酶在贮藏保鲜中的应用

1、酶在贮藏保鲜中的应用,全世界每年约10%-20%的食品由于腐败而废弃，在中国情况更为严重，造成大量的经济损失。在现有的食品生产和加工中，为了达到食品防腐保鲜，延长保质期的目的，一般大都采用添加剂，保鲜剂或热杀菌等方法，其中向食品中添加防腐剂是一种即简便，又有效的方法。 随着科技进步，人们研究发现一些化学防腐剂实际上具有致癌或潜在致癌的可能性。所以人们去寻找开发一些天然高效，安全无毒，性能稳定，光谱杀菌的食品防腐剂。 而酶法保鲜就引起了人们的极大关注,酶法保鲜技术的优点：,1.酶本身无毒、无味、无臭，对食品无潜在风险 2.专一性，不会引起其他成分的化学变化 3.高效性，低浓度即可反应 4.反应所

2、需条件温和，对食品质量无损 5.反应终点易控制,葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用,1,溶菌酶在食品保鲜方面的应用,2,其他酶在食品保鲜方面的应用,3,葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用,葡萄糖氧化酶（ glucose oxidase, E.C.1.1.3.4, GOD），系统名称为 D葡萄糖氧化还原酶 ( EC1.1.3.4)， 广泛用于葡萄酒、啤酒、果汁、奶粉等食品脱氧、面粉改良、防止食品褐变等方面， 在食品快速检测及生物传感器上也有广泛应用。 GOD在有氧条件下能专一性地催化-D-葡糖生成葡萄糖酸和过氧化氢. 反应式：葡萄糖+O2葡萄糖酸+H2O2 H2O2在过氧化氢酶作用下生成水和氧气。

3、反应式： H2O2+ H2O2H2O+O2,GOD,葡萄糖氧化酶脱糖保鲜,用葡萄糖氧化酶去除食品中残留的葡萄糖,目前应用最多的是脱水制品生产(如蛋粉,蛋白片等)。 因为蛋的蛋白中含有5%6%的葡萄糖,葡萄糖的羰基与蛋白质的氨基美拉德反应而使产品发生褐变、出现小黑点或使全蛋粉的溶解度下降等。 在蛋液中加入适量的葡萄糖氧(100200mg/kg)不断地供给适量的氧气在合适的条件下(3032)处理一段时间,使葡萄糖完全氧化,从而很好地保持蛋类制品的色泽溶解性。 此外,葡萄糖氧化酶也可应用于脱水蔬菜、肉类及虾类食品,防止因葡萄糖引起的褐变反应。,葡萄糖氧化酶脱氧保鲜,氧化是造成食品色、香、味变坏的重要

4、因素,含量很低的氧就足以使食品氧化变质。 将葡萄糖氧化酶和其作用底物葡萄糖混合在一起,包装于不透水而可透气的薄膜袋中,封闭后置于装有需保鲜食品的密闭容器中,当密闭容器中的氧气透过薄膜进入袋中,就在葡萄糖氧化酶的催化作用下与葡萄糖发生反应,从而达到除氧保鲜的目的。 葡萄糖氧化酶也可直接加入到罐装果汁、果酒、水果罐头及色拉调料中,起到防止食品氧化变质的作用。如防止白葡萄酒在多酚氧化酶的作用下而变色、果汁中的Vc因氧化而破坏、多脂食品中脂类因氧化而酸败等等。此外,也可有效地防止罐装容器内壁的氧化腐蚀。,防止微生物繁殖,由于葡萄糖氧化酶的脱氧作用，消耗氧气，从而有效的抑制了好氧微生物的生长繁殖，同时产

5、生的过氧化氢本身就是一种杀菌剂。在实际的生产应用中，常将过氧化氢酶与葡萄糖氧化酶组成酶系添加于食品中，这样既能利用过氧化氢的杀菌作用，同时由于过氧化氢酶的存在能去除残留在食品中的过氧化氢，不仅延长食品的保质期，对食品的品质也不会造成影响。GOD相比于其他化学抑菌剂的优势在于其作为生物制剂安全性更高，添加于食品中更加安全放心。,溶菌酶的作用机制： 1.溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的-1.4糖苷键。肽聚糖是细菌细胞壁的主要成份,其细胞壁中肽聚糖含量不同，G+细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成，而G-细菌

