第十章 酶在食品分析中的应用
酶技术在食品加工与检测中的应用
酶技术在食品加工与检测中的应用摘要：在不同类型食品的生产和检测中，应引入不同的酶技术，如酶检测技术和重组酶介导的扩增分析方法，以期达到对食品中有害菌及物质的特异、固态检测，提升食品品质。
文章结合新时代酶技术的发展状况，对其在食品检验中的应用进行了探讨，以期为今后我国食品检验技术的发展提供一些参考。
关键词：酶技术；食品加工；食品检测；应用分析引言随着酶技术的出现，推动了食物制造行业的革命，推动了人类饮食的多样化，推动了我国食品加工业的快速发展。
只有强化食物的生产安全，强化质量检测，强化生物酶技术的研究，才能保障人们的食物安全，促进整个社会的良性发展。
这样，食品企业才能稳定地发展，促进国家的可持续发展。
1.酶技术在食品加工中的作用和价值1.1.改善食品风味通过使用脂肪酶和蛋白酶等酶制剂，可以加快肉的反应速度，加快产品风味的形成，从而缩短产品制备的时间，方便食品企业的生产，以适应市场的需要。
本课题以金华火腿为研究对象，以中兴（2.7%）和未还原（4.3%）为未还原态（4.3%）的蛋白酶为研究对象，以43℃为主要研究对象，对猪蹄进行低温加工，获得类似于金华火腿的风味特征。
在果蔬产品的精深加工过程中，酶对其具有独特的促进作用。
在果蔬成熟过程中，一种芳香前提通过糖苷键生成，经酶促释放，具有改善果蔬香气的作用，所以，在果蔬加工过程中，应用糖苷酶对果蔬进行加工，能使果蔬的香气更明显。
1.2.改善食品色泽在食品加工过程中，利用生物酶处理食品，可以改善食品的色泽。
在食品中加入特定的生物酵素，可加速类胡萝卜素的氧化及色泽。
木聚糖酶、木瓜蛋白酶与葡萄糖氧化酶联合使用可加快类胡萝卜素氧化速度，改善面团平滑度，为食品色泽改良提供新思路。
1.3.提升食品安全性第一，寡糖由于其良好的健康功效，有着很大的市场需要，并已形成了相应的行业。
寡聚糖是由2—10个糖苷链组成的一种物质，它的甜度很低，热量也很低，一般不会引起血糖或者是血脂升高。
生物酶在食品加工中的应用
生物酶在食品加工中的应用食品加工是指将原始食材通过一系列加工工艺进行改造和提炼，使其具备更好的口感、保质期和营养价值。
而生物酶作为一种具有生物催化作用的物质，在食品加工中发挥着重要的作用。
本文将探讨生物酶在食品加工中的应用，并对其优势和潜力进行分析。
一、生物酶的概述生物酶是一类具有生物活性的蛋白质，它可以在特定的温度、pH值和底物条件下，加速催化生物反应的进行。
生物酶具有高效、特异性、温和等特点，因此被广泛应用于食品加工领域。
常见的食品加工中使用的生物酶有淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等。
二、淀粉酶在食品加工中的应用淀粉酶是一类能够水解淀粉为糖类的酶，其应用广泛。
首先，淀粉酶常用于制作面包和糕点中。
在面点制作过程中，淀粉酶可以将淀粉分解为可用于发酵的糖类，提高面团的酵母活性和发酵效果。
其次，淀粉酶也可用于制作啤酒和酿造过程中。
通过添加淀粉酶，可以促进酿酒中的淀粉转化为可发酵的糖类，提高发酵效率。
此外，在糖果、果汁和饮料等食品中，淀粉酶也可以用于调控糖化反应，增加甜味。
三、蛋白酶在食品加工中的应用蛋白酶是一类能够水解蛋白质为氨基酸的酶，其应用范围广泛。
在面点制作过程中，蛋白酶可以使面团具有更好的延展性和弹性，提高面团的加工性能。
此外，蛋白酶还可以用于酱油、味精等发酵食品中。
在这些食品的发酵过程中，蛋白酶可以降解蛋白质，产生各种氨基酸和肽类，提高食品的鲜味和营养价值。
同时，蛋白酶也可以用于奶制品加工中，通过水解蛋白质，改善乳制品的质构和口感。
四、纤维素酶在食品加工中的应用纤维素酶是一类能够降解纤维素为糖类的酶，其应用潜力巨大。
首先，纤维素酶可以用于果汁和蔬菜汁的榨取中。
通过添加纤维素酶，可以有效降解果蔬中的纤维素，提高果汁和蔬菜汁的浓缩度和营养价值。
其次，纤维素酶也可用于制作酿造食品中，如葡萄酒和啤酒。
通过添加纤维素酶，可以使葡萄和麦芽中的纤维素转化为可发酵的糖类，提高酿酒效率。
此外，纤维素酶还可以用于植物蛋白饲料的生产中，通过降解植物细胞壁中的纤维素，提高饲料的可利用率。
食品中酶活性的评价与分析
食品中酶活性的评价与分析随着人们对健康生活的追求，对食品质量的关注也日益增加。
而食品中的酶活性在评价和分析食品质量方面扮演着重要的角色。
酶是一种生物催化剂，可以加速食物中的化学反应，从而影响其品质、味道和营养价值。
本文将探讨食品中酶活性的评价和分析方法，以及酶活性对食品质量的影响。
一、食品酶活性的评价方法评价食品中的酶活性，常用的方法有以下几种：1. 酶活性测定法：这是最常用的方法，通过测定食品样品中酶活性的指标，如催化速率、酶活力等来评价其酶活性水平。
常用的测定方法有比色法、荧光法和电化学法等。
2. 底物降解法：这种方法是将一定量的底物与食品样品反应，观察底物的降解程度来评价酶活性。
