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淺談?dòng)绊懨钢苿┐呋饔玫膸讉€(gè)因素

在追求綠色低碳的生活中，酶制劑的高效、安全、無毒副作用及對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，滲透到我們生活的方方面面。如，我們吃的面包、喝的果汁飲料、手里用的紙質(zhì)文件都可以用到酶制劑。酶制劑的這些優(yōu)勢(shì)，使得在國家的“十二五”國家戰(zhàn)略規(guī)劃中，列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)目錄。因此，認(rèn)識(shí)酶制劑的化學(xué)本質(zhì)，了解酶蛋白的共性、催化特性和各種影響催化反應(yīng)的因素，控制外界條件，對(duì)于合理、正確使用酶制劑、防止酶制劑失活，提高催化反應(yīng)的效率有重要意義。以下簡(jiǎn)單的介紹影響酶制劑催化作用的幾個(gè)因素。一、PH值的影響每種酶僅在較窄的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)出較高的活力，該pH值即是酶作用的最適pH值。一般來說，酶在最適pH值表現(xiàn)最穩(wěn)定，因此酶作用的pH值也就是其穩(wěn)定的pH值。酶反應(yīng)pH值過高或過低，酶都會(huì)受到不可逆的破壞，穩(wěn)定性、活力下降，甚至失活。不同酶的最適pH范圍不同，偏酸性、中性、偏堿性的都有。比如根據(jù)作用最適pH值，常把蛋白酶分為酸性蛋白酶、中性蛋白酶和堿性蛋白酶。酶作用pH值也是一定條件下，測(cè)得的參數(shù)。溫度或底物不同，酶作用的最適pH不同，溫度越高，酶作用的穩(wěn)定pH范圍越窄。因此，在酶催化反應(yīng)過程中，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的pH值。通過恒定50度溫水的水浴，可以加塊果膠酶的反應(yīng)速度。溫度每升高10℃，酶反應(yīng)速度增加1～2倍。二、溫度的影響在一定條件下，每種酶都有一個(gè)最適作用的溫度，在此溫度下酶活力最高，作用效果最好，酶也較穩(wěn)定，酶催化反應(yīng)的速度增加和酶活力的熱變性損失達(dá)到平衡，這個(gè)溫度便是酶作用的最適溫度。每種酶還有一個(gè)活性穩(wěn)定的溫度，在此溫度下在一定的時(shí)間、pH和酶濃度下，酶較穩(wěn)定，不發(fā)生或極少發(fā)生活力下降，這一溫度為酶的穩(wěn)定溫度。超過穩(wěn)定溫度進(jìn)行作用，酶會(huì)急劇失活。酶的這種熱靈敏性，可用臨界失效溫度Tc表示，指酶在1h喪失一半活力的溫度。所以，一般只有在酶的有效溫度范圍內(nèi)，才能進(jìn)行有效的催化作用，溫度每升高10℃，酶反應(yīng)速度增加1～2倍。溫度對(duì)酶作用的影響還與其受熱的時(shí)間有關(guān)，反應(yīng)時(shí)間延長，酶的最適溫度會(huì)降低。另外，酶反應(yīng)的底物濃度、緩沖液種類、激活劑和酶的純度等因素，也會(huì)使酶的最適溫度和穩(wěn)定溫度有所變化。三、酶濃度和底物濃度的影響底物濃度是決定酶催化反應(yīng)速度的主要因素，在一定的溫度、pH及酶濃度的條件下。底物濃度很低時(shí)，酶的催化反應(yīng)速度隨底物濃度的增加而迅速加快，兩者成正比。隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速度減緩，不再按正比例升高。底物濃度和酶催化反應(yīng)速度之間的關(guān)系，一般可用米氏方程式表示。有時(shí)底物濃度很高，還會(huì)因底物抑制作用造成酶反應(yīng)速度下降。當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶濃度，酶催化反應(yīng)速度一般與酶濃度成正比。此外，如果酶濃度太低，酶有時(shí)會(huì)失效，使反應(yīng)無法進(jìn)行。在食品加工中所進(jìn)行的酶催化反應(yīng)，酶用量一般比底物量少許多，同時(shí)也要考慮酶的成本因素。四、抑制劑的影響??許多物質(zhì)可以減弱、抑制，甚至破壞酶的作用，這些物質(zhì)稱為酶的抑制劑。如重金屬離子（Fe3+、Cu2+、Hg+、Pb+等）、一氧化碳、硫化氫、有機(jī)陽離子、乙二胺和四乙酸等。實(shí)際生產(chǎn)中，要了解和避免抑制劑對(duì)酶催化作用的影響。五、激活劑的影響許多物質(zhì)具有保護(hù)和增加酶活性的作用，或者促使無活性的酶蛋白轉(zhuǎn)變成有活性的酶，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為酶激活劑。激活劑可分為三類：第一類是無機(jī)離子，如Na+、K+、Ca2+、、Mg2+、Cu2+、Co2+、Zn2+等陽離子，以及Cl-、NO3-、PO43-、SO42-等陰離子。第二類是分子較小的有機(jī)物，主要是維生素B族及其衍生物。第三類是具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的高分子物質(zhì)。激活劑對(duì)酶催化反應(yīng)速度的影響與底物濃度相似，但在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用很少。如圖中的粉狀與液體堿性蛋白酶，粉狀酶制劑易于保存和運(yùn)輸，如在生產(chǎn)中用酶量很快，也可考慮液體狀酶制劑，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)而定。六、保存環(huán)境的影響酶制劑在低溫環(huán)境下處于休眠狀態(tài)，要使酶長期保存而不失去活性，在10℃保存酶活損失5-10%/6個(gè)月，常溫保存酶活損失10-15%/6個(gè)月。所以關(guān)鍵在于干燥和低溫。熱和光照都易使酶失去活性，因此，酶制劑應(yīng)密閉儲(chǔ)存在低溫避光處。另外，酶制劑水分含量越高，越易失活，故一般粉狀酶制劑易于保存和運(yùn)輸。此外，有些金屬離子也能引起酶失去活性或抑制酶的活力，應(yīng)避免選擇金屬離子的容器來保存酶制劑。

