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牢靠化酶在食物工业中的运用钻研妨碍(二)

发表于 2024-10-17 21:16:16 来源:饕餮之徒网

3 牢靠化酶在食物削减剂斲丧中的牢靠运用

高果糖浆、低聚果糖、化酶L-苹果酸等是食物罕用的食物削减剂,利勤勉用晃动的工业牢靠化酶斲丧这些食物削减剂,具备产量高、中的钻研老本高档短处。运用

3.1 高果糖浆的妨碍斲丧

牢靠化葡萄糖异构酶是当初全天下产量最高、运用畛域最广的牢靠一种牢靠化酶,平个别将其牢靠在菌体上,化酶罕用的食物牢靠方式是热解决法,温度需达到60~65℃,工业热解决光阴不断15 min。中的钻研以淀粉为质料斲丧高果糖浆的运用紧张酶主要有如下3种:α-淀粉酶,又称液化酶,妨碍主要起到淀粉液化的牢靠浸染;葡萄糖淀粉酶,其水解产物为β-葡萄糖;葡萄糖异构酶,可将葡萄糖异构为果糖,是催化淀粉最紧张的酶。早在1973年,钻研者就运用牢靠化的葡萄糖异构酶催化淀粉斲丧高果糖浆。接管此方式取患上的高果糖浆,果糖含量高达55%,且价格比蔗糖低10%~20%,经济效益较高。运用高果糖浆替换蔗糖是牢靠化酶运用最乐成的工业案例,500 t牢靠化的葡萄糖可斲丧约1×107t高果糖浆。但该工艺在我国发展比照飞快,当初只运用于高果糖浆的小规模斲丧,因此,急需追寻新型牢靠化载体,制备可能高产量斲丧高果糖浆的牢靠化葡萄糖异构酶,以着落斲丧老本,普及经济效益。

3.2 低聚果糖的斲丧

低聚果糖(Fructo Oligsacccharids,FOS),又称蔗果低聚糖,以菊芋粉为质料,经由菊糖内切酶水解浸染制患上。低聚果糖既是一种新型糖源,又是一种功能性保健食物,受到广漠斲丧者的兴致。低聚果糖的斲丧主要接管液体深层发酵法,但此方式存在未必的弱点:斲丧酶的菌体不可以再运用,酶的运用率也较低;过滤、除了杂、脱色等工艺使后解决历程老本削减。1995年,魏远安等以大批Ca Cl2以及戊二醛作为交联剂,牢靠了GX-0010菌株中的果糖基转移酶以及壳聚糖凝胶,发现1 kg牢靠化果糖基转移酶可斲丧11 330 kg的低聚果糖浆,且该糖浆中的果糖含量高达58%.2000年,该团队钻研发现,经牢靠化的果糖基转移酶对于温度的适应性更强,热晃动性、酸碱晃动性以及贮存晃动性更高。当初,低聚果糖斲丧中的主要成果是产率较低,仅为40%~60%,而酶的牢靠化技术为普及下聚果糖斲丧功能、着落老本提供了可能。

3.3 L-苹果酸、L-天门冬氨酸以及阿斯巴甜的斲丧

L-苹果酸是一种人体必须的有机酸,在三羧酸循环中起紧张浸染,宽泛运用于食物以及医药行业。L-天门冬氨酸是一种优异的营养填补剂,主要削减于种种清凉饮料,是糖代用品阿斯巴甜(Aspartame,APM)的主要斲丧质料。钻研发现,牢靠化的富马酸酶在斲丧L-苹果酸以及L-天门冬氨酸方面具备患上天独厚的劣势:富马酸在牢靠化的富马酸酶催化下,可天生L-苹果酸;富马酸与氨的散漫物在天门冬氨酸酶(从大肠杆菌中提取)催化下,可天生L-天门冬氨酸。经由该方式取患上的L-苹果酸以及L-天门冬氨酸产量较高,一个10 m3的牢靠化细胞柱每一个月可斲丧数吨L-苹果酸以及L-天门冬氨酸。阿斯巴甜,又称阿斯巴坦,是由L-天门冬氨酸以及L-苯丙氨酸(或者L-甲基苯丙氨酸酯)以化学或者酶催化反映分解的一种氨基酸二肽衍生物,作为一种非碳水化合物类的人造甜味剂,已经被宽泛运用于食物削减剂行业。当初,工业斲丧阿斯巴甜最罕用的方式是牢靠化酶耦合反映。与传统的酶催化反映比照,牢靠化酶耦合反映具备反映光阴短、酶的接管运用率高、产物别离纯化重大等劣势。陈飞飞接管一种Na Cl增溶以及微波辅助的方式,快捷功能地制备了牢靠化嗜热菌卵白酶,该牢靠化酶的催化精力是游离酶的1.6倍,其热晃动性以及耐有机溶剂性均有所普及,且可接管运用,极大地节约了斲丧老本。