例如，对于淀粉酶活性的评价，可以将淀粉溶液与食品样品反应，通过测定反应后淀粉的降解程度来评估其酶活性。
3. 酶基因表达水平测定法：这种方法通过测定食品中酶基因的表达水平来评价其酶活性。
通过检测酶基因在食品中的转录水平，可以间接判断食品中酶的活性水平。
这种方法需要借助高通量测序和生物信息学分析方法。
二、食品酶活性的影响因素食品中酶活性的水平受多种因素的影响，下面将介绍一些重要的因素：1. 温度：温度是影响酶活性的关键因素之一。
一般来说，酶活性随着温度的升高会增加，但超过一定温度范围后酶活性会迅速降低或失活。
这是因为高温会导致酶的空间结构发生变化，从而影响酶的活性。
2. pH值：pH值是另一个重要的影响因素。
不同的酶在不同的pH值下表现出最大的活性。
例如，胃蛋白酶在酸性环境中活性最强，而碱性磷酸酶在碱性环境中活性最强。
3. 抑制剂：某些物质可以抑制食品中的酶活性。
例如，某些金属离子、重金属离子和抗生素等都可以抑制酶活性。
这些抑制剂的存在可能导致食品中的酶活性降低甚至失活，进而影响食品的质量。
三、食品酶活性的分析方法分析食品中酶活性的方法有很多种，下面介绍几种常用的方法：1. 高效液相色谱法（HPLC）：HPLC可以用来分离和定量食品中的酶。
食品中酶活性的测定方法与作用评价
食品中酶活性的测定方法与作用评价食品中的酶活性是指食品中含有的酶的活性水平。
酶是一种能够加速化学反应速率的蛋白质分子，它们在生物体内起着至关重要的作用。
在食品中，酶的活性对于食品的品质、储存和加工都有着深远的影响。
因此，准确测定食品中的酶活性，并评价其对食品的作用，对于食品工业及消费者来说都具有重要意义。
目前，常见的测定食品中酶活性的方法主要有两种，分别是酶动力学法和酶质谱分析法。
酶动力学法通过测定酶催化反应速率的变化来间接测定酶的活性。
首先，确定反应所需的底物和酶的适宜浓度，然后通过改变反应体系中底物或酶的浓度，观察反应速率的变化。
利用这种方法，可以推算出酶的催化反应速率常数和底物的最大转化速率。
最常用的是Michaelis-Menten动力学方程和Lineweaver-Burk双倒数图法。
酶动力学法可以测定食品中多种酶的活性，并通过调整酶活性来改善食品的加工性和品质。
酶质谱分析法则是通过质谱仪的技术手段直接测定酶的活性。
质谱仪是一种能够测定物质分子质量的仪器，通过将食品样品中的酶分子离子化，并根据其质量比例进行分离和测定。
这种方法具有高灵敏度和高分辨率的特点，可以在食品中快速、准确地确定酶的活性水平，但由于设备复杂和价格昂贵，应用较为有限。
无论使用何种方法进行酶活性的测定，评价酶在食品中的作用都是至关重要的。
首先，酶活性的测定可以评价食品的新鲜度。
以水果为例，水果中的酶在成熟过程中发挥着重要的作用。
通过测定水果中的酶活性，可以了解水果的成熟程度和品质。
当果实成熟时，酶的活性会降低，从而导致果肉变软、变甜。
相反，当果实过度成熟或腐烂时，酶活性将会增加，导致果肉褐变和气味恶化。
因此，通过监测酶活性可以及时评估水果的新鲜度，对于确定最佳食用时机具有重要意义。
其次，酶活性的测定可以评价食品的加工品质。
食品加工过程中，酶常常被用于提高食品的口感和质感。
以面包为例，加入面团中的面包酵母能够产生酶来催化面团中的淀粉转化为糖，从而使面包更加松软和香甜。
酶工程技术在食品添加剂生产中的应用_范伟平
《食品工业科技》Science and Technology of Food Industry1997.No.6酶工程技术在食品添加剂生产中的应用范伟平 欧阳平凯 吴 月(南京化工大学生物工程与科学系,南京210009)摘要 酶工程技术广泛应用于食品添加剂生产,不断开发新酶源,研制新产品,固定化酶反应器使生产连续化,设备小型化,生产成本降低,产品易纯化,收率提高。
酶工程技术在这个生产领域显示了很大的使用价值和应用潜力。
关键词 酶工程 食品添加剂1 前言酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术。
包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器。
食品工业是应用酶工程技术最早和最广泛的行业。
近年来,由于固定化细胞技术应用化、固定化酶反应器的推广应用,促进了食品添加剂新产品的开发,产品品种增加,质量提高,成本下降,为食品工业带来了巨大的社会经济效益。
本文对酶工程技术在食品添加剂生中应用推广情况作一概要介绍。
2 研制新酶源,调控酶特性,开发功能性食品添加剂近年来在发达国家,酶工程技术加快了新酶源的开发,使功能性食品添加剂,如营养调味剂,低热量的甜味剂,食用纤维和脂肪替代品等发展迅速。
例如目前国际市场上比较引人注目的新型低聚糖,但过去因为没有高效特异性产三糖以上的生产用酶,所以低聚糖一直难以走上市场。
八十年代末,日本陆续开发了具有生成代聚糖特异性,以微生物为来源的酶,促进了低聚糖纯品生产技术快速进入实用化,使品种繁多的新产品相继在市场上出现。
