酶工程技术在食品工业中的应用

摘要: 介绍了现代酶工程基本技术，酶制剂在食品加工中的应用现状，以及最新研究近
况。酶工程作为一项高新技术将为食品工业的发展起重要推动作用。
关键词: 酶工程;生物酶;食品工业。

酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术，

包括酶的研制与生产，酶和细胞或细胞器的固定化技术，酶分子的修饰改造，以及生物
传感器。酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊蛋白
质旧。其催化作用的条件要求非常温和，可在常温、常压下进行，又有可调控性，食品工
业是应用酶工程技术最早和最广泛的行业。近年来，由于固定化细胞技术、固定化酶反应
器的推广应用，促进了食品新产品的开发，产品品种增加，质量提高，成本下降，为食
品工业带来了巨大的社会经济效益。80 年代末，日本陆续开发了具有生成低聚糖特异性，
以微生物为来源的酶，促进了低聚糖纯品生产技术快速进人实用化，使品种繁多的新产
品相继在市场上出现。日本自从 1988 年异构乳糖生产以来，几乎每年向市场推出新的商
品[1]。低聚糖的品种不断翻新:如低聚半乳糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚麦芽糖、大豆
低聚糖、低聚龙胆糖等等。国内相继开始了这方面的研究，无锡轻工业学院金其荣、徐云发
利用了根霉菌产生的高温低聚糖酶、制备了一种新型低聚糖浆，与国内外生产的淀粉糖浆
和低聚糖不同，具有甜味纯正、口感厚实的特点[2]。

1 酶工程基本技术
 
1.1 酶制剂的生产来源

酶制剂的生产酶的来源主要有植物、动物和微生物。最早人们多从植物、动物组织中提

取，例如从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜，胰脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。
它们大多数由微生物生产，这是因为微生物种类多，几乎所有酶都能从微生物中找到，
而且它的生产不受季节、气候限制;由于微生物容易培养，繁殖快，产量高，故可在短时
间内廉价地大量生产。近年来，随着基因工程技术的迅速发展，又为酶产量的提高和新酶
种的开发开辟了新的途径。基因工程技术的最大贡献在于，它能按照人们的意愿构建新的
物种，或者赋予新的功能。虽然目前基因工程还未形成大规模的产业，但是它作为一种改
良菌种，提高产酶能力，改变酶性能的手段，已受到了人们的极大关注。例如利用改良的
过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基和烷基，生产一些食品特有的香气因子。基因
工程菌生产 a 一淀粉酶是目前人们研究最多的课题，美国 CPC 国际公司的 Moffet 研究中
心，已成功地采用基因工程菌生产了 a 一淀粉酶，并已获得美国食品药品管理局(FDA)的
批准。此外，运用基因工程技术，提高葡萄搞异构酶，纤维素酶，糖化酶等酶活力的研究
也取得了一定的成绩。

1.2 酶的纯化

酶的纯化属于一种后处理工艺，包括粗制工艺与精制工艺，对超酶液进行浓缩精制

是生产高质量酶制剂的重要环节，目前采用的技术主要有沉淀法，吸附法和色谱法，分