酶工程技术在食品生产领域中的应用

观点1：酶是由活细胞生成的具有催化作用的蛋白质，也称生物催化剂。具有高度的特异性和极高的催化效率，广泛存在于生物体，将酶提取加工后的产品，即称为酶制剂。细菌、真菌等微生物是各种酶制剂的主要来源。酶制剂无毒、无残留、无副作用，属于绿色饲料添加剂。1 常用酶制剂的种类1.1 单体酶根据来源的不同，单体酶可以分为内源性消化酶和外源性消化酶两大类。1.1.1 内源性消化酶内源性消化酶是指在畜禽体内能够合成并分泌到消化道的酶。 1.1.2 外源性消化酶这类酶不能在畜禽体内合成，多来源于微生物，主要用于消化动物自身不能消化的物质或降解抗营养因子及有害物质等。 1.2 复合酶随着单酶制剂生产的工业化发展及价格的降低，复合酶制剂的使用越来越广泛。复合酶制剂是由一种或几种单一酶制剂为主体，加上其他单一酶制剂混合而成的，可同时降解饲料中多种抗营养因子及养分，最大限度地提高饲料的营养价值。 2 饲用酶制剂的作用2.1 促进动物对营养物质的消化动物对营养物质的消化是依靠自身的消化酶和肠道中微生物酶共同实现的。 2.2 抑菌、杀菌或产生对动物健康有益的低聚糖等物质2.3 降解抗营养因子，提高饲料的消化率和利用率在饲料中加入酶制剂，一方面可以破坏植物籽实的细胞壁，使纤维成分降解为可消化吸收的还原糖，同时使被包围的淀粉、蛋白质和矿物质得以释放。 2.4 开发新饲料资源一些富含纤维素的原料，本来不能为单胃动物所利用，但可通过添加纤维素酶提高其利用率，从而扩大了饲料资源。 3 饲用酶制剂在饲料工业中的应用3.1 猪饲料在猪的玉米-豆粕型日粮中添加植酸酶，粪便中排磷量减少34%～54%，在生长肥育猪饲料中添加植酸酶的试验结果表明，1000U/Kg植酸酶相当于添加1.5～2.0g/kg无机磷的效果。 3.2 禽饲料3.3 牛饲料; 观点2：酶法多肽是蛋白质工程、酶工程和生物工程三项高科技交际的非同一般或非一般高科技所能比拟的高科技产品。酶法多肽，首先提到的是酶。

　　什么是酶？酶是一种由于其特异的活性能力，而具有催化特性的蛋白质。凡有生命的地方都有酶或都需要酶。酶和生命活动密切相关，它几乎参入了所有的生命活动和生命过程。

　　酶是一种催化剂，而且是一种特殊的催化剂。酶和酸、碱或有机的催化剂相比，其特点是：1、酶是高效催化剂。一是能在温和条件下，如常温、常压和近中性PH值条件下，大大加速反应；二是在可比较的情况下，其催化效率较其它类型催化剂高 10 –10 倍。2、酶具有高的作用专一性。只能催一种或一类反应，作用一种或一类物质。3、酶的化学本质是蛋白质。

　　酶是生物催化剂：1、所有的酶都是生物体产生的。2、酶和生命活动密切相关：①酶参入了生物体内所有的生命活力和生命过程。②消除有害物质，起保护作用。③协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换，传递和放大作用，调节生理过程和生命活动。④催化代谢反应，建立各种各样代谢途径和代谢体系。3、酶的组成和分布是生物进化与组织功能分化的基础。4、酶能在各种水平上进行调节以适应生命活动的需要。

　　酶法，也称为酶解或蛋白质的酶法改性。酶解蛋白质所用的酶，大都是肽酶类。肽酶是分布极广的一类酶。动物蛋白酶通常以无活性的酶原状态存在，在生理活动需要时再活化，活化过程往往是借助其它蛋白水解酶或本身的作用，切除一部分肽键而完成的。加些植物蛋白酶，如木瓜、菠萝和无花果蛋白酶，它们在细胞可溶性蛋白中占很大比例，纯度相当高。

　　肽酶的作用方式，可分为端（解）肽酶和内（切）肽酶，前者从肽链游离的羟基端或游离的氨基酸端切下末端氨基酸；后者切断蛋白质分子内部肽键，使蛋白质大分子变成小分子活性多肽。

　　肽酶最适pH可分成中性，碱性和酸性。肽酶除能水解肽键外，也作用于酯键、酰胺键，甚至还能催化转肽以及肽链的合成。

　　肽酶酶解蛋白质往往是在温和条件下进行的。它的主要优势是：1、酶解不减蛋白质营养价值。2、可获得比原食品蛋白质多的功能。3、酶解加工的过程获得许多意想不到的多肽功能。4、可保持多肽营养纯天然绿色属性，不含任何化学物质。5、酶解出来的多肽，没有任何苦味和异味。6、酶解出的多肽不会引起过敏。7、改善原食品蛋白质的一些过敏原。可增加原食品蛋白质没有的重要的生物学功能。8、可增加原食品蛋白质所不具备的营养特性。9、可有效的控制多肽的分子量段。而用酸、碱等化学物酶对蛋白质进行了改性（水解），且不如酶法产品的安全性：1、一是参入化学反应的化学试剂残余是否有害；二是改性蛋白在人体中能否被吸收；三是水解后产物是否安全，这一系列“安全”问题非常复杂，在短期内很难诊断；四是营养价值大大降低。2、因酸碱化学物质性质较烈，水解出的多肽，可能会出现产品功能性变化问题，一些功能性质可能会减弱或丧失。3、营养损失。酸碱水解法，可能会造成粒氨酸失效，最终导致蛋白质营养价值的改变。4、生产费用较酶法高。5、多肽感官性质上问题。蛋白质本身没有苦味，经酸碱水解的蛋白质往往会出现苦味。

　　总之，用传统的方式合成肽已经落后了，已不适应现代科技对生产多肽的要求。用传统的方式生成多肽，其分子量无法控制，功能性难以体现，分子量无法控制，生产的多肽有苦味，这种多肽不但没有保健作用，而且有副作用。在科技飞速发展的今天，引领多肽生成的方法是酶法，酶法生产的多肽具有较强的活性和多样性，已在世界范围内引起关注，成为科技界、医学界、营养学界、食品学界、企业界研究、开发、生产的热点，酶法多肽产业是跨世纪的一种新的朝阳产业，发展前景极为看好。

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