意在采用洗板机前,应先对洗板机的性能加以检定,确认各孔的洗涤效果是否彻底,且重复性好。 自动化和半自动化ELISA分析仪亦趋成熟,并在大中型临床检验实验室中取得应用。
自动化ELISA分析仪有开放系统(Opensystem)和封闭系统(Closesystem)两类。前者适用于所有的96孔板的ELISA测定;后者只与特定试剂配套使用。
1 用于细菌及毒素、真菌及毒素、病毒和寄生虫的检测如沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、链球菌、结核分枝杆菌、布氏杆菌、金黄色葡萄球菌肠毒素、黄曲霉毒素等。肝炎病毒、风疹病毒、疱疹病毒、轮状病毒等;寄生虫如弓形虫、阿米巴、疟原虫等。
2 用于蛋白质、激素、其他生理活性物质、药物残留、抗生素等的检测近年来有关使用酶免疫法测定乳和血浆中有机化学残留物已有报道,这标志着本法在动物性食品卫生监测方面具有新的应用趋势。 因其优点,该法已引起了世界各国的重视,并已着手这方面的研究。
但是,该法在动物性食品卫生监测中还存在着许多问题,不过,前景还是广阔的。世界卫生组织(WHO)和世界粮农组织(FAO)对这方面的研究给予了许多支持。
只要对实际问题进行细致的科学研究并努力追求改进的方法,酶免疫法定会有新的姿态在食品卫生监测领域出现。 标准化、商品化的酶免疫试剂盒将会问世,也将给整个食品卫生事业带来新的前景。
目前药物残留免疫分析技术主要分为两大类:以为相对独立的分析方法,即免疫测定法(Immuno Assays,IAs),如RIA、ELISA、固相免疫传感器(Soindphase immunosensor)等;二是将免疫分析技术与常规理化分析技术联用,如利用免疫分析的高选择性作为理化测定技术中的净化手段,典型的方式为免疫亲和色谱(Immuno Affinity Chromatogrphy,IAC)。 与常规的理化分析技术相比,免疫分析技术最突出的优点[5]是操作简单,速度快、分析成本低。
以使用微量滴板的ELISA为例,免疫测定法取样量小,前处理简单、容量大,仪器化程度低,检测奶与GC/MS或GC/ECD相似,可方便地达到ng/g~pg/g级,分析效率则为HPLC或GC的几十倍。 目前大部分抗生素已经建立了免疫测定法,如硫胺二甲基嘧啶、氯霉素、沙拉沙星、链霉素、四环素、魔能霉素等。
免疫分析能与其他技术联用。在联用方法中,免疫分析技术既可作为HPLC或GC等测定技术的样品净化或分离手段,如IAC/HPLIAC/GC、HOIAC/HPLC;也可作为其离线或在线检测方法,如HPLC/IA,TLC/IA,CZE/IA,SFC/IA,FIA/IA等,这些方法结合了免疫分析的选择性、灵敏度与HPLC、GC等技术的高速、高效分离和准确检测能力,使分析过程简化、分析成本下降,拓展了待测物范围。
在HPLC/IA等分析中,IA一般作为离线检测方法;又称免疫图谱法(Immunograms),适用于液相检测器无响应或分离困难的残留组分的检测。FIA/IA可以实现IA的动态、实时和自动检测,分析速度快,已发展为一种专门的免疫检测技术---FIIA。
ELISA试剂盒是目前奶牛场和牛奶公司使用最广泛、快速、灵敏的检测抗生素残留的方法。各类抗生素试剂盒为国外生产,这使得国内的奶及奶制品公司花费较大。
如德国拜发公司生产的抗生素检测试剂盒,一个96次检测试剂盒要花3800元,每个样品的检测要花30~50元。 对一家中小型奶制品企业而言,每年在抗生素等药物的检测上要花费20万元以上。
