食品制造产业的“芯片” 食品酶应用前景广阔

酶制剂是指由动物或植物的可食或非可食部分直接提取,或由传统或通过基因修饰的微生物发酵提取制得的具有特殊催化功能的生物制品。我国食品工业用酶制剂按食品添加剂加工助剂进行管理。我国酶制剂已形成独立的工业体系,品种齐全,应用领域日益广泛,包括酿造、味精、淀粉糖及保健食品等多个领域。

食品酶制剂属于食品添加剂,其分装应根据食品添加剂的分装要求进行。原国家质量监督检验检疫总局《关于食品添加剂分装有关问题的复函》提到:企业(包括分装企业)生产食品添加剂,应依法取得食品添加剂生产许可证后方能生产、销售和使用。

从化学本质上来看,酶是蛋白质或者是结合蛋白质。因此酶的性质,在许多方面与蛋白质相似,但是酶还具有另外一些比较特殊的性质。其中,最重要的特性则是作为生物催化剂参与生物化学反应。由于酶的作用,使许多看起来不可能发生的反应,在机体内得以迅速的进行。除了有益的一面外,酶促反应有时也使食品生产出现头痛的问题。目前,一般采用抑制及改变环境条件进行控制。

食品制造产业的“芯片”

食品酶作为食品制造产业的“芯片”,可使食品变得越来越“酶”好,对于助力我国食品产业升级,实现食品产业高质量发展具有重要意义。然而,当前,我国食品酶产品品种和生产规模相对较少,结构不合理,产品质量不能够完全满足实际应用需求,高活性、高质量的复合酶将成为食品酶发展方向之一。

常用的食品酶可分为糖酶、蛋白酶、脂肪酶、氧化还原酶类以及异构酶类。目前,主要是以蛋白质晶体学为主、核磁共振为辅,进行结构解析,为食品酶的功能改造奠定理论基础。尤其是,近年来计算硬件以及软件的发展,分子模拟(如同源建模、分子对接、分子动力学模拟和量化计算等)和人工智能技术在食品酶研究和开发中发挥了不同程度的作用,主要包括催化机理解析、高效酶分子理性设计以及新酶挖掘三个方面。

食品酶是一种中间催化介质,市场中流通的产品常是其形成的终端产品,消费者往往对其比较陌生。但事实上,食品酶早已悄悄走进了千家万户的生活,默默地发挥着重要的作用,比如可以用于制作奶酪和酸奶的凝乳酶、增加肉鲜嫩程度的木瓜蛋白酶、提升面包口感的木聚糖酶、制备功能多肽的蛋白酶等。人们食用的纳豆中含有可溶解血栓和降低血粘度的纳豆激酶,可缓解乳糖不耐受症状的乳制品中含有的乳糖酶等。

(责任编辑:AK007)