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酶制劑在肉類食品加工中起到的作用

肉制品是人體獲取蛋白質(zhì)最主要的來源，在每天的膳食攝入中占據(jù)十分重要的地位。除了普通的炒、炸、煎、煮外，還包括腌制、干制、煙熏等食品加工方法，這些方法雖然操作方便，加工成本低，但不利于人體健康，特別是煙熏肉制品，長期實(shí)用證實(shí)具有致癌性。隨著生活水平的提高，大眾消費(fèi)觀也發(fā)生變化，追求一種健康、安全、綠色的飲食理念。傳統(tǒng)的食品加工方法在改良食品品質(zhì)、提高食品營養(yǎng)價(jià)值和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化方面存在許多不足，而隨著酶制劑的發(fā)展，利用酶將肉類食品原料、水解產(chǎn)生的小分子蛋白和多肽能提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值，并提高產(chǎn)品的風(fēng)味，而且酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，降解后形成的氨基酸可被人體有效的吸收利用，不存在食品安全隱患，因此，酶制劑在肉類食品加工中將起著越來越重要的作用。一、酶制劑可提高產(chǎn)品的風(fēng)味很多烹飪?cè)咸貏e是海產(chǎn)品中，都含有呈鮮味的物質(zhì)成分，而在水產(chǎn)品加工中，很多水產(chǎn)品的下腳料往往當(dāng)廢物處理，造成環(huán)境的污染且浪費(fèi)。通過酶制劑處理水產(chǎn)品下腳料經(jīng)，可制備海鮮調(diào)味品。如，以蝦蝦頭為原料，利用酶制劑制備蝦味香精，所得酶解液中總氨基酸含量為695.6mg/100mL，且酶解液不會(huì)呈現(xiàn)苦味。與蝦頭原料自溶相比，風(fēng)味得到顯著改善。以羅非魚下腳料為原料，加入海產(chǎn)品水解專用酶（復(fù)合蛋白酶）和風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行處理，在所得酶解液中加入L-半胱氨酸鹽、硫胺素鹽酸鹽、木糖和葡萄糖進(jìn)行美拉德反應(yīng)，反應(yīng)條件為滅菌鍋中121℃，pH為5.0—5.5，加熱60min時(shí)，有明顯肉類風(fēng)味的同時(shí)沒有呈現(xiàn)苦味和酸味。二、提高產(chǎn)品的利用效率及品質(zhì)我國擁有豐富的禽、畜鮮骨資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國年產(chǎn)肉類7000多萬噸，其中鮮骨占有1700多萬噸。禽、畜鮮骨不僅是營養(yǎng)豐富的食品原料，而且也是物美價(jià)廉的有機(jī)鈣源，傳統(tǒng)蒸煮加工條件下既耗時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)過程很容易變質(zhì)發(fā)臭，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品價(jià)值低廉、檔次低，產(chǎn)品應(yīng)用受到很大的限制，因此，畜骨資源未被充分利用，造成極大的浪費(fèi)。采用骨蛋白水解專用酶（由堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶等酶制劑復(fù)配），可將骨蛋白和骨素抽提分解生成骨膠原多肽和氨基酸，達(dá)到有效利用骨膠蛋白目的，高壓蒸煮時(shí)間可縮短至原來的1/4，實(shí)現(xiàn)有效降低生產(chǎn)成本和能耗，蛋白利用率達(dá)85%以上，氨基酸和多肽含量高，AN%占TN%的50%以上，能顯著提升產(chǎn)品營養(yǎng)、功能性質(zhì)和生理效果，有效提升產(chǎn)品質(zhì)。不僅在人體內(nèi)易消化、易吸收，而且功能性質(zhì)更加優(yōu)越，使之更易于加工成肽飲料等保健品或調(diào)味品，從而變廢為寶，特別在肉制品加工企業(yè)中可實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)品的綜合利用，如，骨膠蛋白多肽產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)由普通調(diào)味品應(yīng)用上升到高端的美容保健產(chǎn)品，價(jià)格提升10到20倍以上，提高產(chǎn)品的附加值，降低成本，有著顯著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。三、提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值肉類食品中某些大分子蛋白會(huì)引起人體的過敏反應(yīng)，而通過酶制劑能將引起過敏反應(yīng)的大分子蛋白水解成小分子蛋白或多肽，從而消除肉類食品中的過敏原，在提高食品安全性的同時(shí)提高肉類食品的營養(yǎng)價(jià)值。如，水解魚貝類等的加工下腳料能制備海鮮調(diào)味品，通過酶制劑將貝類加工的廢棄物制。

