食品中的酶制劑

1、食品添加劑酶制劑制作小組：樊秀麗 李楚欣 黎綺珊 盧麗楨 孫少蓉enzyme preparation一一 前言前言 1. 1.酶制劑的定義酶制劑的定義 . .我國(guó)常用的酶制劑我國(guó)常用的酶制劑二二 國(guó)內(nèi)酶制劑現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)酶制劑現(xiàn)狀 三三 國(guó)外酶制劑發(fā)展概況國(guó)外酶制劑發(fā)展概況 四四 酶制劑應(yīng)用領(lǐng)域酶制劑應(yīng)用領(lǐng)域 1. 1. 在食品工業(yè)中的應(yīng)在食品工業(yè)中的應(yīng) 2.2.在發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用在發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用 3 . 3 .在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用 4 . 4 . 在其他行業(yè)的應(yīng)用在其他行業(yè)的應(yīng)用五五 酶制劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用與安全酶制劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用與安全六六 酶制劑發(fā)展前景酶制劑發(fā)展前景目錄一、一

2、、 前言前言 1.1.酶制劑的定義酶制劑的定義從生物（包括動(dòng)物、植物、微生物）中提取的具有生物催化能力的物質(zhì)，輔以其他成分，用于加速食品加工過(guò)程和提高食品產(chǎn)品質(zhì)量的制品。酶是生物細(xì)胞原生質(zhì)合成的具有高度催化活性的蛋白質(zhì)，因其來(lái)源于生物體，因此通常被稱作“生物催化劑”。酶的特點(diǎn)高效性專一性作用條件溫和提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、節(jié)約原料和能源、保護(hù)環(huán)境等方面產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)常用的酶制劑我國(guó)常用的酶制劑至今，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)允許使用的酶制劑有（6+2+5+2+2+3+4+1+1)=26種。我國(guó)已工業(yè)化生產(chǎn)的用于食品工業(yè)的酶制劑有：-淀粉酶、高溫-淀粉酶、-淀粉酶、異構(gòu)淀粉酶、糖化酶、葡萄糖

3、異構(gòu)酶、果膠酶、改性蛋白酶、細(xì)菌中性蛋白酶、-葡聚糖酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等。 目前我國(guó)酶制劑生產(chǎn)企業(yè)約100家，均為中小型企業(yè)，現(xiàn)有生產(chǎn)能力40多萬(wàn)噸。 產(chǎn)品以糖化酶，a淀粉酶、蛋白酶為主，這三種產(chǎn)品的年生產(chǎn)量占據(jù)總生產(chǎn)量的95以上；還有果膠酶、 -葡聚糖酶、纖維素酶、堿性脂肪酶、a乙酰乳酸脫羧酶、植酸酶、木聚糖酶等。 我國(guó)酶制劑產(chǎn)品主要應(yīng)用于釀酒、淀粉糖、洗滌劑、紡織、皮革、飼料等行業(yè)。二、二、 國(guó)內(nèi)酶制劑的現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)酶制劑的現(xiàn)狀三、三、 國(guó)外酶制劑發(fā)展概況國(guó)外酶制劑發(fā)展概況 酶制劑工業(yè)是知識(shí)密集的高科技產(chǎn)業(yè)，是生物工程的經(jīng)濟(jì)實(shí)體。近年來(lái)，隨著生物技術(shù)深入研究，酶工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，成

4、為21世紀(jì)大有發(fā)展前途的新興產(chǎn)業(yè)之一。近年來(lái)國(guó)際上在酶工程研究和酶工程產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展非常迅速，酶制劑市場(chǎng)以年平均11速度逐年增加。當(dāng)今國(guó)際酶制劑工業(yè)研究和發(fā)展動(dòng)向，可歸結(jié)為以下當(dāng)今國(guó)際酶制劑工業(yè)研究和發(fā)展動(dòng)向，可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：幾個(gè)方面：酶制劑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，各大公司收購(gòu)兼并重組,世界上具有一定規(guī)模的酶制劑企業(yè)已由20世紀(jì)80年代初80多家減少到90年代中期的20多家。1 1、 研究研究開(kāi)發(fā)投入開(kāi)發(fā)投入大，高新大，高新技術(shù)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用廣廣2 2 、大力研大力研制、開(kāi)制、開(kāi)發(fā)了新發(fā)了新酶種酶種3 3、 不不斷拓寬斷拓寬酶制劑酶制劑的新用的新用途途4 4 、酶、酶制劑工制劑工業(yè)發(fā)展業(yè)發(fā)展趨向壟