单是麦芽低聚糖(M OS)的酶源就开发了十几种。
日本自从1988年异构乳糖生产以来,几乎每年向市场推出新的商品。
低聚糖的品种不断翻新:如低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚龙胆糖等等。
国内相继开始了这方面的研究。
无锡轻工业学院金其荣、徐云开发利用了根霉菌产生的高温低聚糖酶,制备了一种新型低聚糖浆,与国内外生产的淀粉糖浆和低聚糖不同,具有甜味纯正、口感厚实的特点。
酶工程技术在食品工业中的应用
3、拓展应用领域：酶工程技术的运用领域将不断扩大，除了传统的食品加工 和制造领域外，还将在保健品、医药、环保等领域得到更广泛的应用。
4、食品安全与质量控制：利用酶工程技术建立更加快速、准确、灵敏的食品 安全检测方法和技术，提高食品质量安全水平。
5、适应环保要求：在酶工程技术的运用过程中，应注重环保和可持续发展， 减少对环境的污染和资源浪费。
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关键词：酶工程技术、食品工业、食品加工、食品改性、质量检测、蛋白质工 程技术、基因工程技术。
酶工程技术在食品工业中的应用
1、食品加工
酶工程技术在食品加工方面具有广泛的应用。例如，在奶制品行业，酶工程技 术可以用来水解乳糖，降低乳糖含量，使产品更加适合糖尿病患者食用。此外， 在肉类加工中，酶工程技术可以嫩化肉质，提高产品的口感和品质。
应用前景展望
随着科技的不断进步和人们健康意识的提高，酶工程技术在食品工业中的应用 前景十分广阔。未来，酶工程技术将在以下几个方面得到进一步发展：
1、开发新的酶制剂：随着生物技术的不断发展，将会有更多具有特殊功能的 酶被发现和开发出来，为食品工业提供新的加工助剂和添加剂。
2、提高生产效率：通过基因工程等手段对酶进行改造和优化，提高其催化效 率和稳定性，降低生产成本，从而提高酶工程技术的生产效率和经济效益。
2、食品改性
酶工程技术还可以用于食品改性。例如，通过使用特定的酶，可以破坏食物中 的某些成分，从而改变食物的口感、营养价值等。此外，酶还可以将果蔬加工 成具有特殊风味的食品，如柑橘类水果罐头中添加柚皮苷酶，可降解果胶，提 高产品的口感和透明度。
3、食品质量检测
酶工程技术也可以应用于食品质量检测。例如，在食品安全检测方面，酶联免 疫分析技术（ELISA）利用酶与抗体或抗原的反应，可快速检测食品中残留的 农药、兽药、毒素等有害物质。
生物化学在食品科学中的应用
生物化学在食品科学中的应用在食品科学中，生物化学是一门关键的学科，其应用范围广泛且重要。
生物化学的原理和技术在食品加工、质量控制、营养研究等方面发挥着关键作用。
本文将探讨生物化学在食品科学中的应用。
第一部分：蛋白质在食品科学中的应用蛋白质是生物化学的重要组成部分，也是食品中不可或缺的营养成分。
在食品科学中，蛋白质有着广泛的应用。
首先，蛋白质可以被用于食品加工，以改善食品质地和口感。
例如，在面包制作过程中，面粉中的麦谷蛋白质通过形成氢键和二硫键来增强面团的黏性，从而提高面包的品质。
其次，蛋白质也可用于食品质量检测。
通过检测食品中的特定蛋白质，如乳清蛋白，可以确定食品是否受到污染或掺假。
此外，蛋白质也在食品中起到调味和增加营养的作用，如使用蛋白质饮料作为运动时的补充饮品。
第二部分：酶在食品科学中的应用酶是一类重要的生物催化剂，在食品科学中具有广泛的应用。
首先，酶可以用于食品加工过程中的催化反应。
例如，利用淀粉酶将淀粉转化为糖类，可用于酿造啤酒和制作甜味剂。
此外，酶还可以用于食品的储存和防腐。
例如，将果汁中的果糖转化为葡萄糖和蔗糖可以提高果汁的保质期。
酶还可以用于食品配料的改良和优化。
通过研究食物中的酶活性，并合理设计食品配料，可以达到改变食品质地、提高营养价值等目的。
第三部分：核酸在食品科学中的应用核酸在食品科学中也具有重要的应用价值。
首先，核酸可以用于食品品质的检测和控制。
通过检测食品中的特定核酸序列，如基因组DNA或RNA，可以确定其质量和纯度。
其次，核酸还可以用于食品基因改良。
通过转基因技术，可以向食品中引入新的基因，从而改良其品质、提高产量或增加抗病性。
此外，核酸分析还可以用于食品的溯源和追踪。
通过分析食品中的核酸序列，可以确定其原产地和加工流程，保障食品的安全和品质。
第四部分：维生素在食品科学中的应用维生素是食品中的一类重要的营养物质，也是生物化学研究的重要内容之一。
在食品科学中，维生素有着广泛的应用。
微生物酶技术在食品加工与检测中的运用
微生物酶技术在食品加工与检测中的运用随着生物技术的不断发展，微生物酶技术在食品加工与检测中的运用越来越广泛。
微生物酶技术是指利用微生物产生的酶对食品进行加工和检测的技术。
微生物酶具有高效、特异性强、可持续生产等优点，被广泛应用于食品加工与检测领域。
本文将从微生物酶的特性、在食品加工中的应用及在食品检测中的运用等方面进行探讨。
