酶在加工食品保鲜中的应用

韦震，于胜爽，李国强

（烟台南山学院，山东烟台 265713）

酶在加工食品保鲜中的应用

韦震，于胜爽，李国强*

（烟台南山学院，山东烟台 265713）

食品在加工过程中易受到温度、微生物、空气等的作用，从而影响食品的原有风味和营养价值。将酶制剂应用到加工食品保鲜中，可以起到延长货架期、保证食品品质的作用。本文综述了常见保鲜酶及其在加工食品保鲜中的应用，并对酶在食品保鲜领域的前景进行了展望。

酶；保鲜；加工食品

食品保鲜剂在食品贮藏保鲜过程中起到了重要的作用。我们常用物理、化学的方法增加食品的保藏期。常用的物理方法有干热灭菌、湿热灭菌，由于灭菌温度较高，导致食品中蛋白质变性，从而影响食品的品质和感官。常用的化学方法有添加保鲜剂如亚硝酸盐、磷酸和维生素C类等，前两类保鲜剂会在一定程度上影响食品的风味，并且影响人类的健康，特别是婴幼儿和过敏人群，而维生素C类保鲜剂则是价格较贵。生物酶食品保鲜技术是将生物酶应用于食品生产，一般通过降低或除去食品中的氧来使食品的保存时间延长[1]。而且生物酶物质本身还具有良好的抑菌作用，可以使某些微生物失去生物活性，从而达到防腐保鲜的目的。常见的保鲜酶有葡萄糖氧化酶、溶菌酶、谷氨酰胺转氨酶、细胞壁溶菌酶等生物酶，可应用于果汁和啤酒等饮品、肉类、乳制品保鲜。生物酶保鲜技术作为一种新兴的保鲜方法，具有价格便宜、健康安全、有效延缓氧化作用等化学添加剂无法比拟的优势，该保鲜方法具有广泛的应用前景，本文介绍了几种常见的保鲜酶，并对常用的化学添加剂进行了比较。

1 常见的酶制剂及其在食品保鲜中的应用

1.1 葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase，GOD）系统名称为β-D-葡萄糖氧化还原酶，在有氧条件下能专一性地催化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢。GOD广泛分布于动植物和微生物体内，主要生产菌株为黑曲霉和青霉。作为一种食品添加剂，天然安全，价格便宜，可以有效除去食品中的氧，延缓食品成分的氧化作用。

葡萄糖氧化酶在食品保鲜领域应用广泛。在果汁酿造过程中，与传统的保鲜剂相比，葡萄糖氧化酶天然安全，具有酶的专一性，不会与果汁中的其他物质产生反应，并且可以防止果汁氧化变质，抑制褐变，延长果汁的保质期；价格适宜，添加量少，而且抗氧化能力与抑制褐变效果能力强，不需改变原加工工艺和设备，适合大规模生产使用[2]。在啤酒工业中，黄惠芝等[3]对葡萄酒的研究中发现，每瓶啤酒（640mL）只需加入10mg单位葡萄糖氧化酶，去氧率便可接近100%。在葡萄糖氧化酶应用在啤酒制造业中不需要改变原生产工艺便可批量生产，十分便利。

1.2 溶菌酶

溶菌酶（Lysozyme）又称细胞壁质酶，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性球蛋白。其热稳定性强、耐酸性强，在干燥条件下可长期保存[4]。许多研究证明，溶菌酶是一种无毒、无害、安全性很高的蛋白质，具有一定的保健作用，常用于食品防腐、保鲜、杀菌等方面。例如，溶菌酶可应用于冷鲜肉、火腿制品、腊肠、乳制品、水产熟食品、色拉的保鲜。由于酶本身具有专一性和抑菌作用，可以水解细菌细胞壁肽聚糖的β-1,4-糖苷键，使细菌自溶死亡，因而可以有选择地使细菌细胞壁裂解死亡，消除细菌危害而又不作用于其他的物质[5]。溶菌酶可以分解枯草杆菌、耐辐射微球菌、大肠杆菌、普通变球菌等微生物。它与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等结合使用时，防腐保鲜的效果更佳[6]。

溶菌酶作为一种绿色食品防腐剂，对细菌、真菌、病毒均有抑制作用，因而还可添加于果蔬软包装和小方便包装中保护食品，使其不受微生物的侵害，同时延长食物货架保存期[7]。

1.3 谷氨酰胺转氨酶

谷氨酰胺转氨酶又称转谷氨酰胺酶（TG酶），是具有功能活性中心的单体蛋白质，通过催化蛋白质多肽，导致蛋白质分子内和分子间共价交联，有效改善蛋白质的功能和特性，从而提高食品的风味、口感、质感和外观。

在肉类保鲜应用中，TG酶可以替代肉制品加工中常用的品质改良剂——磷酸盐，生产低盐肉制品。这种酶在常温、pH中性的条件下，只需添加极少的量，即可达到明显的效果。可应用于水产加工品、火腿、香肠、面类、豆腐等产品。

TG酶也应用于乳制品加工。在奶粉生产中，为防止奶粉结块，可加入TG酶，提高酪蛋白的玻璃化温度；在炼乳生产加工中，为防止脂肪上浮和蛋白质颗粒沉淀，可加入适当的TG酶；在冰淇淋制造中，为增加冰淇淋的塑性，可添加TG酶。

