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酶学技术在食品加工与食品质量检测中的应用

2017-07-09孔金君

科学与财富 2016年36期
关键词:食品加工

孔金君

摘 要:酶技术作为生物技术,具有高效、安全、绿色的特点,能够对食品加工业技术革新、水平提升等方面起到推进作用,并在多元化食品领域中得以运用,如谷物加工、果蔬加工与肉类加工等领域。本文首先对酶、酶技术进行统筹概述,其次探讨酶学技术在食品加工、食品质量检测等领域的应用,意在从根本上保证食品品质,确保人们食用安全。

关键词:酶学技术;食品加工;食品质量检测

酶技术的广泛应用,对食品行业的发展与革新具有较强的推力。有目共睹,食品加工期间,需经多道工序混合的作用,结合多元化反应类型,但在受热的条件下,食品营养物质、味道颜色易发生改变。而酶技术的选择,是在食品自身要素保证的前提下,对其进行加工。因此,加大酶技术在食品加工、食品质量检测等环节的分析工作尤为重要。

一、对酶技术的分析

(一)酶概述

酶(酵素,enzyme;ferment)作为高分子物质,具有较强的催化性能,经酶催化的反应物可称为底物。同时,酶还具有抑制作用的特点,以专一性的优势,仅在特定反应下催化底物,在工业、生活等领域均得到有效利用。若依据反应性质的不同,可将酶分为氧化还原酶(如氧化酶、还原酶、脱氢酶与过氧化物酶)、转移酶(甲基转移酶、乙酰转移酶、多聚酶、氨基转移酶等)、水解酶(淀粉酶、蛋白酶与脂肪酶等)、裂合酶(柠檬酸合酶、碳酸酐酶等)、异构酶(消旋酶与表构酶)、合成酶(乳酸脱氢酶等)。

(二)酶技术

酶技术(enzymetechnology)是指:于特定反应器内,借助酶催化实现物质转化的技术手段,涉及工业和农业、化学分析与能源开发、环境保护以及生命科学等多个领域。其中,酶技术反应原理如下:将酶作为标记物,通过抗原、抗体间联结的方式,依据底物颜色变化,对抗原抗体实施定量、定性分析,以便定位研究工作的开展。其中,若要实现抗原检测,则可选择夹心法检测,即利用抗体特异性特点对实施吸附,经被测液的溶解,转变为复合物,并结合洗涤特异性抗添加的方式,促使有色产物量、抗原含量正比关联的构建,便于光度计测定、肉眼观察等工作的开展。而抗体检测,应选用间接法,经抗体载体吸附融入被测血清内,从而产生复合物,并通过抗球蛋白、抗体间的反应,实施检测工作。此外,常见酶为AP(碱性磷酸酶)、HRP(过氧化物酶);其底物为硝基苯磷酸盐、OPD(邻苯二胺);前者反应物颜色为蓝色,后者为棕黄色。

二、酶学技术在食品加工领域的应用

(一)谷物加工

谷物作为我国农业生产的主要产品,更是食品加工的主体原料。虽然谷物加工时间尚早、食品加工业稳定发展,但其谷物加工所引起的经济效益并未得到显著提升。对此,酶学技术的运用,是对谷物加工工艺的深层开发与处置,还是食品加工业整体效益提升的关键。其中,淀粉是谷物核心物质,营养价值相对较高,而酶学技术的运用,切实淀粉转糖、淀粉制酒工艺目标,如小麦等。现阶段,膳食纤维基于人们养生意识的提升,得以在食品营养中占据关键地位。其原因在于:膳食纤维由谷物加工制成,以大分子、分子链的转化,借助酶学技术,如糖化酶、淀粉酶与转苷酶等,从而在某种程度上促进谷物加工质量、加工效率的提升。

(二)果蔬加工

针对果蔬加工工作,其主要为果汁加工。即通过植物细胞内高粘稠度果胶的释放,提取相应的果汁原料,但却对果汁过滤和澄清等效果产生影响。但是,以酶学技术为前提的果蔬加工,依据果胶酶的作用效果,对果胶予以分解,以此在降低果汁粘稠度的同时,促进果汁产量的提升。此外,果蔬加工中果实的选择工作,部分为尚未成熟果实,其内含丰富的淀粉,从而出现果胶澄清难度高、粘稠度高等多项问题,将果胶酶、淀粉酶的混合运用,不仅可避免上述问题的发生,还可通过果汁产率的提升,改善其生产质量。例如:柑橘汁加工中,酸碱法传统加工工艺,易产生过多废弃物,对环境质量造成威胁,但酶学技术的运用却可弥补传统工艺带来的不足,既可提升囊衣去除率,还可避免环境污染。