因此很有必要研制和开发出国产的试剂盒,以降低成本,提高经济效益。3 应用实例以ELISA法检测致泻性大肠埃希氏肠毒素为例,说明ELISA在食品检验中的应用。
6.(1)酶学与食品行业的关系; (2)酶制品在食品行业的用途
1,酶是生物细胞原生质合成的具有高度催化活性的蛋白质,因其来源于生物体,通常被称为“生物催化剂”。又由于酶具有催化的高效性和专一性和作用条件温和等优点,在食品工业上的应用越来越广泛。如应用在食品加工中,对提高产品质量、降低成本、节约原料和能源、保护环境等方面,可产生巨大的社会效益和经济效益。酶制剂工业的发展很快,目前已知的酶制剂有近百种。常用的有30余种。随着人们生活水平的提高,在食品方面,除了营养,人们对食品风味提出了更高的要求。因此,研究酶在食品中的应用是很有意义的,已成为食品的研究热点。
2,在原料加工过程中,由于加热、破碎、杀菌等工艺,原料原有的香味变淡甚至失去,进而影响到产品品质。为了解决芳香物质的损失问题,通常采用的方法是往食品中添加香精及风味物质(或叫增香剂),以达到增香和改善食品风味的目的。通过研究发现,向食品中添加酶能改善食品风味。这是因为人们可以自行控制酶系的组成及含量,从而获得了原料类似天然的风味;并且能有目的地通过增强或添加某种酶来强化食品的某些特征风味。研究中还发现,酶能产生更加复杂的风味体系,能提升甚至创新食品风味。
在食品加工过程中风味容易破坏、散失,而酶的加入能够大大弥补食品风味的损失,甚至提升食品风味结构和品质。随着研究的深入和生物技术的进步,酶的来源会越来越广,酶的来源会越来越广,酶的种类也会越来越多。而酶能够安全地作用于食品,使其风味再现、强化和改变,必将具有广阔的发展和应用前景,值得进一步研究!
7.酶对食品风味的影响
酶,为食物带来了复杂的风味,使烹饪的味道更鲜美。
人类对食品中酶的应用可以追溯至几千年前。我们知道排酸肉、风干肉、酱制品等滋味很鲜,是与熟成、发酵有关,但其实真正发挥作用的是其中的酶。
鲜香:一块肉的风味演变酶是分子,存在于食物和微生物之中,它可以通过自身作用,改善食物的风味和地质,仿佛一位隐形的魔法师。排酸:肉质柔嫩多汁现在为什么提倡吃冷鲜肉,不吃热鲜肉?原因之一就是由于动物屠宰时,受到了极大的恐惧和痛苦,这种应激反应会使动物释放一些不良物质,致使肉质口感不佳。
排酸肉又称冷鲜肉而将常温中的生肉送入冷却间,放置一段时间后,肌肉组织会发生一系列变化,蛋白质在酶的作用下产生更多的核苷酸和风味物质,分解出的鲜味物相当于味精的主要成分。经过排酸,肉的口感得到了极大改善,改变了肉的分子结构,而使肌肉变得柔嫩、多汁,具有丰富的肉香味,因而很“鲜”。
干式熟成:风味醇厚集中牛肉常用的干式熟成法,在低温高湿的环境中,温度约-1-0℃,湿度保持在75-80%,存放至少7-24天,甚至几个月,进行风干。这样会带来浓郁的肉香和一些咸、甜,甚至是苦味。
虽然肉的内部会失去约30%的水分,但肉质组织更加紧实,风味更集中,这样的肉经过烹制,肉汁依然很多,而且会比之前更加鲜美。干式熟成令肉味醇厚酱香:酱料的独特发酵这些鲜味物质的产生,很多与食物的加工有关。
比如大豆富含蛋白质,发酵过程中,蛋白酶能将豆类中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸,谷氨酸也被释放出来,成为游离的谷氨酸钠,从而产生鲜味。因此大豆的发酵产物,如酱油、豆豉、味噌等,其鲜度会大大增加。