5、趨向壟斷化斷化在工業(yè)酶制劑市場(chǎng)，長(zhǎng)期以來(lái)水解酶類一直處于主導(dǎo)地位，約占市場(chǎng)銷售總額的75以上，而目前也注意開(kāi)發(fā)非水解酶類，特別是氧化還原酶類，它們所占市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大隨著人類所面臨的食品和營(yíng)養(yǎng)、健康和長(zhǎng)壽、資源和能源、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡等各種重大問(wèn)題不斷產(chǎn)生，酶制劑應(yīng)用范圍也越來(lái)越寬。國(guó)外酶制劑公司研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)一般占產(chǎn)品銷售額的1015。由于經(jīng)費(fèi)充足，科研力量雄厚，早已把基因工程、蛋白質(zhì)工程等現(xiàn)代生物技術(shù)用于產(chǎn)酶菌種的改良、新型酶開(kāi)發(fā)。四四 、酶制劑的應(yīng)用領(lǐng)域、酶制劑的應(yīng)用領(lǐng)域 自1894年日本人高峰讓吉開(kāi)始應(yīng)用酶制劑，到2O世紀(jì)前半葉德、美、法等國(guó)把胰酶、木瓜酶、淀粉酶分別用于制革、啤酒和紡

6、織工業(yè)，到現(xiàn)在酶制劑已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、紡織、制革等各個(gè)領(lǐng)域。 1. 在食品工業(yè)中的應(yīng)用 (1) (1) 在食品品質(zhì)改良中的應(yīng)用在食品品質(zhì)改良中的應(yīng)用 酶在食品中應(yīng)用的一個(gè)重要方面就是改善食品的色澤、風(fēng)味、品質(zhì)、產(chǎn)量。如傳統(tǒng)牛肉制品傳統(tǒng)牛肉制品口感堅(jiān)韌，色澤灰白，出品率低。采用木瓜蛋白酶與外源性Ca2+ 激化劑嫩化處理,并經(jīng)熟制等處理就可得到色澤棕紅、口感脆嫩、風(fēng)味良好的牛肉制品。 綠茶飲料綠茶飲料易產(chǎn)生渾濁沉淀，加入果膠酶可分解茶湯中的果膠沉淀，提高產(chǎn)品的澄清度，同時(shí)也可使茶葉在低溫下萃取，避免高溫對(duì)茶湯色澤和風(fēng)味的破壞。 在韌性餅干韌性餅干的生產(chǎn)過(guò)程中添加中性蛋白酶，能改變面團(tuán)的流變學(xué)

7、性質(zhì)，使面團(tuán)的彈性和穩(wěn)定時(shí)間顯著降低，衰落度明顯增加，對(duì)韌性餅干自然斷裂有明顯的抑制作用。在白酒白酒生產(chǎn)中用糖化酶代替麩曲，可提高出酒率，節(jié)約糧食，提高經(jīng)濟(jì)效益。酶制劑應(yīng)用于果蔬汁加工中可增加出汁率，降低粘度，增加產(chǎn)品色澤風(fēng)味的穩(wěn)定性、澄清度，減少苦澀味。 焙烤業(yè)焙烤業(yè)是酶工程技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)非?；钴S的領(lǐng)域。 a淀粉酶可加快面團(tuán)發(fā)酵速度，促進(jìn)酵母繁殖，增大面包體積，改善風(fēng)味；蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，從而降低面筋筋力，使面團(tuán)彈性降低，易于伸展和延伸；木聚糖酶在面粉中能提高面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和彈性，增強(qiáng)面團(tuán)的穩(wěn)定性，改善加工性能，如用以面包生產(chǎn)，可以改善面包的組織結(jié)構(gòu)，增大面包體積；葡萄糖氧化酶能使面粉蛋白