一、微生物酶的特性1.高效性：微生物酶具有高效催化作用，能够在较低的温度和压力下完成反应，提高了生产效率。
2.特异性强：微生物酶具有针对性，能够选择性地作用于特定的底物，降低了反应的副产物，提高了产品纯度。
3.可持续生产：微生物酶可以通过发酵的方式进行大规模生产，且具有较长的有效期，保证了产品质量。
4.对环境友好：微生物酶的制备和应用过程中产生的废弃物对环境影响较小，符合可持续发展的理念。
1. 蛋白酶在食品加工中的应用蛋白酶是一类能够催化蛋白质水解的微生物酶，被广泛用于食品加工中。
利用蛋白酶可以在奶酪生产中加速凝固过程，提高产量和减少制作时间；在肉制品加工中，蛋白酶可以软化肌肉组织，改善食品口感；在面包制作中，蛋白酶可以改善面团的流变性质，提高面包的品质。
糖化酶是一类能够降解淀粉和糖类的微生物酶，被广泛用于食品加工中。
在酿酒工艺中，糖化酶可以促进淀粉的糖化过程，提高酒精发酵效率；在生产果汁和饮料中，糖化酶可以降低果胶和纤维素的浓度，提高果汁的透明度和口感；在烘焙食品中，糖化酶可以促进淀粉的水解，提高产品的口感和保质期。
脂肪酶是一类能够加快脂肪水解反应的微生物酶，被广泛用于食品加工中。
在乳制品加工中，脂肪酶可以降低乳脂的粘度，提高奶油和黄油的稳定性；在食用油加工中，脂肪酶可以降低油脂的酸价，提高产品的质量和口感。
1. 快速检测方法利用微生物酶技术可以开发出一系列快速检测方法，如酶标记抗体法（ELISA）、酶标记免疫分析法（EMIT）等。
这些方法可以快速、准确地检测食品中的有害物质，为食品安全提供可靠的保障。
科学生活酶
科学生活酶
生活中的酶是一种生物催化剂，它在许多生物体内起着重要的作用。
酶可以加
速生物化学反应的速度，使得生物体能够更高效地完成代谢和生长。
而在我们的日常生活中，酶也扮演着重要的角色。
首先，让我们来看看食物加工中的酶。
在酿酒、面包、奶酪等食品的制作过程中，酶起着至关重要的作用。
比如，在酿酒过程中，酵母菌产生的酶可以将葡萄糖转化为酒精，从而完成酒的发酵过程。
在面包制作中，面团中的酶可以分解淀粉，产生发酵气体，使得面包蓬松可口。
而在奶酪制作中，酶可以帮助牛奶凝固成奶酪，赋予奶酪独特的口感和风味。
此外，酶也在清洁剂中发挥着作用。
生物洗涤剂中含有的酶可以分解食物残渣、油脂等污垢，使得衣物更加干净。
而在洗碗液中也含有酶，可以帮助去除餐具上的食物残渣，让餐具更加清洁卫生。
除了食品加工和清洁剂，酶还在医药领域发挥着重要作用。
许多药物的合成和
代谢都需要酶的参与。
比如，抗生素的生产中需要酶的催化作用，使得反应更加高效。
而在药物代谢过程中，肝脏中的酶可以帮助将药物转化成更容易排泄的代谢产物，从而起到治疗作用。
总的来说，酶在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
它们不仅在食品加工、
清洁剂中发挥作用，还在医药领域起到重要作用。
因此，科学生活酶不仅是生物化学领域的重要研究对象，也是我们日常生活中不可或缺的一部分。
酶分析技术
一、酶的初步认识 二、酶分析技术简介 三、酶分析技术在食品分析中的具体应用 四、酶分析技术的发展前景 五、文献总结
酶分析 技术
酶: enzyme
酶是活细胞产生的一类具 有生物催化作用的有机物
产生部位：活细胞 主要作用：生物催化 化学本质：绝大多数是蛋白质、少数是RNA
酶的认识
❖酶的特性
高效性
底物
邻苯二胺 四甲替联苯胺 氨基水杨酸 邻联苯甲胺 2,2‘-连胺基-2(3-乙基-并噻唑啉磺酸-6)铵盐
4-硝基酚磷酸盐(PNP) 萘酚-AS-Mx磷酸盐+重氮盐 ABTS+HRP+葡萄糖 葡萄糖+甲硫酚嗪+噻唑兰
显色 反应
测定波长
橘红色 黄色 棕色 兰色 蓝绿色
492 460
449 425 642
不同
酶法分析中被检化合物（底物）应该是反应的限制因素 酶活力测定法中使用的底物应该过量
酶分析技术的特征
适用范围有一定局限性
选择性高
简便程度较差
灵敏度高
精确度一般
反应速度快、条件温和
酶分析技术在食品分析中的应用例子
酶分析技术在食品中应用类型 测定方法原理
酶在食品分析中的应用类型
❖ 去除样品中的杂质：如测定果糖、多糖等 ❖ 催化待测物生成新的产物：如：淀粉的定量分析 ❖ 测定食品中酶的活性作为食品的指标：如过氧化物酶的测定 ❖ 利用酶催化反应所产生的一些信息：如酶联免疫法、酶电极法等
连续测定法
取样测定法
酶法分析
❖ 终点测定法：
借助某种酶作用，使被测物质定量地 进行转变，测定底物、产物或辅酶 物质等的变化量
分为单酶反应定量法和偶联酶反应定 量法
《食品生物化学》课程笔记
《食品生物化学》课程笔记第一章绪论一、食品生物化学的定义与研究内容1. 定义：食品生物化学是一门交叉学科，它结合了生物学、化学和食品科学的原理，专注于研究食品中的生物大分子（如蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸）以及它们在食品中的功能、相互作用、代谢过程和食品品质的变化。