豆类发酵酱油:酶可释放酯香制作酱油的主要原料是大豆、小麦和盐。把它们进行高温加热,杀死其中的杂菌,并且让蛋白质和淀粉分子失去天然的紧密结构,充分的伸展开来,方便酶的攻击,蛋白质被水解,形成浓郁的鲜味。
酿造酱油中国南方等沿海地区,常用以“鲜咸”味为主的酱油,鲜味甚浓,伴有酯香。如要保留住酯香味,在使用时尽量不要高温蒸煮或加热时间过长,放入的顺序最好后放,以免使所含的鲜味物质谷氨酸钠分解,失去鲜味。
海鲜酱:酶可提升发酵速度鱼露、虾酱、蟹酱等是用高蛋白的小杂鱼、小虾、蟹等为原料,发酵后制成,味道极其鲜美。鱼露制作鱼露,有时为了加快发酵,可以加入鱼的内脏,所含有的蛋白酶会帮助蛋白质的水解,使得发酵效率更高。
还有一些发酵工艺,直接加入“曲”,用曲霉产生的各种酶来帮助发酵,发酵速度就可以更快。脆皮球芽甘蓝配鱼露甜面酱:酶可促进形成甜味采用酶制作甜面酱,亦历史悠久,它主要依靠微生物米曲霉、酵母、细菌所分泌的糖化酶、蛋白酶等,作用于淀粉原料,在适当的温度下经发酵作用而发生一系列变化。
此外,过程中会产生一定的糖分和甜味,可以起到提鲜、回甘的作用。一些发酵产生的分子,再经过复杂的化学反应,形成了独特的风味。
用甜面酱制作的板栗烧肉TIPS1:酶,从何而来?与食物有关的酶,来源主要分为内源酶和外源酶。内源酶主要是动植物体内所含有的各种酶类。
内源酶是使这些原料在屠宰或采收后成熟或质变。外源酶,有些来源于食物的微生物,通过其分泌的各种酶的作用以及代谢产物可以改善原有的风味、质地和营养成分。
比如蛋白酶、淀粉酶、糖化酶等,具有催化作用,可以加速将蛋白质、淀粉等转变成氨基酸、糖,从而促进形成鲜味。TIPS2:酶,如何产生了鲜味物质?食物中的鲜味物质有40多种,主要分为3种类型:氨基酸类,常见的鲜味物质为谷氨酸,广泛存在于动植物中,比如奶酪。
常见的核苷酸类鲜味物质为肌苷酸、鸟苷酸,肌苷酸广泛存在于肉类中,而鸟苷酸则主要存在于菌类中。有机酸类,在肉类中少量分布,而在贝类中含量最多。
酶在我们的饮食生活中时刻都在发挥着作用,随着生物科学的发展,相信将会在餐饮中创造出更丰富的好味道。
8.酶工程在食品工业中的应用
酶工程在食品工业中的应用 一、酶的用途 表:酶用于食品加工酶的用途 反应 酶 水解淀粉生产葡萄糖 淀粉 H2O → 葡萄糖 糖化酶α-淀粉酶 水解RNA生产 5'-IMP及5'-GMP • RNA H2O →5'-AMP 5'- GMP 5'- UMP 5' - CMP • 5'-AMP H2O→5'-AMP NH3 • 磷酸二酯酶 • AMP 脱氨酶 用Plaste in 反应修饰蛋白质 肽 蛋氨酸乙酯 → 肽 - 蛋氨酸 木瓜酶 消除桔汁苦味 • 柚苷 H2O → 鼠李糖 柚配质 -7- 葡糖苷 (2) 柚配质-7-葡糖苷 →葡萄糖 柚配质 • 柚苷酶 • 黄酮化合物糖苷酶 生产果葡糖浆 D-葡萄糖 →D-果糖 葡萄糖异构酶 增加甜菜糖收率 棉子糖 H2O →半乳糖 蔗糖 蜜二糖酶 (α-半乳糖苷酶 ) 分解牛奶及乳清中乳糖 乳糖 水 →D-半乳糖 葡萄糖 β- 半乳糖苷酶 消除食品中残留 H2O2 H2O2 H2O2 →O2 2H2O 过氧化氢酶 分离鱼碎肉废水中油和蛋白质 蛋白质、油、聚丙烯酸钠、水→肽氨基酸、油聚丙烯酸 碱性蛋白酶 啤酒澄清 蛋白质 →肽 木瓜酶 桔子脱囊衣 半纤维素(高分子)→半纤维素(低分子) 粥化酶 改进谷物淀粉收率 淀粉、半纤维素、蛋白质(高分子) →淀粉、肽、半纤维素(低分子) 半纤维素酶、果胶酶 提高饲料效率 淀粉、半纤维素、纤维素 →肽、纤维、半纤维 粥化酶 生产干酪 酪素 →肽 