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生活中的酶無處不在！

說到酶，很多人一定很陌生，但其實(shí)我們?nèi)梭w當(dāng)中就存在很多酶，據(jù)統(tǒng)計(jì)人體和哺乳動(dòng)物體內(nèi)含有5000種酶，口腔唾液中的淀粉酶，胃液中的胃蛋白酶，胰腺中的胰酶，這些酶在我們?nèi)梭w中具有十分重要的位置。除此之外，在人體以外的生活中，酶也無處不在，下邊簡(jiǎn)單的總結(jié)了20個(gè)小點(diǎn)，讓我們來了解這平常而又神奇的物質(zhì)。酶制劑通常儲(chǔ)存在防潮、避光、密封、低溫的環(huán)境中，避免酶活損失。1、酶本身就是一個(gè)具有催化作用的特殊蛋白質(zhì)。2、在地球的植物、動(dòng)物和微生物等所有生物體里都含有酶。3、差不多所有的有機(jī)物都可以有特定的酶將其降解。4、被發(fā)現(xiàn)最早的酶是淀粉酶。5、堿性蛋白酶加入洗衣粉中，使得去除衣物上的蛋白質(zhì)類污垢（例如血跡、汗?jié)n）更容易。6、人體分泌的鼻涕和眼淚以及汗水口水中含有溶菌酶，可以殺死某些細(xì)菌。所以當(dāng)人們有小傷口時(shí)吐口唾沫是有科學(xué)道理的，因?yàn)榭梢詺⒕?、木瓜蛋白酶中含有蛋白酶，是嫩肉粉的主要原料，在此之前，人們通常用番木瓜的果實(shí)來反復(fù)摩擦要食用的肉，讓肉更嫩滑，吃起來口感更好。木瓜蛋白酶是從木瓜漿中制取的生物酶制劑8、木瓜蛋白酶的減肥作用有限，因?yàn)槟竟系鞍酌傅搅宋咐锏膹?qiáng)酸環(huán)境中會(huì)失去活性，因此不要聽從虛假的宣傳。9、和用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉一樣，蜘蛛在吃掉被網(wǎng)住的小蟲之前，會(huì)先向小蟲體內(nèi)注入消化液，其中的消化酶會(huì)使它更加“美味可口”。10、制作皮鞋的時(shí)候，通常使用動(dòng)物酶來軟化皮革，在此之前，人們用的是狗糞——因?yàn)榧S便是軟化皮革的多種蛋白酶樂于生長的溫床。11、人們使用高壓鍋煲湯，可以在較短的時(shí)間內(nèi)得到濃郁的湯，因?yàn)楦邷馗邏嚎梢约涌斓鞍踪|(zhì)的水解。但是如果加入一些木瓜蛋白酶，更好喝，煮得更快。12、在面粉中加入木瓜蛋白酶或者中性蛋白酶，把那些高粘的面筋性蛋白質(zhì)分解掉，做成酥性、曲奇、威化脆而又不黏牙的餅干。13、肉的本身就是是蛋白