2. 研究内容：（1）生物大分子的结构与功能：- 蛋白质：研究氨基酸的组成、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，以及蛋白质的折叠、稳定性、酶活性等。
- 碳水化合物：探讨单糖、寡糖和多糖的结构，以及它们的物理和化学性质。
- 脂质：研究脂肪酸、甘油、磷脂、固醇等脂质的结构和功能。
- 核酸：分析核苷酸组成、DNA和RNA的结构，以及它们在遗传信息传递中的作用。
（2）生物化学反应：- 探索酶促反应的机理、动力学和调控。
- 研究代谢途径中的关键酶和调控因子。
- 分析食品加工和储藏过程中的化学反应。
（3）代谢途径：- 碳水化合物的代谢：如糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等。
- 脂质代谢：包括脂肪酸的合成、分解和氧化。
- 氨基酸代谢：涉及氨基酸的合成、分解和转化。
- 核酸代谢：包括DNA和RNA的合成、修复和降解。
（4）生物活性物质：- 研究食品中的功能性成分，如抗氧化剂、抗炎剂、益生元等。
- 分析这些成分的生物活性及其对健康的影响。
（5）食品加工与营养：- 研究食品加工过程中生物大分子的变化，如加热、冷却、压力处理等对食品成分的影响。
- 探讨食品营养成分的消化、吸收和代谢。
二、食品生物化学的发展历程1. 起源阶段（19世纪末至20世纪初）：- 早期的研究主要集中在食品的化学组成上，如糖类、蛋白质和脂肪的分析。
- 生物化学家开始关注酶的作用和食品腐败的过程。
2. 形成阶段（20世纪30年代至50年代）：- 食品生物化学作为一门独立学科逐渐形成，研究重点转向生物大分子的结构和功能。
- 发展了多种分析技术和方法，如色谱、电泳、光谱分析等。
3. 发展阶段（20世纪60年代至今）：- 研究领域不断拓展，涉及分子生物学、遗传工程、生物技术在食品中的应用。
酶联免疫分析技术在食品检验中的应用
１ 应 用 领 域
１ １ 食 品 中农 药残 留 的检 测 ．
自 １８ ９ ３年 以来 ， Ｌ Ｓ 成 为许 多 国际权威 分 析机构 （ ＡＯＡ 分 析残 留农 药 的首 选方 法 ． Ｅ ＩＡ 如 Ｃ） 有些 发达 国
家， 如美 国、 国已开 发 出商 品检测 试剂 盒应 用 于食 品 、 菜 和环境 中 的农 药残 留的检 测分 析 ． 今为 止 ， 德 蔬 迄 应
成分 以及 转基 因食 品的检测 中， 具有 很广 阔 的应用 前 景． 章较 为详 细描述 了其 在食 品分 析 中的 并 文 应用 ， 并揭 示 出在 未来 的食 品分析 检 测 中， Ｌ Ｓ 将会 成 为很 重要 的 一个 技 术手 段． Ｅ ＩＡ
【 键词】 酶联 免疫 吸附分 析法 ； 品分析 ； 测 关 食 检 【 中图分 类号】 Ｔ ２ ７ ３ 【 Ｓ０． 文献 标识 码】Ａ 【 文章 编 号】 １ ７ ～ ７ ４ ２ ０ ） ９０ ７ ３ ６ ３０ ０ （ ０ ６ ０ —０ ２０
长 期 以来 ， 物性 食 品 中的氯 霉 素 （ａ ） 留 问题 一 直备 受关 注． １ ８ 动 ｃｐ 残 自 ９ ４年 Ｃ ｍｐ ｅｌ 建 立检 测 Ｃ Ｐ ａ ｂ ｌ等 Ａ 的 Ｅ Ｉ Ａ 以来 ， ＬＳ 国外 研究 进展 较快 ， 国 内研究 相对 滞 后 ．他 们 采用 以人 工合 成 的氯 霉 素—— 牛 血清 白蛋 而 白 （ ＡＰ Ｂ Ａ） Ｃ － Ｓ 为包 被抗 原 ， Ｃ Ｐ—Ｂ Ａ 为抗 体 ， 抗 Ａ Ｓ 建立 间接 Ｅ ＩＡ 方 法 检测 Ｃ ＬＳ ＡＰ的标 准 曲线 ， 可确定 并 该法 用于 检测 Ｃ ＡＰ的最 小 限量 为 ０ １ ｇ Ｌ， ． ￣ ／ 最适检 测 范 围为 １ ０ ￣ ／ 该 标 准曲线 的建 立 为动物 性食 品 —１ ０ ｇ Ｌ．
酶工程技术在食品工业中的应用分析
酶 工 程 是 近年 来 发 展 比较 迅 速 的 技术 ， 它对 于 提 高 酶 的产 量， 改 善 食 品 的 品质 以及 增 加食 品的 产量 等 具 有 重 要 的促 进 作 用， 在 食 品 工业 中具 有 广 泛 的 应 用 。 通 过 将 酶 放 到 一 定 的反 应 容器 中， 能 够借 助 酶 的 生 物 活性 来进 行催 化 反 应 ， 实 现食 品结
． ＿ ｌ中 、 外 食 品
■
工艺 上 乙仪 技 不 术
酶工程技术在食品工业 中的应用分析
骆 贤 亮 施 荣 彬 吴 佳 煜
（ 福建农林大学 福 建福 州 ３ ５ ０ ０ ０ １）