8、質(zhì)中的硫氫基氧化成二硫鍵，故具有增筋的作用；脂肪酶也可用于面粉，它具有增筋和增白的雙重作用，提高面團(tuán)穩(wěn)定性，增大產(chǎn)品體積，改善組織結(jié)構(gòu)。(2) (2) 在食品保鮮中的應(yīng)用在食品保鮮中的應(yīng)用 目前應(yīng)用較多的是葡萄糖氧化酶和溶菌酶的保鮮技術(shù)。 葡萄糖氧化酶對(duì)食品有多種作用，在食品保鮮及包裝中最大的作用是除氧，延長(zhǎng)其食品的保鮮保質(zhì)期。 如在啤酒啤酒加工過(guò)程中加入適量的葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶可以除去啤酒中的溶解氧和瓶頸氧，阻止啤酒的氧化變質(zhì)。葡萄糖氧化酶又具有酶的專一性，不會(huì)對(duì)啤酒中的其他物質(zhì)產(chǎn)生作用。因此葡萄糖氧化酶在防止啤酒老化、保持啤酒風(fēng)味、延長(zhǎng)保質(zhì)期方面有顯著的效果。 如溶菌酶溶菌酶可以水解

9、細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖的1，4-糖苷鍵，導(dǎo)致細(xì)菌自溶死亡；并且溶菌酶在含食鹽、糖等的溶液中穩(wěn)定，耐酸性耐熱性強(qiáng)，故非常適合于各種食品的防腐。(3) (3) 酶制劑在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用酶制劑在食品檢測(cè)分析中的應(yīng)用酶檢測(cè)法就是用酶來(lái)測(cè)定某些用一般化學(xué)方法難于檢測(cè)的食品成分的含量或測(cè)定食品中某些特殊酶的活性或含量。 其特點(diǎn)是準(zhǔn)確、快速、特異性和靈敏性。酶法分析包括食品組分的酶法測(cè)定、食品質(zhì)量的酶法評(píng)價(jià)及食品衛(wèi)生與安全等方面的問(wèn)題。1酶免疫酶免疫測(cè)定法測(cè)定法2聚合酶聚合酶鏈?zhǔn)椒存準(zhǔn)椒磻?yīng)應(yīng)(PCR)(PCR) 3 酶生物酶生物傳感器傳感器 2 2. .在發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用在發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用 (1) (1) 利用酶

10、制劑制備工業(yè)原料利用酶制劑制備工業(yè)原料 以粗淀粉為原料，用淀粉酶發(fā)酵糖液，這種發(fā)酵糖液可代工業(yè)用葡萄糖。酶制劑還用于發(fā)酵生產(chǎn)白酒、酒精，氨基酸和抗生素等。味精發(fā)酵是以酸水解淀粉為原料，沈陽(yáng)味精廠以淀粉酶和糖化酶水解玉米淀粉為原料，用于50t罐進(jìn)行味精發(fā)酵，結(jié)果大幅度提高了原料的利用率和味精的產(chǎn)率。 (2) (2) 酶法生產(chǎn)核苷酸酶法生產(chǎn)核苷酸 用桔青霉或產(chǎn)黃青霉產(chǎn)生的5一磷酸二酯酶水解核糖核酸(RNA)生產(chǎn)各種5一核苷酸。用核苷磷酸化酶，可催化肌肝進(jìn)行磷酸化生成5一肌苷酸，催化鳥(niǎo)苷可生產(chǎn)5一鳥(niǎo)苷酸。用腺苷酸脫氨酶水解AMP，脫氨基后生成肌苷酸(IMP)（3 3）其它產(chǎn)品）其它產(chǎn)品 酶制劑還用于