6、只有内壁层为肽聚糖，因此，溶菌酶对于破坏G+细菌的细胞壁较G-细菌强。,2、溶菌酶在食品保鲜方面的应用,溶菌酶的作用机制： 2.溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶，称包胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，它专一地作用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的-1，4键，从而破坏细菌的细胞壁，使之松驰而失去对细胞的保护作用，最终使细菌溶解死亡。,2、溶菌酶在食品保鲜方面的应用,肉制品和水产品的防腐 溶菌酶本身是一种无毒、无害的蛋白质，且具有一定的保健作用，可以选择性地、有目的地杀灭微生物而不作用于食品中的其他物质，保证食品原有营养成分不受损失。其最适作用浓度为0.05%，与植

7、酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用，能够有效提高其防腐效果，可用于水产类保鲜与防腐。该保鲜剂可以耐受95以下的温度，并保持性质稳定。因此，可以将其添加到原料肉中。,2、溶菌酶在食品保鲜方面的应用,低度酒类和饮料的防腐 用溶菌酶代替水杨酸，用于日本清酒的防腐取得了很好的成效。清酒乙醇含量为1517(体积分数)，大部分微生物不能生存，但有一种乳酸菌则能生长，并引起产酸和产生臭味。以往通常加水杨酸作防腐剂，但因为水杨酸有一定毒性，其应用受到了限制。目前，日本已成功用鸡蛋清溶菌酶代替水杨酸作防腐剂，其加入量为15mgkg。此外，溶菌酶还可应用于pH值为6.07.5的饮料的防腐剂。,2、溶菌酶在食品保鲜方

8、面的应用,溶菌酶在其他食品中的应用 奶油蛋糕是容易腐败变质的食品之一，在糕点中加入溶菌酶，可防止微生物的繁殖，起到防腐作用。 将溶菌酶应用于食物的保鲜中，其效果也极为明显。同时根据溶菌酶无毒无害且有保健作用!有抗感染和增强抗生素的效力。以及促进血液凝固及止血和组织再生作用。现在有人尝试在食品中作为添加剂增强食物的保健功效。由于处于酵母细胞壁中的蛋白质利用率很低，所以利用溶菌酶破坏酵母细胞壁，可制成微生物蛋白质，提高酵母蛋白质的利用率。,2、溶菌酶在食品保鲜方面的应用,在食品软包装中的应用 溶菌酶固定化在食品包装材料上，生产出有抗菌功效的食品包装材料，以达到抗菌保鲜功能。目前许多肉制品软包装都需

9、要经过高温灭菌处理。经过处理的肉制品脆性变差甚至产生蒸煮味。溶菌酶杀菌防腐，由于不经过加热，属于冷杀菌，因而避免了高温杀菌对食品风味的破坏作用，尤其对热敏感的物质更具有重要意义。如果在产品真空包装前添加一定量的溶菌酶(13)，然后巴氏杀菌(80100，2530min)，可获得很好的保鲜效果。此外，溶菌酶对人体安全、无毒、无害，且具有一定的保健作用。同样，果蔬加工前添加一定量的溶菌酶，一般添加量为0.10.2(拌料时添加)或13(加热煮制时添加)，都能起到很好的保鲜效果。,2、溶菌酶在食品保鲜方面的应用,其他酶在食品保鲜方面的应用,过氧化氢酶(Hydrogen Peroxidase)又称触酶（C

10、atalase,CAT），是一类广泛存在于动物，植物和微生物体内的末端氧化酶，属于氧化还原酶类，是具有生物活性的蛋白质。 其作用原理：产生氧化性极强的羟基自由基，对含C-H或C-C 键的有机物有很好的降解作用，同时催化细胞内过氧化氢分解，防止氧化13。有研究表明，当种子被冷藏还未出现冻伤时，CAT的活力很高，说明CAT能够防止果蔬在低温冷藏时被冻伤。 过氧化氢在牛奶保鲜中的应用，即用过氧化氢对牛奶进行巴氏消毒后，过剩的过氧化氢可用过氧化氢酶消除。同时，在过氧化氢分解过程中产生的氧和牛乳中的溶解氧可经酶促反应除去，从而保护鲜奶中的Vc和其他易被氧化的物质。当酶量在0.6%-1.0%时对鲜牛奶的保质期有延长作用，经试验确定过氧化氢酶的最佳用量为1%。,过氧化氢酶,其他酶在食品保鲜方面的应用,乳过氧化物酶体系(LPS)是一种牛乳中天然的抑菌系统,在冷却条件不足的地区,它被用于原料奶的保鲜。利用LPS保鲜原料乳,可以获得很好的保鲜效果。这对于高温地区及冷链系统