(三)肉类加工

鉴于人们对肉制品营养指标的关注,酯类低、含盐量低的肉制品逐渐成为肉类加工的主导。而在此过程中,肉类加工副产品的有效利用,既是对资源浪费问题的避免,又可提升企业效益。即通过酶学技术的运用,对肉类加工进行实时检测,以肉制品口感的改变为前提,预防有害物质产生。肉类加工环节,其自身具有的内源酶需通过外源酶的作用,方可实现蛋白质交联、水解的目的。在此过程中,外源酶包含还原酶和水解酶、氧化酶与转移酶,经蛋白质处理后,可保证肉制品保水性能,强化自身凝胶力,便于特殊肉制品生产工作。例如:鱼产品加工,借助酶学技术,对鱼肉蛋白进行流变性、水溶性与乳化性控制,使其产生氨基酸,提升鱼产品质量。

三、酶学技术在食品质量检测领域的应用

针对酶学技术在食品质量检测领域的应用,可从重金属含量检测、农药残留检测等方面进行分析。前者通过对食品内重金属成分与含量的判定,制定相应的检测标准,并在无环境污染的前提下,实现食品安全检测的目的。后者主要在动物制品、植物制品检测工作中较为常见,利用对瘦肉精与醋酸甲地孕酮等添加剂的检测,切实食品质量安全检测的目的。针对此,下文主要以ELISA法、酶生物传感器法进行分析,阐述其在食品质量检测领域的应用价值。

(一)ELISA法

ELISA法(酶联免疫分析法)作为标记免疫学技术手段,由荷兰、瑞典学者(1971年)共同提出。其具体操作流程极为简易,依据定量控制的方式,在食品安全检测、质量检测与卫生检测等领域得以全面运用。譬如:果蔬农药检测,通过包被抗体和酶标半抗原的吸附分析检测的方式,对果蔬中氰戊菊酯予以检测。当前市场中,关于以ELISA法为基准的食品检测试剂產品尤为普遍,但在众多厂家中,其试剂产品质量、使用范围存在明显偏差。对此,为促进ELISA法食品质量检测灵敏度的提升,可选用酶微粒与酶标板的形式,促进检测表面积与流动性的提升,预防空间位阻,优化ELISA法食品质量检测灵敏度。

(二)酶生物传感器法

1962年,相关学者通过酶、电极相互融合的形式,对底物含量进行测定,从而推进关于酶生物传感器法的设想向实际的演变。究其根本为:酶对底物存在较强的催化作用,借助电化学简便性与迅速性的优势,将特定物质于复杂成分中解离。于1967年葡糖糖氧化酶电极的提出,将酶生物传感器的发展工作提升至新高度。关于酶生物传感器法在食品质量检测中的应用,将酶电极作为基准,促使特定底物基于酶的催化下改变自身浓度。例如:酒精中氨基甲酸乙酯成分,作为致癌物质,主要由发酵环节乙醇、尿素化学反应构成,而酶电极的选择,可对酒精发酵环节尿素检测。再如:微生物发酵。利用微生物发酵后肌苷的形成,对其工艺条件、生产参数等指标进行科学控制,并结合核苷磷酸化酶、黄嘌呤氧化酶的固定单电极,构成双电极系统,以此实现肌苷精准且快速检测的目的。

结束语:

总结上文,鉴于人们对食品安全、食品营养的重视度,酶技术的运用,可在食品加工与食品质量检测中得以全面运用。即伴随食品安全质量问题的层出不穷,酶技术通过健康食品的加工与生产,着重其质量检测工作,从而为食品生产工艺的发展起到推进作用。但是,由于酶技术作为高成本产品,如何在不降低检测使用率的同时,缩减其成本,成为当前人们重点关注的对象。

参考文献:

[1]游清徽,王曼莹.酶学技术在食品加工与食品质量检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2014(10):3284-3289.

[2]李木子,郭丽莉.快速检测技术在食品加工中的应用[J].商品与质量?学术观察,2013(8):236-236.

[3]刘毅.酶技术在食品加工与检测中的应用[J].食品工程,2015(3):12-14.

[4]夏文水,高沛,刘晓丽,等.酶技术在食品加工中应用研究进展[J].食品安全质量检测学报,2015(2):568-574.

[5]田坡.试论微生物酶技术在食品加工与检测中的应用[J].工程技术:文摘版,2016(7):00249-00249.

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