摘要 ： 酶工程技 术在食 品工业 中得到 了广泛的应 用， 特别是近年 来生物技 术的 快速发展 ， 各种 酶不 断出现 ， 有效满足 了食 品加 工的需要 。 目前食品工业生产中已经 离不开酶 的应用 ， 酶类对于改善产品的 口感和品质具有重要的帮助 ， 同时还具有一定的 保健作 用 。 因此 应 当加 强对酶 工程技 术在食 品 工业 中的应 用研 究 ， 进一 步促 进食 品 工业的发展 。 关键词： 酶 工 程 食 品 工业 应 用 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｓ ２ ０ １ ＿ ３ 文献标识码： Ａ 文章编 号： １ ６ ７ ２ ． ５ ３ ３ ６ （ ２ ０ １ ５） ０ ４ — ０ ０ １ １ — ０ １
平 的结 构 和 风 味 ， 容 易被 人 类 吸 收 ， 促 进 儿 童 的生 长 发育 ， 改 善 人体 机 能 。 目前 水 解 动物 蛋 白在 味 精 、 乳制品、 火 腿 等 肉制 品 以 及 保 健 品 中具 有 广泛 的应 用 ， 能 够 延 长 食 品的 保 质 期 ， 提 高 食 品 的 营养 价值 等 功 能 。 （ ２ ） 参 与食 品的 生产 。 一些 酶 能 够 直接 和 其 它食 品一 起 ， 用 来进 行 生产 ， 对 于 提 高 食 品 的生 产 效 率 具 有 重 要 的 帮 助 。 例 如 在 干 酪 的 生 产过 程 中 ， 需要 应 用 到 凝乳 酶 ， 一般 用 的 是 皱 胃酶 。 皱 胃酶 本身 来 自于牛 犊 的 第 四 胃 ， 所 以其 成 本 比较 高 ， 而 且 原 料 比较 少 ， 难 以实 现 大 规 模 的工 业 应 用 ， 所 以 人 们 开 发 出来 能 够 取 代 皱 胃酶 的酶 产 品 。 目前 一 些 皱 胃酶 的 替 代 品 已经 应 用 到 了干 酪 的生 产 中 ， 这 些替 代品 主 要 有木 瓜 蛋 白酶 、 胃蛋 白酶 、 无
生物技术在食品行业的应用
生物技术在食品行业的应用随着科技的发展，生物技术逐渐在食品行业得到了广泛的应用。
生物技术利用生物学的知识和技术手段，通过对生物体内的基因、细胞和分子等进行研究和利用，对食品的生产、加工和安全等方面做出了重要贡献。
本文将探讨生物技术在食品行业中的应用，并对其带来的影响进行分析。
一、转基因技术在农作物改良中的应用转基因技术是将外源基因导入目标生物体，使其具备新的性状或特征。
在农作物改良中，转基因技术被广泛应用。
通过转基因技术，科学家可以向农作物中导入抗虫基因，提高植物的抗虫能力，减少农药的使用，达到绿色农业的目的。
此外，转基因技术还可以提高农作物的抗逆性，使其能够适应不良环境条件，提高产量和质量。
二、酶工程在食品加工中的应用酶是生物体内的一种特殊蛋白质，能够催化生物化学反应的进行。
酶工程是利用生物技术手段对酶进行改造和利用的过程。
在食品加工中，酶工程被广泛应用。
例如，利用酶工程技术可以制备出葡萄糖氧化酶，将葡萄糖转化为葡萄糖醛酸，从而降低果汁中的糖分含量，生产出低糖饮料。
另外，酶工程还可以用于生产食品添加剂，如酶制剂、酶解剂等，能够提高食品的品质和口感。
三、生物传感技术在食品安全检测中的应用生物传感技术是利用生物分子和细胞对特定物质进行检测和分析的技术手段。
在食品安全检测领域，生物传感技术可以快速、准确地检测食品中的有害物质，如农药残留、重金属、细菌等。
与传统的检测方法相比，生物传感技术具有检测速度快、灵敏度高、特异性好等优点，为食品行业提供了更加可靠和高效的安全保障。
四、发酵技术在食品生产中的应用发酵技术是利用微生物的代谢活性进行食品加工和生产的技术手段。
在食品行业中，发酵技术被广泛应用于酒类、面包、豆制品等的生产过程中。
通过选择适宜的微生物和调节发酵条件，可以改变食品的口味、质地和营养价值，提高食品的可口性和保质期。
综上所述，生物技术在食品行业中的应用具有重要意义。
转基因技术可以改良农作物的性状，提高产量和品质；酶工程技术可以改善食品加工过程，提高产品的品质和特性；生物传感技术可以检测食品中的有害物质，保障食品的安全性；发酵技术可以改善食品的口感和质地。
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第10章酶在食品分析中的应用主要内容：1 酶法分析的特点及应用类型2 酶联免疫测定（ELISA）3 聚合酶链式反应（PCR）4 酶生物传感器5 酶抑制率法酶法分析的发展⏹酶在定量分析中的应用可以追溯到19世纪中期。
当时，曾采用麦芽提取物作为过氧化物酶源，以愈创木酚作为共底物或指示剂测定过氧化氢。
⏹然而，酶法分析真正的发展应归于它在临床实验室中的广泛应用。
酶法分析的发展⏹如早在1914年临床上就开始采用脲酶测定尿中的尿素，但是在临床实验室中酶分析的真正突破要推迟到1958年，当时转氨酶分析发展成为诊断肝病和心脏病的一个有效手段。
⏹到了20世纪50年代前已有60种物质能借助于酶法分析。
近年来，酶法分析发展迅速，广泛应用于临床检验、食品、环境等生物及其它样品的检测。
1. 酶法分析的特点及应用类型⏹酶的特性酶在食品分析中的应用类型⏹1. 去除样品中的杂质。
如测定果糖、多糖等。
