微生物酶技术在食品加工与检测中的应用

2018-09-26 11:52:03 来源：食品安全导刊

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　　摘要：当前，随着物质生活水平的提高以及科技水平的不断发展，食品市场对于食品安全愈发重视。微生物酶技术作为一种成熟的技术已在全世界得到了广泛应用与开发，在食品生产加工与安全检测过程中也发挥着重要作用。本文从介绍微生物酶技术出发，从果蔬、肉类、谷类等食品加工以及酶联免疫分析法、酶生物传感器法在食品安全检测中的应用两个方面进行了详细的探析和阐述，并对微生物酶技术对于未来发展中的前景进行了展望。

　　关键词：微生物酶技术；食品安全；食品加工；检测

　　微生物酶技术是指应用专用的反应容器转化，通过特殊的微生物经过反应产生的酶或直接添加酶来进行催化效应，达到转变组分的一种加工方式。添加酶可以大大降低食品在加工过程中的活化能反应，还可以将底物转变成为其它活化物质，这在促进反应速度方面有很好的效果，最高可以达到超过初始反应速度的百万倍，效果很好。微生物酶技术通常可以在热条件甚至室温下进行，这可以在很大程度上避免食物中的营养成分受到温度造成的损害。食品加工中使用的酶大部分都可以通过食用生物或绿色安全生物产生，这对于食品质量和安全的把控非常有益，除此之外，微生物酶技术在食品加工中的应用使得该过程能够在绿色节能、安全环保等方面有更好的发展空间，因此受到了各大产商和企业的青睐。

　　食品加工中微生物酶技术的相关应用

　　在当前阶段中，微生物酶技术渐趋成熟，得到了广泛应用和发展，尤其在食品生产加工领域备受亲睐，其应用和相关研究在水果和蔬菜、谷物、肉制品等食品加工和检测应用中得到了充分的发展。在食品原料加工行业，酶的应用最广泛。比如：淀粉通过淀粉酶水解反应进而产生麦芽糖糊精，麦芽糖醇，果糖，葡萄糖，低聚糖和其它原材料；当食品进行焙烤时，通过将蛋白酶，转化酶，脂肪酶，发酵面团的淀粉酶等物质加入到生面团，可以让面团更加细腻，孔隙度更加细致紧密、均匀，具有良好的柔韧性以及色泽；经过纤维素酶，果胶酶以及半纤维素酶等处理过的柑橘瓣，能有效去除胶囊壁衣，以获得非常高质量的罐装橙；最新开发的一种脂肪酶，可降解甘油三酯，防止在体内蓄积，利于健康饮食，这种新技术消除食用油的处理能有效避免人们因多吃含有酶的食物而造成肥胖及心血管疾病，除此之外，微生物酶技术在以下方面有着重要的作用。微生物酶技术在谷物加工中的应用。种类繁多是我国谷物农产品的特点。谷物产品不但是我国农业产品中最重要的农产品，也是食品加工工业的关键原材料。对于谷物粮食产品的加工，在我国农产品市场中较早出现，但随着食品加工行业技术和市场不断发展，谷物加工的经济效益并未得到显着的提高。因此，提升谷物加工的效率和质量一直是行业研究的重点，经过不断的摸索和努力，发现使用微生物酶技术的谷物加工和整体开发可以有效地提高谷物加工业的整体效率。淀粉是一种物质种类含有量高、营养价值较高的物质。比如小麦，经过特定的微生物酶技术可以将小麦进行进一步的深度处理和加工，实现诸如淀粉制酒、淀粉制糖等生产工艺。结合目前在营养学及医学领域的一些技术研发和科研成果，未来人们的生活习惯和营养理念将会越来越注重使用经过微生物酶技术来处理的符合自身身体营养需求的各种谷物产品，饮食会更加均衡，食品领域将会更加环保健康、安全。例如，近年来更受欢迎的新兴谷物食品，如膳食纤维。