内肽酶 生产干酪用脂肪酶增香 脂肪 →脂肪酸 脂肪酶 改良面团 淀粉 →糊精 α-淀粉酶 生产环糊精 环糊精葡萄糖转移酶 消除大豆腥臭 • RCHO NAD H2O → RCOOH NADH • RCHO H2O O2→ RCOOH H2O2 • 醛脱氢酶 • 醛氧化酶 消除桔子汁柠碱 柠碱酶 二、酶在食品工业的应用图:古代已用微生物生产食品1、酶用于淀粉糖的生产 以淀粉为原料,经α—淀粉酶和葡萄糖淀粉酶催化水解,得D—葡萄糖,将它通过固定化D—葡萄糖异构酶柱完成由D—葡萄糖至D—果糖的转化,再通过精制、浓缩等手段,即可得到不同种类的高果糖浆。
图:酶将玉米或小麦等作物中的淀粉转化为糖2、酶用于甜味剂的生产 淀粉糖均以淀粉为原料进行生产,其甜度增加有限,所以从根本上解决食糖短缺问题应生产甜度高而又不以淀粉为原料的甜味剂。 国外大量生产的阿期巴甜(APM)就是一种高甜度的甜味剂。
阿期巴甜(天门冬酰丙氨酸甲酯)是二肽甜味剂,其甜度是蔗糖的200倍。过去是以L—天冬氨酸与L —苯丙氨酸为原料用化学法合成。
现在日本采用酶法合成新工艺,可用价格较低的DL—苯丙氨酸为原料,且产品都是α—型体(β—型体有苦味),使生产成本下降 30% 。 3、酶用于乳品加工 (1)干酪生产 全世界生产干酪所耗牛奶达1亿多吨,占牛奶总产量的1/4。
干酪生产的第一步是将牛奶用乳酸菌发酵制成酸奶,然后加凝乳酶水解K-酪蛋白,在酸性条件下,钙离子使酪蛋白凝固,再经切块加热压榨熟化而成。 (2)分解乳糖 牛奶中含有4。
5%的乳糖。乳糖是一种缺乏甜味且溶解度很低的双糖,难于消化。
有些人饮奶后常发生腹泻、腹痛等病,其原因即在于此。而且由于乳糖难溶于水,常在炼乳、冰淇琳中呈砂状结晶析出,从而影响食品风味。
将牛奶用乳糖酶处理,使奶中乳糖水解为半乳糖和葡萄糖即可解决上述问题。 (3)黄油增香 乳制品特有香味主要是加工时所产生的挥发性物质(如脂肪酸、醇、醛、酮、酯以及胺类等)所致。
乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加干酪和黄油的香味。将增香黄油用于奶糖、糕点等食品,可节约黄油用量,提高风味 (4)婴儿奶粉 人奶与牛奶区别之一在于溶菌酶含量的不同。
奶粉中添加卵清溶菌酶可防止婴儿肠道感染。 4、酶用于肉类和鱼类加工 (1)改善组织、嫩化肉类 酶技术可以促使肉类嫩化。
牛肉及其他质地较差的肉(如老动物肉),结缔组织和肌纤维中的胶原蛋白质及弹性蛋白质含量高且结构复杂。 胶原蛋白质是纤维蛋白,同副键连接成为具有很强机械强度的组成,这种交联键可分成耐热的和不耐热的两种。
幼动物的胶原蛋白中,不耐热交联键多,一经加热即行破裂,肉是得嫩;而老动物的肉因耐热键多,烹煮时软化较难,因而肉质显得粗糙,难以烹调,口感亦差。采用蛋白酶可以将肌肉结缔组织中胶原蛋白分解,从而使肉质嫩化。
作为嫩化剂的蛋白酶可以分为两类:最常用的一类是植物蛋白酶,另一类是微生物蛋白酶。 (2)转化废弃蛋白 将废弃的蛋白、如杂鱼、动物血、碎肉等用蛋白酶水解,抽提其中蛋白质以供食用或用作饲料,是增加人类蛋白质资源的一项有效措施。
其中以杂鱼及鱼厂废弃物的利用最为瞩目。海洋中许多鱼类因其色泽、外观或味道欠佳等原因,都不能食用,而这类水产却高达海洋水产的80%左右。
采用这项生物技术新成果,使其中绝大部分蛋白质溶解,经浓缩干燥可制成含氮量高、富含各种水溶性维生素的产品,其营养不低于奶粉,可掺入面包、面条中等食用,或用作饲料,其经济效益十分显著。 (3)其他方面的应用 用酸性蛋白酶在pH值呈中性条件下处理解冻鱼类,可以脱腥。