⏹2. 催化待测物生成新的产物，而这种产物更容易被定量分析。
如：淀粉的测定。
⏹3. 测定食品中酶的活性作为食品的指标，如过氧化物酶的测定。
⏹4. 利用酶催化反应所产生的一些信息。
如酶联免疫法、酶电极法等。
2 酶联免疫测定（ELISA）⏹酶联免疫测定（enzyme-linked immunosorbent assay ，ELISA）是继放射免疫测定技术之后发展起来的一项新的免疫学技术。
⏹ELISA自上世纪70年代出现开始，就因其高度的准确性、特异性、适用范围宽、检测速度快以及费用低等优点，在临床和生物疾病诊断与控制等领域中倍受重视，成为检验中最为广泛应用的方法之一。
2.1 ELISA的基本原理⏹（1）利用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接（或建立关联）。
⏹（2）通过酶与底物产生颜色反应，用于定量测定。
⏹它将酶促反应的高效率和免疫反应的高度专一性有机地结合起来，可对生物体内各种微量有机物的含量进行测定。
测定的对象可以是抗体也可以是抗原。
ELISA试剂盒的组成⏹完整的ELISA试剂盒包含以下各组分：（1）包被抗原或抗体的固相载体（免疫吸附剂）；（2）酶标记的抗原或抗体（标记物）；（3）酶作用的底物（显色剂）；（4）阴性和阳性对照品（定性测定），参考标准品和控制血清（定量测定）；（5）结合物及标本的稀释液；（6）洗涤液；（含吐温20磷酸盐缓冲液）（7）酶反应终止液。
（常用硫酸）酶标仪和酶标板2.2 ELISA的基本类型⏹随着ELISA在生物检测分析领域的广泛应用，根据试剂的来源和标本的情况以及检测的具体条件，逐渐演变出了几种不同类型的检测方法：双抗体夹心法⏹此法常用于测定抗原, 将已知抗体吸附于固相载体, 加入待检标本(含相应抗原)与之结合。
温育后洗涤，加入酶标抗体和底物进行测定。
间接法⏹此法是测定抗体最常用的方法。
将已知抗原吸附于固相载体，加入待检标本(含相应抗体)与之结合。
洗涤后，加入酶标抗球蛋白抗体(酶标抗抗体)和底物进行测定。
竞争法⏹此法可用于抗原和半抗原的定量测定，也可用于测定抗体。
以测定抗原为例, 将抗原吸附于固相载体；加入待测抗原和一定量特异性抗体，使固相抗原与待测抗原二者竞争与抗体结合；经过洗涤分离，最后结合于固相的抗体与待测抗原含量呈负相关。
2.3 ELISA测定中酶的作用⏹由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定具有极高的灵敏度。
（1）酶标记的抗体或抗原的制备⏹酶标记的抗体或抗原是ELISA中最关键的试剂。
良好的结合物既保持了酶的催化活性，也保持了抗体或抗原的免疫活性。
⏹酶标记抗体的制备主要有戊二醛交联法和过碘酸盐氧化法两种方法。
酶结合物一般需经离子交换层析或分子筛分离纯化。
（2）常用的酶及底物为什么辣根过氧化物酶可应用于elisa？⏹（1）成本低⏹（2）热稳定性好⏹（3）显色反应类型多2.4 ELISA技术在食品分析中的应用⏹近年来，ELISA因其操作程序的规范化、简单化和检测的高灵敏性，在农药残留、兽药残留、重要有机物污染、生物毒素、食品添加剂和人畜共患疾病病原体的快速检测和分析等食品安全性检测领域正逐步推广应用。
（1）毒素检测⏹真菌毒素是真菌产生的次级代谢产物，其中的十几种对人类危害较大，它们一般同时具有毒性强和污染频率高的特点。
其中毒性最大、致癌能力最强的是黄曲霉毒素。
它在自然界中分布十分广泛，黄曲霉常常和其他多种微生物在一起，生长在粮食、油料作物的种子、各种食品和饲料中。
⏹自1977年抗黄曲霉素B1的单克隆问世至今，几乎所有重要真菌毒素如伏马毒素、赭曲毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯酮、展青霉素等的ELISA 检测方法均已建立。
在对黄曲霉素B1(AFT B1)的检测中，其检测AFT B1的线性范围0.25～5.Oμg/mL，灵敏度为12.5 Pg，整个测定过程仅为4h。
另外该方法也正在被广泛地应用于各种藻类和贝类毒素的检测。
黄曲霉素B1 ELISA试剂盒⏹本试剂盒包括用于定量检测黄曲霉素B-G的试剂和方法。
⏹检测数量：96孔（包括标准）⏹检测时间：20分钟（2）农药残留检测⏹酶联免疫测定已成为许多国际权威分析机构如AOAC分析农药残留的首选方法。
迄今为止，应用酶联免疫测定检测食品中的残留农药主要为除草剂、杀虫剂和杀菌剂。
草甘膦的ELISA检出下限为0.07μg/mL，与色谱法测定的结果一致。
⏹从目前来看，尽管ELISA检测限度还不能完全达到国外发达国家技术法规和限量标准的要求，而且抗体制备不易和不能同时完成多种农药残留检测等缺点，但是由于该技术具有样本前处理简单，纯化步骤少，大量样本分析时间短，适合于做成试剂盒现场筛选等优点，使其可在蔬菜产区、蔬菜批发市场和海关配备，工商人员可随身携带或建立固定的农药残留速测点，随时把残毒超标的蔬菜、水果杜绝在食用之前。