　　果蔬加工行业中微生物酶技术的相关应用。在果蔬加工行业中，果汁加工占比最大。对于果汁加工，大量果胶类物理的产生会使得粘度过高，并且这些微量物质也不便于过滤不能做到果汁的澄清处理，影响果汁的观感和口感。通过利用微生物酶技术，果胶酶可有效分解果汁中的果胶，从而可显著降低果汁粘度，有效提高果汁产量和果汁澄清效率；除此之外，加工企业为了保证时效性和效益最大化，通常所使用的水果中仍然存在大量未成熟的果实，使得淀粉含量过高进而增加了粘稠度和澄清的困难度，通过利用果胶酶和淀粉酶在果蔬加工中的应用可以很好地解决上述问题。在肉类加工领域微生物酶技术也有着广泛的应用。当前消费者对于肉类产品的选择，均衡的营养搭配这一点越来越受到人们的关注。与此同时，物质生活水平的提高也促使人们更趋向于低脂肪含量及低盐含量的肉制品，这也将成为今后食品加工工业的发展方向，更多的副产品将出现在肉类加工中，使用这些副产品一方面可以避免浪费资源，打造绿色环保、规模化的加工生产线，还可以为企业带来稳定的经济回报。在肉制品加工过程中，产品的质量和安全可以通过实时监控来把控，而这离不开微生物酶技术的支持，能有效实现或维持的肉制品更具风味，极大地或完全避免有害物质在加工过程产生和形成。这一加工过程中，通过水解蛋白质，可以使肉制品更新鲜，并且活性肽物质含量也能得到提高，从而使肉制品具有特殊的风味。另外，通过交联处理过的蛋白质，可以有效地提高肉的保水性能，从而凝胶的强度能有效提升并促进特定肉制品的生产和消费。微生物酶技术对于肉类食物的储存也有着重要应用，它通过抑制微生物的生长实现储存环境的安全稳定，从而延长存储期限。比如，通过利用葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖产生的葡萄糖酸，从而降低鱼制品表面的pH值，抑制细菌的生长，进行脱氧保藏。

　　食品安全检测中微生物酶技术的作用

　　当微生物酶技术不断成熟和发展，除了在食品加工领域得到广泛应用之外，也逐渐作用于食品的安全检测，而且其效果也非常显著。当前微生物酶技术主要通过酶免疫测定和酶生物传感器法来进行食品安全检测。

　　酶联免疫分析法。在上世纪的60年代后期，瑞典和荷兰的研究人员首先荷提出了酶联免疫分析法这一概念。利用酶免疫分析（ELISA）来进行食品安全检测，该过程简单易操作，并且能定量分析检测，故一经推出变备受关注，使用酶联免疫进行分析也成为食品安全性测试的常用方式。在当前，用于检测食品中有毒物质的相关物品和许多试剂都是根据酶联免疫测定或者相关改进的方法。但是，针对种类不同的检测试剂，其在检测精度及使用范围方面还有着很大的差异。酶生物传感器法。在20世纪60年代时期，酶生物传感器的设想由美国电化学分析家克拉克（Clark）首次提出，他发现底物含量的检测可以经由酶和电极构成的一种组合进行，这种想法得到了广泛的认可和遵循。酶的催化性能突出兼具专一性、并且电化学分析非常便利、迅捷：当通过特殊的手段将酶和电极进行组合时，它们可以在复杂的环境中对底物进行靶向的分析检测。

　　综上所述，在如今微生物酶技术已经相当成熟，且在食品加工和检测领域都得到了广泛的应用，取得了显著的效果。可以预料到的是，在今后的很长一段时间之内，该技术还会有更加广阔的应用前景，其对于提高当前我国食品的生产加工水平尤其是打造健康安全的食品市场有着重要的作用。但是目前应用于食品生产行业的相关酶制品价格还很高，这成为了制约其发展的最主要因素。因此，如何降低微生物酶生产成本，提高生产效率将成为微生物酶技术研究人员的当务之急。

　　参考文献：

　　[1]夏文水,高沛,刘晓丽,葛藜红,许艳顺.酶技术在食品加工中应用研究进展[J].食品安全质量检测学报,2015,6(02):568-574.

　　[2]鲁洪艳.在食品检验中生物检测技术的运用[J].黑龙江科技信息,2015(19):50.

　　[3]付欢,刘晶.食品检验中生物检测技术应用[J].食品安全导刊,2017(09):77-78.

　　尚伟方青岛市粮油质量检测中心

　　作者简介：尚伟方，男，河南人，助理工程师，学士学位，研究方向：食品加工与安全。