4 牢靠化酶在生物活性肽制备中的运用

生物活性肽是一类对于机体具备被动浸染的特同性卵白片断,在卵白序列中个别不具备活性,但可经由酶解或者微生物发酵等方式监禁后发挥浸染。生物活性肽源头宽泛,易消化运用,牢靠性较高,因具备降胆固醇、降血压、抗菌、抗氧化等生物活性而成为食物畛域的钻研热门。可是,生物活性肽在食物中的运用受其制备方式的影响。牢靠化酶酶解是制备生物活性肽的主要方式之一,与酸水解、碱水解等化学水解方式比照,不光是一种绿色牢靠的方式,还可最大限度地呵护氨基酸不被破损。

4.1 CPP的制备

CPP是一类源于酪卵白的磷酸肽,在增长机体对于矿物资罗致以及防御蛀牙方面具备紧张浸染,可削减到婴幼儿奶粉、中小学生营养奶、高钙饼干、防御蛀牙的牙膏等产物中。当初,日本已经斲丧液体营养食物、儿童咖哩饭、口香糖等多种CPP商业产物.1999年,吴思方等接管牢靠化酶酶解酪卵白制备了CPP,并经由正交试验优化了其工艺参数,取患了粗制的CPP产物。张平明以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂,运用牢靠化的胰卵白酶酶解酪卵白斲丧CPP,患上率较高,斲丧老本较低。尽管CPP的制备方式有良多,但每一种方式各有厉害。其中牢靠化酶酶解法具备人造、易操作、成果佳、可大批量工业化斲丧等劣势而运用宽泛,但因酶的种类有限,在食物工业中的运用也存在未必的规模性。

4.2 高F值寡肽的制备

高F值寡肽是一个由2—9个氨基酸残基组成的搅浑小肽(或者称寡肽)系统,其支链氨基酸与馥郁族氨基酸的物资的量比值大于20,具备保肝、护肝、治疗肝脏疾病、抗操劳、抗氧化、延缓朽迈等心理功能,食物以及医学界对于其关注度均较高。黄程以碎鱿鱼肉为质料,以牢靠化风韵酶以及牢靠化胃卵白酶(由壳聚糖以及戊二醛为资料制备)作为催化酶制备了高F值寡肽,并运用活性炭吸附法着落了其馥郁族氨基酸的含量。牢靠化的胃卵白酶在酶解反映之后仍可连结较高的酶精力,并可实现重复再运用。

5 牢靠化酶在食物检测中的运用

随着食物牢靠成果紧张性的日益凸显,快捷、即将、低老本、不便化的食物牢靠检测方式受到钻研者的重视。生物传感器是一种对于生物物资锐敏,并可将生物物资浓度转换为电信号妨碍检测的仪器,主要运用于食物检测、情景监测等畛域。生物传感器不光可快捷功能地判断食物成份,着落检测仪器、试剂老本,而且可实事实时在线检测,其可快捷妨碍份子识别以及有毒有害物资检测患上益于运用生物活性物资牢靠化制备的锐敏膜。张彦等制备了运用壳聚糖将葡萄糖氧化酶牢靠在蛋膜以及氧电极的葡萄糖传感器,建树了快捷测定葡萄糖含量的方式,该生物传感用具备灵便度高、反映光阴短、操作重大、老本高档特色。舒友琴等将牢靠化酶以及生物传感器联用,接管化学发光法功能精准地检测食物中的淀粉含量,该方式误差较小。伍周玲等接管牢靠化乙酰胆碱酯酶以及多碳纳米操作备了电化学生物传感器,该传感器可用于食物中农药残留的快捷功能检测,其中,氨基甲酸酯类杀虫剂的含量可经由峰电流值来定量。在酶基生物传感器中,酶牢靠化是影响传感器功能的紧张步骤,纳米生物催化技术可大大普及其功能,展现出更好的抉择性、晃动性、可重复性以及再现性。

6 结语与展望

本文对于牢靠化酶及其特色、制备方式妨碍了简述,对于牢靠化酶运用于食物加工蕴藏、食物削减剂斲丧、生物活性肽制备以及食物检测的钻研现状妨碍了综述,指出了牢靠化酶以其高催化功能、高残余酶精力、高晃动性已经被宽泛运用于食物工业的多个畛域;以牢靠化酶为根基的生物传感器以其高抉择性、高灵便度已经被乐成运用于食物中有毒有害物资以及营养物资的检测,在食物检测畛域取患了较大妨碍。可是,当初牢靠化酶在食物工业化斲丧中的投资较大且运用技术尚不可熟,牢靠化预别离时酶精力的损失较大,不易妨碍多酶反映。因此,钻研者未来可着重探究新的牢靠化技术以及牢靠化载体,优化牢靠化预别离技术,制备可能妨碍多酶反映及对于大份子底物具备催化效应的新型牢靠化酶,以着落斲丧老本,普及经济效益。随着生物、化学、信息技术等相干学科的快捷发展,适宜今世可不断发展策略要求的牢靠化酶在食物行业中的运用远景将会愈加宽绰。

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