纤维素酶及相关酶在食品生物技术中的应用生物

纤维素酶及相关酶在食品生物技术中的应用生物

董 宇 内蒙古包头市食品药品检验检测中心

随着社会经济的快速发展，人们的生活水平得到显著提高，所食用食物的种类、口味逐渐向多样化发展。同时随着快速发展的科学技术，在干洗、纺织、动物饲料、酿造、食品等行业中逐渐开始应用果胶酶、半纤维素酶和纤维素酶，其商业价值和应用价值都得到了一定的发展。

从20世纪中期开始，人们逐渐关注和研究纤维素酶及相关酶，这主要是由于在木质纤维素中添加这些酶类后，能将其转化为可溶性糖和葡萄糖。随着研究的深入和经济的发展，纤维素酶及相关酶已在很多行业中得到大量应用，其需求量也在不断地扩大。

食品生物技术中果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶的应用

果蔬汁榨取和澄清

通过对水果和蔬菜中果蔬汁的榨取，能得到许多具有营养价值的成分，生产果蔬汁的过程主要包括榨取、澄清、稳定3个步骤。从20世纪30年代开始，人们开始生产果汁，但由于受到当时机械设备和生产技术的限制，其产率较低，且过滤的难度也较大。随着人们对果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶研究的深入，逐渐解决和克服了这些困难。目前，在榨取和澄清果蔬汁时已应用这些酶，有效地防止果蔬汁中形成烟雾状沉淀。

生产水果饮料和果酱

一些水果较易腐烂，人们对其进行深加工，将这些水果转化为饮料或果酱来吸引消费者，具有重要的商业意义。部分水果气味较浓烈且易压榨，在制成饮料时，需进行混合和稀释，才能受到消费者的喜爱。在果汁中加入浸解酶，可增强果汁的稳定性，同时降低浓度。因此，在生产水果饮料和果酱时添加适当的浸解酶，具有重要意义。

改善果蔬感官品质

将酶类添加到食品生产中，能有效改善其感官品质、风味和组织性，如在柑橘类水果中将果胶酶真空灌注，能加快剥皮的效率，在生产中已逐渐趋于商业化。目前一些西方国家已应用该技术生产色拉和无皮柑橘。灌注果胶酶技术主要具有4个方面的作用：①缓解和降低柑橘皮中的苦味；②防止果蔬在干燥的环境中失去原有的风味；③提高桃子类水果的硬度；④在腌制或酸洗的过程中增强果蔬的挥发性和芳香性。

提取橄榄油

随着生活水平的提高，人们更加注重摄入营养价值高的食品，橄榄油因其较高的营养价值受到人们的喜爱。橄榄油的榨取主要有3个步骤：首先用金属磨或石头对橄榄进行碾压和压榨，其次绞碎橄榄，混合成橄榄浆，最后通过高速离心得到橄榄油，一般10 kg橄榄能提取出2 kg左右的橄榄油。根据橄榄油中含有游离脂肪酸的多少，可分为特级初榨油、初榨油、普通油3个等级。为确保橄榄油的品质，应采摘还未完全成熟、新鲜的橄榄果实，榨取的环境应符合冷压条件。还未完全成熟的橄榄果实产量要小于完全成熟的产量，但榨取出的橄榄油中油脂酸度含量较高。如果压榨温度较高，易产生较多的不良气味，且易腐败。因此，为压榨出高品质的橄榄油，还需不断地改进榨取方式。

提高焙烤产品质量

淀粉酶、蛋白酶等外源性微生物酶，在食品生产中得到广泛应用。近年来，以内-木聚糖酶为代表的半纤维素酶在焙烤的过程中得到大量的使用，显著提高蛋糕、面包、饼干和生面团等产品的质量。目前人们对该酶类在焙烤食品中的作用机制尚不清楚，只是猜测可能内-木聚糖酶能水解面粉中的阿拉伯木聚糖，将其中的水成分进行重新分配。在焙烤食品中加入阿拉伯木聚糖酶、α-L-阿拉伯果糖酶、阿拉伯糖酶等酶类能有效地提高其感官性、质量和组织性，但在使用的过程中要注意其合理性与科学性。

生产葡萄酒和啤酒

葡萄酒的酿造主要是通过对葡萄进行榨汁，并利用酵母促使葡萄汁发酵，啤酒的酿造则主要是制备和发酵大麦芽，在这些过程中酶类都发挥着至关重要的作用。在葡萄酒和啤酒中添加外源性葡聚糖酶能显著提高其质量，并加快生产效率。

发展前景

随着科学技术的发展和提高，人们对酶类的研究取得一定的成果，并在很多生产行业中得到大量应用。目前在工业生产中已广泛应用果胶酶、半纤维素酶及纤维素酶，在实际的使用中发挥着重要的积极作用。随着对纤维素酶功能关系和结构研究的深入，再加上蛋白质学、遗传学、生物化学等研究的发展，显著提高了生物技术的应用价值和商业价值。为满足社会经济的发展和人们的生产需求，加强对纤维素酶及相关酶的研究和探讨，对促进食品生物技术的发展、拓宽相关的生物技术领域，具有重要的意义和作用。

结语

目前纤维素酶及相关酶在食品生物技术中的应用主要集中在果蔬汁榨取和澄清、生产水果饮料和果酱、改善果蔬感官品质、提取橄榄油、提高焙烤产品质量和生产葡萄酒和啤酒等几个方面，并发挥着积极的促进作用。同时为促进生物技术的发展和进步，仍需加大研究的力度，拓宽生物技术领域，在更多的行业发挥重要作用，促进食品行业的快速发展。

董宇（1988-），女，汉族，内蒙古包头人，本科，助理工程师。研究方向：食品安全检验检测。