11、酶法生產(chǎn)有機(jī)酸、氨基酸，同時(shí)可用酶法制醬及生產(chǎn)加酶飼料等. 3 3 . .在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用 (1) (1) 助消化劑助消化劑 如胃酶、胰酶、纖維素酶、脂肪酶，可用作消化劑，治療消化不良、食欲不振等癥狀。(2) (2) 消炎劑消炎劑 酸性蛋白酶、胰糜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等蛋白酶制劑，可作為消炎劑治療各種炎癥，如血栓性靜脈炎、慢性支氣管炎等。(3) (3) 溶茵酶溶茵酶 它具有抗菌、抗病毒和消炎等作用，與抗菌素合用能增強(qiáng)抗菌素的療效，如治療支氣管性肺炎等。4 . 4 . 在其他行業(yè)的應(yīng)用在其他行業(yè)的應(yīng)用 酶制劑還用于日用化學(xué)工業(yè)、制革工業(yè)、采油業(yè)和環(huán)境工程技術(shù)中。 五五 酶制劑在食品

12、工業(yè)中的應(yīng)用與安全酶制劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用與安全酶本身雖是生物產(chǎn)品，比化學(xué)制品安全，但酶制劑并非酶本身雖是生物產(chǎn)品，比化學(xué)制品安全，但酶制劑并非單純制品，常含有單純制品，常含有培養(yǎng)基殘留物培養(yǎng)基殘留物、無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽、防腐劑防腐劑、稀釋劑稀釋劑等。等。在生產(chǎn)過(guò)程中還可能受到沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、在生產(chǎn)過(guò)程中還可能受到沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的污染。大腸桿菌的污染。酶制劑還可能含生物毒素，酶制劑還可能含生物毒素， 尤其是黃曲霉毒素，尤其是黃曲霉毒素， 即使是即使是黑曲霉，有些菌種也可能產(chǎn)生黃曲霉毒素。黃曲霉毒素或由黑曲霉，有些菌種也可能產(chǎn)生黃曲霉毒素。黃曲霉毒素或由于菌種本身產(chǎn)生或由

13、于原料于菌種本身產(chǎn)生或由于原料( (霉變糧食原料霉變糧食原料) )所帶入。所帶入。此外培養(yǎng)基中都要使用無(wú)機(jī)鹽，難免混入汞、銅、鉛、此外培養(yǎng)基中都要使用無(wú)機(jī)鹽，難免混入汞、銅、鉛、砷等有毒重金屬。砷等有毒重金屬。為保證產(chǎn)品絕對(duì)安全，對(duì)原料、菌種、后處理等工序都為保證產(chǎn)品絕對(duì)安全，對(duì)原料、菌種、后處理等工序都要嚴(yán)格把關(guān)。酶制劑的生產(chǎn)場(chǎng)地要符合要嚴(yán)格把關(guān)。酶制劑的生產(chǎn)場(chǎng)地要符合GMPGMP，即良好的生產(chǎn)，即良好的生產(chǎn)規(guī)程要求。規(guī)程要求。 由圖由圖1 1可知從可知從“培養(yǎng)基培養(yǎng)基”到到“酶制劑成品酶制劑成品” 的各個(gè)環(huán)節(jié)，的各個(gè)環(huán)節(jié)，有害微生物有害微生物及及重金屬污染重金屬污染也是酶制劑產(chǎn)品安全性的一

14、大隱患。也是酶制劑產(chǎn)品安全性的一大隱患。有的企業(yè)采用工業(yè)廢品作為微生物培養(yǎng)基就可能帶來(lái)重金屬污染，有的企業(yè)采用工業(yè)廢品作為微生物培養(yǎng)基就可能帶來(lái)重金屬污染，因此，在選用培養(yǎng)基時(shí)一定要謹(jǐn)慎，盡量選用因此，在選用培養(yǎng)基時(shí)一定要謹(jǐn)慎，盡量選用天然的植物天然的植物作為培養(yǎng)基。作為培養(yǎng)基。培養(yǎng)基的充分滅菌培養(yǎng)基的充分滅菌對(duì)防止有害微生物及其代謝產(chǎn)物的污染也十分重對(duì)防止有害微生物及其代謝產(chǎn)物的污染也十分重要，在固體發(fā)酵時(shí)同樣也要防止其他微生物的污染。要，在固體發(fā)酵時(shí)同樣也要防止其他微生物的污染。最后，還要防止有害微生物及重金屬經(jīng)其他途徑進(jìn)入酶制劑的生產(chǎn)最后，還要防止有害微生物及重金屬經(jīng)其他途徑進(jìn)入酶制劑的生產(chǎn)過(guò)程過(guò)程. .