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烘培中會(huì)用到那些酶制劑？

烘焙，在國人的認(rèn)知中被理解為面包那樣的西式糕點(diǎn)。烘焙是面包、蛋糕類產(chǎn)品制作不可缺少的步驟，是指在物料燃點(diǎn)之下通過干熱的方式使物料脫水變干變硬的過程。通過烘焙后淀粉產(chǎn)生糊化、蛋白質(zhì)變性等一系列化學(xué)變化后，面包、蛋糕達(dá)到熟化的目的。烘焙食品不僅營養(yǎng)豐富，更具有其他食品難以比擬的加工優(yōu)勢(shì)。烘焙食品的原料是面粉，面粉特有的面筋成分，使得烘焙食品不但可以加工成花樣繁多、風(fēng)格各異的許多形式。一般來說，高筋粉的蛋白質(zhì)含量為12%—15%，中筋粉的蛋白質(zhì)含量為9%—11%，低筋粉的蛋白質(zhì)含量為7%—7%。面粉的筋度越高，在面團(tuán)內(nèi)構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越強(qiáng)，支撐力度越大，吸水能力也更強(qiáng)，所以一般用來做面包，得到的成品體積大，拉絲多，水份充足保存時(shí)間長。但問題來了，如果面粉屬于代筋度的情況下，要做出高品質(zhì)的面包怎么辦呢？這時(shí)以酶制劑為基礎(chǔ)的面包改良劑孕育而生，那么應(yīng)用于烘培行業(yè)的酶制劑都有那些呢？我們來了解一下。烘培中會(huì)用到那些酶制劑？蛋白酶：在面制品加工中多用中性蛋白酶，添加適量蛋白酶，可以使部分蛋白質(zhì)水解成氨基酸，不僅可以促進(jìn)酵母生長和CO2的產(chǎn)生，而且可以促進(jìn)面團(tuán)的軟化，增強(qiáng)延展性，縮短面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間，改善焙烤質(zhì)量，防止面包老化，延長保鮮期。但是過量會(huì)降低面團(tuán)通氣能力。真菌α-淀粉酶：它可使面團(tuán)在醒發(fā)時(shí)連續(xù)不斷地生成糊精和麥芽糖，繼而轉(zhuǎn)化為葡萄糖，作為發(fā)酵時(shí)酵母的來源。另外由于真菌α-淀粉酶的作用使淀粉分子變小，更有利于β－淀粉酶的作用。一般來說，真菌α-淀粉酶的最佳添加量為0.05g/kg。如果真菌α-淀粉酶活力過高，烘烤過程前期過量淀粉水解，則會(huì)導(dǎo)致面包黏性增強(qiáng)，體積較小。真菌α-淀粉酶在75℃時(shí)失活，所以不會(huì)產(chǎn)生上述情況，會(huì)使面包的貨架期延長兩倍。半纖維素酶：可將造成焙烤食品體積減少的不溶性戊聚糖分解為有助于焙烤食品體積增加的可溶性戊聚糖，改善面團(tuán)的機(jī)械性能和入爐急脹性能，因而可獲得具有較大體積、較強(qiáng)柔軟性以及較長貨架期的焙烤食品。葡萄糖氧化酶：產(chǎn)生的過氧化氫化是作用于面筋蛋白還是面粉的水溶性部分。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，芪春產(chǎn)是作用于面粉的水溶性部分，在葡萄糖氧化酶存在的條件下，面粉或面團(tuán)水溶性部分的ＳＨ含量明顯下降，經(jīng)酶氧化的面粉水溶性部分形成凝膠，顯著改善面粉特性，拉伸特性和糊化特性，進(jìn)而增強(qiáng)面筋強(qiáng)度、增大抗拉伸阻力以及提高最大黏度。脂肪酶：添加適量的脂肪酶可氧化面粉中天然存在的類胡蘿卜素而使面粉漂白。同時(shí)可使面粉中存在的不飽和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香風(fēng)味的羰基化合物而增加面包風(fēng)味。?后期展望：酶制劑通過各組成分的協(xié)同及綜合作用來達(dá)到改善面包組織結(jié)構(gòu)增、大面包體積、促進(jìn)面包外觀以達(dá)到增大面包品質(zhì)的目的。將各種酶制劑按一定比例添加到小麥粉中并科學(xué)混合均勻，要比單一酶制劑使用發(fā)揮更好的改良效果。另外，酶制劑使用非常安全，在面粉中添加過量雖對(duì)人體健康不構(gòu)成危害，但會(huì)影響面粉品質(zhì)，使面團(tuán)發(fā)枯或變硬，甚至使面團(tuán)崩潰，嚴(yán)重影響食品品質(zhì)。總之，酶制劑在烘培行業(yè)中的應(yīng)用擁有無限的發(fā)展空間。

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