现代食品科学视角下的酶制剂原理与应用

常昊龙（上海统益生物科技有限公司 上海 200444）

酶工程是21世纪生物技术领域的前沿科技之一，随着新酶源的不断发掘和酶分子改造技术的进步，酶制剂在食品、医药、生物能源等领域的应用进一步拓展，具有广阔的前景和发展空间。由中国农业大学出版社出版的《食品酶学与酶工程（第3 版）》，在系统分析食品酶学与食品酶工程基本原理的基础上，结合现代生物学和食品科学的最新发展趋势，对食品酶的应用进行了全面总结，有助于读者更好地理解酶制剂的原理与应用。

该书主要内容共11 章，大致可以分为三个部分。第一章绪论为第一部分，主要回顾了酶学和酶工程研究的发展历程以及其在食品及相关领域的实践应用等内容。第2 至6 章为第二部分，主要介绍了食品酶学的相关知识，包括酶学基础理论、食品工业中的水解酶和氧化酶、酶的生产和分离纯化等内容。第7至11 章为第三部分，主要介绍了食品酶工程的相关内容，包括酶分子修饰与改造、酶与细胞的固定化、酶反应器与酶传感器、非水相酶催化等，并对酶工程技术的研究趋势及应用前景进展进行了总结。该书特色鲜明、内容详实，不仅是高校食品科学与工程等专业的优秀教材，同时也广泛适用于其他相关专业学生和食品从业人员选择使用。

食品酶学的发展历程及基础理论。人类利用酶的历史非常久远，早在史前时期人们就开始利用酶来酿酒，但这只是无意识地利用。直至19世纪末，人们才对酶有了较为清晰的认识，并首次提出了酶的概念。围绕酒精发酵机制的争论也在这一时期划上句号，人们最终认识到能够使蔗糖发酵的并非酵母细胞而是酶。在此基础上，20世纪初的生物化学家对酶的催化作用进行深入研究，进一步证实了酶的本质是具有生物催化功能的蛋白质。20世纪后期以来，随着现代化学、物理学、生物学理论研究的进步，酶制剂的开发和应用得到了更为广泛的关注，人们能够大规模生产和应用各种酶制剂，大大提高了食品的品质和生产效率。新酶源的发现和开发、酶的优化和高效应用是当前酶工程发展的主要方向，借助基因工程等技术手段对酶分子结构进行优化，可以发展出性能更加优良的酶和新功能酶。

酶制剂在食品生产实践中的应用。正如书中指出的，酶工程技术在食品、医药、生物能源等多个领域均有广泛应用，被称为新型生物产业的“芯片”。特别是在食品工业领域，酶制剂由于具有条件温和、高效专一、能源节省等特点，在改善食品质构特性、提高食品的风味和营养价值等方面发挥着越来越重要的作用。在生产实践中，酶不仅被直接作为原料，用来生产葡萄糖、氨基酸和核苷酸等物质，还直接参与淀粉深加工、乳制品加工、果蔬加工、肉制品加工、焙烤制品加工、酿酒工业等各类食品生产过程。这些食品酶有别于其他食品添加剂，在食品的改性方面更具有针对性，可以有效改善提升食品的营养价值、质地和口感。此外，酶制剂在食品分析检测领域也有着重要的应用价值，可以用来检测食品成分，推算食品中各类物质的含量，是保证食品质量安全的重要工具。

食品酶工程技术研究趋势与前景。自然界有着丰富的酶资源，但天然酶的催化属性与工业应用上的需求还有一定差距。为了满足现代工业生产中对酶制剂的高效能、高强度要求，对高温、强酸、强碱和高压等极端条件下的微生物进行发掘，寻找能够突破传统酶催化功能的天然极端酶，成为当前酶工程技术研究的热点，在食品工业等领域有着非常可观的应用前景。同时，随着基因重组技术等高新科技的飞速发展，人们在不断发掘自然界新酶源的基础上，也进一步加强了对酶分子结构的改造和优化。在人工智能的应用下，蛋白质结构预测方法和新功能酶计算设计策略得到迅猛发展，为高活性食品酶的设计开发提供了新的发展方向，也是当前的研究热点之一。随着各种食品酶结构解析越来越透彻，与底物相互作用的关系越来越清晰，相信未来将获取更多性能更加稳定高效的新功能酶。

总的来看，酶制剂在食品行业有着重要的应用价值，随着酶工程技术的快速发展，越来越多的新型酶被发现并投入生产实践中，进一步拓展了酶制剂在食品工业中的应用前景。该书在第2 版的基础上，系统介绍了食品酶学和食品酶工程的最新理论及应用，还通过二维码技术融入信息化教学资源，有助于读者在全面理解食品酶学和食品酶工程的同时，从整体上把握现代生物学和食品科学的发展趋势，是一部兼具科学性和实用性的优秀学术著作。