酶制剂在工业上的应用现状与展望

《酶工程》课程论文

学院：材料与化工学院

专业班级：2011级生物工程（2）班

姓名：李丹丹

学号：20110412310047

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2014年6月12日

酶制剂在工业上的应用现状与展望

姓名：李丹丹

学院和专业：材料与化工生物工程2班

摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词：酶制剂食品工业饲料工业应用

1.酶制剂的简介

酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。

2．酶制剂在食品工业中的应用

利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆，再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆；果胶酶用于果汁的加工和澄清，可提高果酒的得率，改善澄清效果，加快过滤速度；乳糖酶可分解牛奶中的乳糖，提高人体对牛奶的消化性；脂肪酸可改进食品风味；蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造，生产糖果使用的蛋白发泡剂，用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量，用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量，用在乳酪制造上可缩短生产时间等。

2．1用于保藏

溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性，因此，它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响，还可防止产酸菌的生产，同时受酒类澄清剂的影响很小，是低度酒类较好的防腐剂，如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。

乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌，在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌，不但可起到防腐作用，而且还有强化作用，能增进婴儿健康。

将各种肉类和水产熟制品（如鱼丸、香肠及红肠等），用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存，可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品，在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外，溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。

海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。

3．2提高食品质量和增加营养价值

将花青素酶用于葡糖酒的生产中，可以起到脱色的作用。

复合蛋白酶可嫩化肌肉，使肉制品鲜嫩可口，谷氨酰胺转胺酶，用于鲜肉处理，可以通过催化蛋白质分子之间发生的交联，改善蛋白质的许多重要性能，如用该酶生产重组肉时，它不仅可将碎肉粘结在一起，还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上，明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养成份。

由淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶和脂肪酶等组成的面包、馒头等发酵面食专用复合酶，已经广泛用于面食加工中。代表产品有面包改良剂，通过加入各种酶制剂，是原料的耐搅拌性增强，面团光滑、柔软，有效地缩短发酵时间，提高耐醒发能力，入炉后有较好的膨胀效果，内部细腻、气孔均匀，面包芯洁白、柔软，富有弹性，口味醇香，体积大，冷却后不易收缩，有效地延长了面包的老化周期及货架期。

在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶，使最终反应达到风味化要求。

通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。不同的酶组合加工不同的多肽，如大豆肽、花生多肽、动物多肽等。还有淀粉深加工用复合酶分步反应生产低聚糖、异低聚糖已经成为大工业化生产，为保健品行业提供新原料。

2．3增加品种和方便性

如用纤维素酶及果胶酶处理过的槟榔，使硬组织软化，方便食用，提高适口性，更便于咀嚼。为儿童提高各种酶解后的动植物天然食品，通过纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等多种酶作用，去除不易吸收的成分，提高营养价值，更适合婴幼儿的营养吸收。

2．4提高食品生产效率

丹宁酶消除多酚类物质，去除涩味并消除其形成的沉淀。蛋白酶用于饼干减筋，生产酥性饼干。纤维素酶、果胶酶常用于榨果汁、豆油等多于原料的前处理，通过对果胶和纤维素的降解来解决加工难度，提高出油、出汁率。

3. 饲料用酶制剂的作用及在动物生产中的应用

3.1补充内源酶的不足，提高其分泌和活性幼龄动物或处于病态下的动物，适当补加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等制剂能补充内源酶的不足，可提高饲料消化率。这类酶制剂在断奶仔猪中应用较多，效果也比较的好。

3.2消除饲料中抗营养因子和有毒有害物质，提高饲料的营养价值饲料中存在着许多的抗营养因子和有毒有害物质，如植酸、蛋白酶抑制因子、植物凝集素和霉菌毒素等，酶制剂可部分或全部消除其不良影响。

3.3提高饲料利用率，减少疾病的发生提裔饲料剃掰酶原因主要有两方面:一是加入聚糖酶等，可降低食糜酶糕发，使食寨与肉源性消化酶充分接触，可提高饲料消化率;二是添加的聚糖酶分解植物细胞壁，有利于细胞内容物≤淀粉、蛋皇旗和脂肪)的释放。

4. 我国酶制剂工业的生产现状

4.1酶制剂品种和质量达到或接近国际先进水平

随着空气绝对过滤技术、发酵自动化控制技术、超滤膜后处理技术、无菌技术、保存技术等先进生产技术在酶制剂工业中的应用普及，我国酶制剂生产逐渐摒弃传统工艺，产品品种和规格多样化，液体酶、复合酶替代固体酶和单一酶，占据了市场主流。

4.2生产企业逐步向规模化和现代化发展

2000 年酶制剂产量占全行业的86.12％，销售额占83.60％，有10家企业通过了iso9002质量管理认证或iso9000质量检验认证，全行业有十多家企业拥有自己的互联网网站。近年来，企业普遍加大了设备和技术改造力度，并开始引入技术创新基地建设和资本运营等保持高科技企业可持续发展的理念，从而使酶制剂行业的企业建设和发展有了明显飞跃。

4.3产品价格极具竞争力

近十年来，酶制剂行业依靠技术进步，大幅度降低了生产成本和产品售价，连续多年降价幅