酶工程技術論文

　　發達國家所掌握的酶工程技術比較熟練，近些年來人們加快了對新酶源的開發，使功能性食品新增劑得到了迅速的發展。下面小編給大家分享一些，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　篇一

　　酶工程技術在食品新增劑生產中的應用

　　摘 要：近些年來，由於固定化細胞技術、固定化酶反應器的推廣與使用，使得食品新產品得到了開發，食品的品種數量與質量都得到了明顯的提高，這為食品工業帶來了巨大的經濟效益。本文就酶工程技術在食品新增劑中的應用情況作進一步的說明。

　　關鍵詞：酶工程 食品新增劑

　　引言

　　利用酶和細胞或者是細胞器所具有的催化功能為人類提供服務，生產所需產品的技術統稱為酶工程技術。作為生物工程的一個重要組成部分，酶工程技術被廣泛地應用在食品新增劑的生產中。

　　一、開發新的酶源

　　發達國家所掌握的酶工程技術比較熟練，近些年來人們加快了對新酶源的開發，使功能性食品新增劑得到了迅速的發展。我國對於這方面的研究起步比較晚，但是隨著近幾年的探究與摸索也取得了明顯的進步。比如說，華南理工大學利用微生物發酵的技術可以產生一種特定的酶，這種酶具有很強的催化的作用，它可以進行兩步酶法催化分子果糖轉移反應而產生低聚果糖，這是一項巨大的突破;其次比較有名的就是江蘇化工學院自制出了選擇性優良以及非常廉價的糖化酶和胰澱粉酶，它們經過一系列的催化作用可以生產出低糖度、低熱量、高粘度且不會被微生物發酵的麥芽糖醇。

　　脂肪酶是大家比較熟悉的一種水解酶，它是一種只能在異相系統或者不溶性系統的油-水介面上來進行水解的酶。但是由於脂肪酶的不穩定性、酶的來源較少、提純比較困難的種種原因使得它長期以來得不到充足的發展。但是近年來隨著細胞工程、固定化技術以及基因工程的興起，人們逐漸解開了脂肪酶的神祕面紗，對於脂肪酶的研究也取得了飛躍式的發展，其中甘油膽汁及其衍生物在食品行業中是應用最廣泛的，它改善了食品工業中麵包的質量與口感，它可以誘導或快速形成巧克力麵包的香味，為國內外食品的發展奠定了良好的基礎。

　　二、固定化酶技術與細胞技術的發展

　　通常所謂的固定化技術就是通過一系列的物理或者化學的方法將酶或者是細胞固定在水溶性或者是非水溶性的膜狀、顆粒狀、管狀的載體上，在這樣的情況下能明顯的提高酶對熱度以及對酸鹼度的穩定性;而且利用固定化技術在連續反應的過程中不會造成流失的現象，利用非常簡單的方法就可以進行回收再生，為生產的可持續化、節約能耗、降低生產成本提供了技術上的支援。早在70年代，中國科學院生物研究所就對固定化酶或者固定化細胞技術開始了長時間的研究，現在許多的科研單位、高等學校和大型企業已經掌握了固定化酶技術，並取得了明顯的效果，現在固定化酶和細胞技術已經廣泛地應用於食品新增劑中。

　　固定化酶技術在甜味劑的生產中採用固定化葡萄糖異構酶在生物反應器中的連續生產，可以製造出葡萄糖漿，這項技術在整個的酶工程工業生產中是最成功的，同時也是應用範圍最廣的;利用酶技術方法可以將便宜的無水馬來酸製作成酒石酸，現在的市場上幾乎都是運用這種方法來生產酒石酸，因為它具有操作過程簡單、酒石酸純度高、經濟效益高的特點。利用固定化酶和細胞技術還可以生產營養強化劑，營養強化劑主要包括氨基酸、維生素和一些微量的元素，L-天門冬安是最早應用固定化細胞在工業上大規模生產的氨基酸，這項技術隨著時間的推移以及科學界的研究已經使它得到了充足的發展，它可以連續數週進行生產，這種方法轉化效率極高，對生成的產物易分離，同時產物的純度也很高。

　　三、非水相酶催化反應技術

　　80年代後期，人們對於介面酶學和非水酶學的研究取得了突破性的發展，這樣就極大地促進了脂肪酶多功能催化作用的開發。在食品新增劑生產的領域中，利用固定在有機物中的脂肪酶催化作用可以將廉價的棕櫚油變成香味襲人的可可脂，可可脂可以大量的運用在巧克力糖果的生產中。日本富士油脂公司已經取得了這方面有關生產的發明專利，國外利用酶促脂交換反應可以將便宜的油脂改成高品質的食用油，而且含有高不飽和脂肪酸的卵磷脂具有細胞分化的誘導作用，它是一種可以治療癌症的藥物。總之，非水溶劑中酯催化反應技術在食品新增劑生產中具有很大的發展潛力。

　　四、固定化載體材料不斷的更新，生物反應器不斷更新

　　固定化細胞的製備方法大體可以分為吸附法、包埋法、共價結合法、交聯法、多孔物質包絡法等，其中包埋法是使用最普遍的。採用戊二醛、甲苯二氰酸酯、雙重氮聯苯胺等物質直接與細胞表面的反應基團進行反應，這樣就會使細胞彼此交聯形成網狀結構而固定化細胞的方法也是固定化細胞方法的一種。利用金屬絲、棉網等多孔載體固定絲狀真菌和放線菌，這樣就可以組成轉盤式生物反應器，可以使酶的活性長期保持下去。這種技術已經在糖漿、糖化酶等產品的生產中得到大範圍的應用。

　　目前在食品新增劑的生產中常見的生物反應器大致可以分為：連續攪拌全混反應器、鼓泡式反應器以及填充床反應器等等。由於每一種生物反應器都有各自的特點，所以到目前為止沒有一種可以通用的比較理想的反應器，還有就是生物反應器的結構設計要不斷地進行更新才能不斷地滿足細胞生產技術中的工藝需要，這同樣也是科學界與生物學界需要共同研究的方向。

　　結論：

　　從本文可以明顯地看出，酶工程技術在食品新增劑的生產中已經得到了廣泛的推廣與應用，人們對於酶和細胞固定化技術的掌握以及使用，已經給食品的生產帶來了巨大的經濟效益以及社會效益。科學界與生物學界對於酶不同用途的研究，對固定化方法以及載體材料的不斷更新為食品新增劑在工業生產中的連續化和自動化提供了有力的條件，實現了降低生產成本的可能。總之，隨著科學的不斷髮展，酶工程技術在食品新增劑生產中的應用前景是可觀的。

　　參考文獻：

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