纖維素酶及相關酶在食品生物技術中的應用生物

董 宇 內蒙古包頭市食品藥品檢驗檢測中心

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平得到顯著提高，所食用食物的種類、口味逐漸向多樣化發(fā)展。同時隨著快速發(fā)展的科學技術，在干洗、紡織、動物飼料、釀造、食品等行業(yè)中逐漸開始應用果膠酶、半纖維素酶和纖維素酶，其商業(yè)價值和應用價值都得到了一定的發(fā)展。

從20世紀中期開始，人們逐漸關注和研究纖維素酶及相關酶，這主要是由于在木質纖維素中添加這些酶類后，能將其轉化為可溶性糖和葡萄糖。隨著研究的深入和經(jīng)濟的發(fā)展，纖維素酶及相關酶已在很多行業(yè)中得到大量應用，其需求量也在不斷地擴大。

食品生物技術中果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶的應用

果蔬汁榨取和澄清

通過對水果和蔬菜中果蔬汁的榨取，能得到許多具有營養(yǎng)價值的成分，生產果蔬汁的過程主要包括榨取、澄清、穩(wěn)定3個步驟。從20世紀30年代開始，人們開始生產果汁，但由于受到當時機械設備和生產技術的限制，其產率較低，且過濾的難度也較大。隨著人們對果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶研究的深入，逐漸解決和克服了這些困難。目前，在榨取和澄清果蔬汁時已應用這些酶，有效地防止果蔬汁中形成煙霧狀沉淀。

生產水果飲料和果醬

一些水果較易腐爛，人們對其進行深加工，將這些水果轉化為飲料或果醬來吸引消費者，具有重要的商業(yè)意義。部分水果氣味較濃烈且易壓榨，在制成飲料時，需進行混合和稀釋，才能受到消費者的喜愛。在果汁中加入浸解酶，可增強果汁的穩(wěn)定性，同時降低濃度。因此，在生產水果飲料和果醬時添加適當?shù)慕饷?，具有重要意義。

改善果蔬感官品質

將酶類添加到食品生產中，能有效改善其感官品質、風味和組織性，如在柑橘類水果中將果膠酶真空灌注，能加快剝皮的效率，在生產中已逐漸趨于商業(yè)化。目前一些西方國家已應用該技術生產色拉和無皮柑橘。灌注果膠酶技術主要具有4個方面的作用：①緩解和降低柑橘皮中的苦味；②防止果蔬在干燥的環(huán)境中失去原有的風味；③提高桃子類水果的硬度；④在腌制或酸洗的過程中增強果蔬的揮發(fā)性和芳香性。

提取橄欖油

隨著生活水平的提高，人們更加注重攝入營養(yǎng)價值高的食品，橄欖油因其較高的營養(yǎng)價值受到人們的喜愛。橄欖油的榨取主要有3個步驟：首先用金屬磨或石頭對橄欖進行碾壓和壓榨，其次絞碎橄欖，混合成橄欖漿，最后通過高速離心得到橄欖油，一般10 kg橄欖能提取出2 kg左右的橄欖油。根據(jù)橄欖油中含有游離脂肪酸的多少，可分為特級初榨油、初榨油、普通油3個等級。為確保橄欖油的品質，應采摘還未完全成熟、新鮮的橄欖果實，榨取的環(huán)境應符合冷壓條件。還未完全成熟的橄欖果實產量要小于完全成熟的產量，但榨取出的橄欖油中油脂酸度含量較高。如果壓榨溫度較高，易產生較多的不良氣味，且易腐敗。因此，為壓榨出高品質的橄欖油，還需不斷地改進榨取方式。

提高焙烤產品質量

淀粉酶、蛋白酶等外源性微生物酶，在食品生產中得到廣泛應用。近年來，以內-木聚糖酶為代表的半纖維素酶在焙烤的過程中得到大量的使用，顯著提高蛋糕、面包、餅干和生面團等產品的質量。目前人們對該酶類在焙烤食品中的作用機制尚不清楚，只是猜測可能內-木聚糖酶能水解面粉中的阿拉伯木聚糖，將其中的水成分進行重新分配。在焙烤食品中加入阿拉伯木聚糖酶、α-L-阿拉伯果糖酶、阿拉伯糖酶等酶類能有效地提高其感官性、質量和組織性，但在使用的過程中要注意其合理性與科學性。

生產葡萄酒和啤酒

葡萄酒的釀造主要是通過對葡萄進行榨汁，并利用酵母促使葡萄汁發(fā)酵，啤酒的釀造則主要是制備和發(fā)酵大麥芽，在這些過程中酶類都發(fā)揮著至關重要的作用。在葡萄酒和啤酒中添加外源性葡聚糖酶能顯著提高其質量，并加快生產效率。

發(fā)展前景

隨著科學技術的發(fā)展和提高，人們對酶類的研究取得一定的成果，并在很多生產行業(yè)中得到大量應用。目前在工業(yè)生產中已廣泛應用果膠酶、半纖維素酶及纖維素酶，在實際的使用中發(fā)揮著重要的積極作用。隨著對纖維素酶功能關系和結構研究的深入，再加上蛋白質學、遺傳學、生物化學等研究的發(fā)展，顯著提高了生物技術的應用價值和商業(yè)價值。為滿足社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們的生產需求，加強對纖維素酶及相關酶的研究和探討，對促進食品生物技術的發(fā)展、拓寬相關的生物技術領域，具有重要的意義和作用。

結語

目前纖維素酶及相關酶在食品生物技術中的應用主要集中在果蔬汁榨取和澄清、生產水果飲料和果醬、改善果蔬感官品質、提取橄欖油、提高焙烤產品質量和生產葡萄酒和啤酒等幾個方面，并發(fā)揮著積極的促進作用。同時為促進生物技術的發(fā)展和進步，仍需加大研究的力度，拓寬生物技術領域，在更多的行業(yè)發(fā)揮重要作用，促進食品行業(yè)的快速發(fā)展。

董宇（1988-），女，漢族，內蒙古包頭人，本科，助理工程師。研究方向：食品安全檢驗檢測。