TG酶还可制成保鲜薄膜。用TG酶处理乳品中的酪蛋白后，再经脱水可以制得一种水不溶但可食用的薄膜，应用于食品的包装和保鲜。

1.4 细胞壁溶菌酶

细胞壁溶菌酶是一种可代替有害人体健康的化学防腐剂的生物酶，专一消除某些微生物的繁殖而让某些有益细菌得以繁殖，从而对食品进行保鲜防腐处理[8]。

溶菌酶可用于清酒防腐。由于清酒含酒精、无氮浸出物以及有机酸等，大部分微生物在清酒中不能生长，但会生长一种火落菌的乳酸菌，使清酒变酸变臭，故用水杨酸作为防腐剂，但水杨酸损害胃及肝脏。1970年，发现1mg/kg溶菌酶防腐效果与16.67mg/kg的水杨酸相等，是一种绿色的防腐剂[9]。

溶菌酶添加于牛乳中使牛乳人乳化，将牛乳中的溶菌酶提高至原牛乳中的307.7倍，极大提高了营养价值。而奶粉中添加溶菌酶后，有利于婴儿肠道活性提高，消化吸收能力增强[10]。

2 发展前景

传统食品生产商通常使用化学添加剂进行食品保鲜，但化学添加剂作用的时间通常只有2～3周，并不能从根本上解决食品口味、质量等问题[11]。而通过食品酶保鲜法的应用，可以使食品在保质期不变的前提下提高产品的品质，或者确保产品在储存过程中更好的保鲜，以满足更大区域消费者的需求。在未来，酶在食品保鲜中应用会越来越广泛，更多酶制剂被研发出来应用到食品保鲜中，这对食品品质的改善，食品储藏期的延长提供了很好的方法，也为开发新型食品提供了一定的依据。但酶法保鲜技术目前正处在初步研究阶段，在应用中仍存在一些问题，如产酶菌株的安全性、酶制剂生产成本高、酶制剂的适用范围，以及添加酶制剂后对产品感官风味及品质的影响等问题，需要加强进一步的研究。

[1]杨福馨,吴龙奇.食品包装实用新材料新技术[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2]马清河,胡常英,刘丽娜,等.葡萄糖氧化酶在果汁保鲜中的应用[J].中国食品添加剂,2005,(01):83-85.

[3]黄惠芝,马林,黄春波.葡萄糖氧化酶延长啤酒保鲜期的研究[J].中国食品卫生杂志,2000,12(03):13-15.

[4]杨玉辉.溶茵酶的研究进展[J].生物学杂志,2009,26(2):64-66.

[5]张远.酶在食品保鲜中的应用研究进展[J].安徽农业科学, 2005,33(3):469-470.

[6]王燚,郭淑珍,张淑芹.溶菌酶及其在肉制品保鲜中的应用[J].肉类研究,2007,(06):44-46.

[7]张新宝,陈红兵.溶菌酶的性质及其在食品防腐中的应用[J].江西食品工业,2008,4:42-45.

[8]唐雪燕,王丽莎.酶工程在食品工业中的研究应用[J].科研, 2015,46:164-165.

[9]薛福连.生物酶保鲜包装技术[J].中国包装,2012,5:35.

[10]刘世清.牛乳中溶菌酶的生物学特性及其应用[J].畜牧兽医科技信息,2005,(4):66-67.

[11]孟雯.诺维信以人为本凭借本地化专业技术服务推动酶制剂产业发展[J].食品安全导刊,2015,5.

行业动态

德尔蒙公司研发新转基因粉红色菠萝

转基因果蔬的出现近年来在全球果蔬业里成为了一个焦点，全球各地有人欢喜有人愁。美国德尔蒙公司（Del Monte Fresh Produce）近日所研发的新转基因粉红色菠萝，虽尚未获得美国食品和药物管理局（FDA）的正式批准，但已被该局认定在安全及监管方面没有任何问题。

据美国食品和药物管理局的发言人表示：“德尔蒙公司主动向我们提交了相关的证据，证明粉红色的菠萝与其它菠萝一样安全及具有丰富的营养价值。粉红色菠萝因基因改变而所产生的酶量较低，这种酶会将菠萝里的番茄红素转换为β-胡萝卜素，既然酶量没那么多，所转换的β-胡萝卜素也较少，但番茄红素在番茄及西瓜里都找得到，所以尽管粉红色菠萝的番茄红素量较高，消费者还是可以安全食用。”

据发言人透露，德尔蒙公司打算在哥斯达黎加种植该粉红色菠萝。公司也在与美国食品和药物管理局协商后，计划以“特别甜的粉红色菠萝”的营销方式销售该品种，此营销方式能把粉红色菠萝与在1990年代时公司所推出的“金黄特甜菠萝”区分开来，让消费者能了解到这两种菠萝之间的不同。

消息来源：中国水果门户

Application of Enzyme in Preservation of Processed Food

WEI Zhen,YU Sheng-shuang,LI Guo-qiang*
(Yantai Nanshan University,Yantai 265713,China)

Temperature and microbiology as well as air,play significant roles in food process,because they can effect flavor and nutrients.Now enzyme is used in food preservation to extend food shelf-life and guarantee food quality.The article mainly introduced species of enzyme for preservation and its application.At last,the author put forward the prospects of enzyme in the field of processed food preservation.

Enzyme;preservation;processed food

S609+.3

A

1008-1038(2017)01-0001-03

2016-10-12

韦震（1996—），女，专业为食品质量与安全

*通讯作者：李国强（1985—），男，助教，研究方向为功能食品加工与应用