酶工程在功能食品开发中的应用

文章编号:100524014(2003)0120021204　

酶工程在功能食品开发中的应用Ξ

姬德衡1,钱　方1,刘雪雁2

(1.大连轻工业学院食品科学与生物工程学院,辽宁大连　116034;

2.大连轻工业学院现代技术教学部,辽宁大连　116034)

关键词:酶;酶工程;功能食品

摘要:酶工程是现代生物技术的重要组成部分。酶作为生物催化剂,具有高催化效率,强专一性,

反应条件温和及酶活性可以调控,已广泛应用于食品加工。本文介绍了酶工程在无乳糖牛乳、低胆

固醇乳脂乳、低变应原米、活性多糖、功能性低聚糖、糖醇、活性肽及氨基酸、功能性油脂、核苷酸、

维生素、微量活性元素、糖苷开发中的应用。

中图分类号:TS201.25 文献标识码:A

Application of enzyme engineering in development

of f unctional food

J I De2heng1,Q IA N Fang1,L IU X ue2yan2

(1.Coll.of Bio.&Food Technol.,Dalian Inst.of Light Ind.,Dalian116034,China;

2.Dept.of Mod Tech.Teching,Dalian Inst.of Light Ind.,Dalian116034,China)

K ey w ords:enzyme;enzyme engineering;functional food

Abstract:Enzyme engineering is an important composing part of modern biotechnologies.As biocatalysts, enzyme is characterized in high catalytic efficiency,high specificity,mild reactive conditions,and control2 lable activity.Thus,enzyme engineering is extensively used for food processing.This article reports the ap2 plication of enzyme engineering in the development of a number of functional foods:lactose free milk,low cholesterol fat milk,low allergen rice,active polysaccharide,functional oligosaccharide,sugar alcohol,ac2 tive peptide and amino acid,functional oil and fat,nucleotide,vitamin,active microelement,and glyco2 sides.

酶工程是利用酶的催化作用进行物质转化的技术,它是现代生物技术的重要组成部分。

酶是由生物体产生的具有活性的蛋白质(除个别有活性的RNA外),有些酶本身就是保健食品重要的功效成分,如超氧化歧化酶(SOD)、溶菌酶、L2天冬酰胺酶等[1]。

酶工程包括自然酶的开发及应用,固定化酶、固定化细胞、多酶反应器(生物反应器)、酶传感器等,广泛应用于食品加工的许多领域,本文简要介绍酶工程在功能食品及功能食品素材开发中的应用。1　在功能食品开发中的应用

1.1　无乳糖牛乳(乳糖水解乳)

牛乳经过装有固定化β2半乳糖苷酶的生物反应器处理,使牛乳中的乳糖水解为半乳糖和葡萄糖,制成无乳糖牛乳以供乳糖不耐症患者食用[2]。

1.2　低胆固醇乳脂乳

采用固定化胆固醇还原酶或胆固醇氧化酶处理牛乳,生产低胆固醇乳脂乳[2]。

1.3　低变应原米

有些人因先天性高过敏体质遗传因素影响,

第22卷第1期2003年3月 大连轻工业学院学报

Journal of Dalian Institute of Light Industry

Vol.22,No.1

Mar.2003

Ξ收稿日期:2002211229

作者简介:姬德衡(1941～),男,教授.

食用大米后大米中的球蛋白可引起过敏性皮炎。为此,开发了低变应原大米,其工艺如下。

首先将大米浸泡于油酸单甘油酯水溶液中使其组织膨润后进行脱气(抽真空)处理,然后用猕猴桃蛋白酶处理分解大米中的球蛋白,充分洗净后进行米表面蒸煮以改善口感,经干燥后即为低变应原米[3]。