现今开发利用碱性蛋白酶水解动物脱色来制造无色血粉,作为廉价而安全的补充蛋白资源,这一技术已用于工业化生产。 5、酶用于果蔬加工 (1)水果罐头加工 制作桔子罐头时需除桔瓣囊衣,过去使用碱处理法,耗水量大,又费工时。
现采用黑曲霉。
9.谁有酶制剂的相关资料,急需写毕业论文用
文章内容:摘要介绍了目前国际上酶制剂的市场和发展情况,叙述了我国酶制荆的生产和应用与国际先进水平相比有报大的差距,提出了今后发展的建议关词.曼,苎!塑垦,塞曼三些饲料工业.酶制荆工业是生物工程的重要组成部分,由于它的催化效率比化学催化荆高千百倍,因此受到人们的广泛重视.应用范围越来越宽,杜会效益更加显着.酶制荆最初从动物脏器和高等植物种子,果实中提取,随着科学的进步和酶的应用工业的发展,不仅从动物中提取酶制剂(如胰酵,木瓜蛋白酶,菠萝蛋白酶,植物口一淀粉酶),而且从微生物中筛选各类菌种,适应各种工业用途的需要.从国际上来看.酶翻剂工业的最大市场在美国和欧共体.其次是日本.根据近几年了解到的信息,世界上发达国家的酶翻剂工厂约70家.其中规模较大的25家,排前8名的有:(1)丹麦(2)荷兰一(工业酶部分并人美国杰能科国际有限公司)(3)芬兰(4)美国(5)比利时-/(6)丹麦1日∞(7)法国(8)荷兰据报导,19昭年世界醇制荆产量6.5万吨.销售额4亿美元;1991年世界工业酶制剂产量约0万吨.销售额6.1亿美元:1992年为6.4亿美元;1993年销售额为0亿美元;1994年销售额为亿美元.今后几年酶翻剂将以7~8%的速度增长.公司是世界上工业酶制剂和胰岛素最大生产厂.在世界上丹麦,日本,美国,巴西,中国等七个国家建有工厂,在5多个国家设有办事机构.每年投人科研开发经费高达1.5亿美元.占公司销售收人的12.5%.有三分之一职工从事科研开发和应用开发.我国自1'65年建立第一个专业化酶翻剂工厂以来.由于国家的重视和1979年组织了行业协作组和1992年成立了中国发酵工业协会酶翻荆分会,加强了行业管理和科技交流,使酶翻荆工业得到了迅速发展.特别是改革开放以来.通过内部联台和引进国外技术,酶铷荆的产品产量,质量,技术水平都有不同程度的提高,嫡短了与国外先进水平的差距,在应用工作上也大大向前推进一步下面就三方面谈谈我的认识:一酶制剂工业发展迅速(一)醉制荆产量成倍增长毫1十年扮朔年]985拄1990越]995越历年酶镧荆8.篮2477.098585.79篮293总产量/品种淀粉酶产量26818743啦.,067673400(吨)糖化酶产量790935365衄6.234∞00(吨)?5?从袁1中看出.淀粉酶1985年产量比1卿年产量增长63.4%;19帅年产量比1985年产量增长676%;1995年比19帅年增长三倍以上.5年淀粉酶产量增长0倍.糖化酶1985年产量比198年产量增长6.5倍;19帅年比95年增长2.7倍1995年比19帅年增长1.8倍.5年糖化酶产量增长7倍.其增长速度远远超出预定计划.(:)产品品种不断增加965年时酶制剂总产量只有0.盟吨,生产一淀粉酶一个品种,966年以后增加生产和398中性蛋白酶,产量为26.81吨.1979年研制成功糖化酶新菌种,在垒国酿酒行业普遍推广.对节约粮食,减轻劳动强度起了很大作用.从表可以看出,1980年至1985年五年问.糖化酶的产量增长6.5倍超。
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