（3）细菌污染检测⏹食品中的有害细菌数量达到一定数目，食用后会引起各种疾病。
为了有效地控制其传播，就必须有快速和可靠的检测方法。
目前有许多种方法，其中通过制备单克隆抗体分析食品中细菌的酶联免疫测定技术研究最多，检测结果准确可靠。
沙门氏菌的ELISA检测⏹例如对沙门氏菌最低检测量可达500CFU/g，仅需22h，比常规方法缩短了3～4 d，与金黄色葡萄球菌、大肠杆菌无交叉反应。
此外以ELISA技术为基础的全自动沙门氏菌检测系统，实现了整个过程的自动化，全程耗时仅为45min。
其原理是将捕捉抗体包被到凹形金属片的内面，可以从前增菌液中吸附被检的沙门氏菌，对于该系统来说，需要做的只是加样。
李斯特氏菌的快速检测⏹在对李斯特氏菌的快速检测中，利用三株针对单核细胞增生李斯特氏菌、无害李斯特氏菌和西里杰氏李斯特氏菌共同表位的单抗，以夹心ELISA法，在48h内，可从人工模拟肉中检测下限为5CFU/g样品。
（4）肉类品质检测⏹ELISA在肉类食品品质检测中的应用主要包括加热终温判定分析和掺入异种肉的检测两个方面。
肠道疾病的爆发和动物性食品有很大关系，而肉食品加热煮制不当是引起该疾病爆发的一个主要原因。
在加热过程中一些成分的含量会降低，而一些产物的浓度会提高。
⏹当用蛋白质做指示剂时，可制备抗体，这种抗体对单一蛋白质的天然状态或变性状态均具有专一性，这样它就可以指示蛋白质在加热过程中变化。
因而ELISA可作为商业上快速判定分析肉品终温的一种方法。
目前用的最多的是对乳酸脱氢酶的免疫检测。
其次是对掺入异种肉的检测，利用多克隆抗体对血清白蛋白的酶联免疫测定法，对鲜肉进行掺假检测。
⏹几种以单克隆抗体为基础的ELISA反应已得到应用，可以检测出1%～2%的掺假率。
目前在商业上，酶联免疫测定已可以检测十多种动物肉，该方法已为美国农业部使用。
同时，ELISA 技术也可以利用对热稳定的肌肉抗原来检测加热处理后的肉掺假情况。
目前，该技术可以检测6种家畜熟肉制品。
（5）动物性食品中药物残留检测⏹利用ELISA技术测定动物性食品中有害残留成分只是近几年的事。
随着研究的深入，由原样品的复杂处理和抽提发展为只需要高度纯化过程，加速了其在实际检测中的应用。
特别是对猪肉、禽肉和水产品中重要禁用兽药的检测。
⏹如瘦肉精（盐酸克伦特罗）酶联免疫检测法，基于抗原抗体反应进行竞争性抑制测定，不仅可作为一个定性筛选过程，也可以进一步进行定量测定。
检测灵敏度可达到0.5×10-9，完全达到我国农业部目前的1×10-9监督检测标准。
ELISA法作为盐酸克伦特罗残留量的筛选方法具有操作简便、准确快速的特点，适用于大量样品的测定，并可能成为国家标准检测方法。
（6）人畜共患疾病病原体检测⏹在禽流感病毒检测方面，我国已完成了禽流感流行株的分离和鉴定、禽流感重组核蛋白诊断抗原的研制及应用，建立了禽流感免疫酶诊断方法和技术，已形成试剂盒生产能力。
此外，采用ELISA法可以有效检测牛及羊朊病毒蛋白，该蛋白可引起牛的病理性海绵状病毒，是一种致死性神经系统疾病（疯牛病，BSE），与人群发生变异型克雅氏病（VCJD）有关。
（7）重金属污染检测⏹金属硫蛋白遍存于自然界，细菌、植物、动物以及人类肌体中，是一类对重金属离子有很强亲和力，含丰富的半胱氨酸（约1/3），不含芳香族氨基酸和组氨酸的低分子量蛋白质。
金属硫蛋白含有大量的-SH，能与Hg、Cd、Cu、Ag等重金属离子结合掩蔽金属的毒性，对细胞内的金属离子有重要的解毒作用。
⏹生物细胞，在环境受重金属污染（Cu、Hg、Cd、Pb、Zn与金属离子）的情况下，可被诱导合成出大量的金属硫蛋白，且在一定范围内成正比，是一项对金属污染具特异性的指标。
用纯化的金属硫蛋白对兔进行免疫，兔抗血清纯化后并标记辣根过氧化酶，可实现对食品中重金属污染的超微量检测。
（8）食物中其它成分检测⏹ELISA技术同时可以用于食品中其它成分的检测，如:(1)检测某些特定的转移基因表达蛋白，以分析食品是否来自转基因生物或者含有转基因成分；（2）食品中营养素的测定，最小检出限可达0.05μg/g；（3）通过合成不同异黄酮的羟酸半抗原，分析植物中含量很低的雌激素；（4）可用于检测食品加工过程中的酶（如磷酸丙糖异构酶和转谷氨酰胺酶）含量的变化等。
2 聚合酶链式反应（PCR）PCR检测的原理⏹聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）以特定的基因片段为模板，利用人工合成的一对寡聚核苷酸为引物，以四种脱氧核苷酸为底物，在DNA聚合酶的作用下，通过DNA模板的变性，达到基因扩增的目的。
PCR是目前转基因食品检测较为成熟的方法。
⏹我国已应用PCR- 酶联免疫测定检测技术，建立了转基因大豆与玉米中常用外源基因的快速检测体系，并应用于进出境产品的转基因检测实际工作中，结果表明，PCR-酶联免疫测定法具有操作简便、灵敏特异、结果准确的优点，可对转基因大豆、玉米及其它转基因产品进行定性和定量检测。