2　在功能食品素材(功能成分)开发中的应用

2.1　活性多糖

2.1.1　壳聚糖

甲壳素经细菌(或真菌)中的甲壳素脱乙酰酶处理制取壳聚糖[4]。

2.1.2　粘多糖

鲜猪皮加胰蛋白酶酶解制取粘多糖。

2.1.3　硫酸软骨素

动物软骨经木瓜蛋白酶处理提取硫酸软骨素[5]。

2.1.4　肝素

猪小肠粘膜(肠衣加工废弃物)经胰蛋白酶处理提取肝素[6]。

2.1.5　蛋白多糖

海参胴体以木瓜蛋白酶处理提取蛋白多糖。

2.1.6　海藻多糖

利用纤维素酶提取马尾藻中的海藻多糖,其提取率比酸法提取提高77%[7]。

2.2　功能性低聚糖

2.2.1　低聚果糖

蔗糖加水溶解后通过装有固定化果糖基转移酶的生物反应器(控制温度、p H、通风)制造低聚果糖[8]。

2.2.2　低聚木糖

玉米芯、甘蔗渣(木聚糖)经木聚糖酶处理制得[8]。

2.2.3　纤维低聚糖

纤维素经纤维素酶分解生成纤维低聚糖,可用作双歧因子[9]。

2.2.4　魔芋低聚糖

魔芋淀粉经由细菌产生的β2甘露聚糖酶处理,水解生成魔芋低聚糖,可用作双歧因子[10]。2.2.5　偶合糖

淀粉和蔗糖经环化糊精合成酶作用制得[11]。偶合糖具有低腐蚀性,可用于防龋齿。2.2.6　低聚乳果糖

以1∶1乳糖和蔗糖为原料,经β2呋喃果糖苷酶处理制得[12]。该糖为低卡糖,可用于减肥食品,亦可用作双歧因子。

2.2.7　帕拉金糖

蔗糖经α2葡萄糖基转移酶处理制得。

2.2.8　低聚壳聚糖

壳聚糖经壳聚糖酶处理制得。

2.2.9　低聚麦芽糖

淀粉经α2淀粉酶液化、低聚麦芽糖酶处理后脱色分离精制而成[13]。

2.2.10　低聚菊糖

用菊芋、菊苣为原料,除去蛋白质后,经内切菊糖酶水解制得[14]。

2.2.11　低聚龙胆糖

葡萄糖经黑曲霉分泌的β2葡萄糖苷酶进行转苷、缩合制得[15]。

2.3　糖 醇

2.3.1　麦芽糖醇

淀粉先经α2淀粉酶液化,再由β2淀粉酶糖化,制得麦芽糖。然后在镍催化下高压氢化制得[16]。

2.3.2　异麦芽糖醇

蔗糖经α2葡萄糖基转移酶处理制得帕拉金糖,然后在镍催化下氢化制得[16]。

2.3.3　山梨醇

淀粉经α2淀粉酶、糖化酶处理制得葡萄糖,然后在镍催化下氢化制得[16]。

2.3.4　赤藓醇

淀粉经酶解成葡萄糖后,由嗜高渗酵母发酵制得[16]。

2.4　活性肽及氨基酸

2.4.1　酪蛋白磷酸肽(CPP)

酪蛋白经胰蛋白酶(或产碱杆菌蛋白酶)等蛋白酶作用下水解制得[17]。

2.4.2　糖巨肽(GMP)

κ2酪蛋白经凝乳酶处理制得[17]。GMP具有抗病毒、活化双歧杆菌等功能。

2.4.3　大豆多肽

大豆蛋白经木瓜蛋白酶等蛋白酶处理制得[18]。大豆多肽具有促进脂肪代谢、降低胆固醇、活化双歧杆菌等功能。

2.4.4　降血压肽

鱼、虾蛋白经蛋白酶酶解可制得降血压肽,如C8肽(金枪鱼)、C11肽(沙丁鱼)、C3肽(南极磷虾)[18]。降血压肽可抑制血管紧张素转移酶活性,

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大　连　轻　工　业　学　院　学　报 第22卷