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生物酶保鲜包装技术应用研究下

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

生物酶保鲜包装技术应用研究(下)

3.葡萄糖化酶的应用

葡萄糖氧化酶的包装应用表现为对食品有多种作用。作为在食品保鲜及包装中最大的作用是除氧,延长其食品的保鲜保质期。

食品贮藏保存过程中要保持色、香、味的稳定性,这是食品工业中的一个重要技术课题。除微生物的腐败变质外,最广泛的变质因素之一就是存在氧。

很多食品,尤其是生鲜食品,在其保藏或加工过程中,氧的存在使其保鲜受到很大影响。氧不仅使含脂肪性食品产生恶臭和醛、酮酸的气味,如花生、奶粉、油炸食品等,还使其他食品也有各种不同程度的变化,如草莓酱的褪色;肉在荧光下褐变;去皮马铃薯褪色;天然干酪与氧接触易于长霉等。总之,氧对食品的加工和贮存都存在不利影响。

除氧是食品保藏的必要手段,但很多除氧效果都不佳。从选择抗氧剂的特性来说,葡萄糖氧化酶是一种对氧非常专一的理想抗氧剂。对于已经发生的氧化变质作用,它可阻止进一步发展,或者在未变质时,它能防止其发生。国外已采用各种不同的方式将其应用于茶叶、冰淇淋、奶粉等产品的降氧包装或罐头中,并设计有各种各样的片剂、涂层、吸氧袋等用于不同的产品中。

葡萄糖氧化酶除氧保鲜的典型方法是吸氧袋的应用。吸氧袋的基本原理是:将酶与反应底物置于透气不透水的薄膜袋中,封闭后立即投入需要处理的密闭容器内,由于底物中葡萄糖氧化酶和葡萄糖发生酶促反应时,必须要通过薄膜微隙有选择性地摄取容器空间里的氧,由此而达到罐藏产品空间的支氧作用,防止产品的氧化变质。这种吸氧袋如暴露于大气里,经过短时间后就会钝化或失去吸氧活动,这样在使用上就不方便,效率也差。

此外,还有多种试验发现葡萄糖氧化酶与食品相关的多种用途。例如下面的应用:商业上有将葡萄糖氧化酶直接加入罐装葡萄酒中来防止容器氧化变质;在瓶装啤酒中加葡萄糖氧化酶防止铁的溶出也颇有成效;用葡萄糖氧化酶处理后的啤酒贮藏10个月后铁的含量与未处理的贮藏3个月的铁含量相同;在600ml瓶装啤酒中加入葡萄糖氧化酶能显著地降低瓶颈空气中的含氧量,可以防止在巴氏杀菌时产生有害的氧化过程,还可防止因氧而出现的浑浊,增加保存期。

另外,还可将葡萄糖氧化酶用于金属包装的防腐。

4.细胞壁溶解酶的应用

细胞壁溶解酶最大的特点是消除某些微生物的繁殖,而让某些有益细菌得以繁殖。在食品包装上更多的是用作防腐。例如细胞壁溶解的卵清溶菌酶就被用作代替对人体健康有害的化学防腐剂,对食物进行保鲜贮藏。

溶菌酶还用于清酒防腐。清酒含15%~17%酒精、3%~4%无氮浸出物以及有机酸等。大部分微生物在清酒中不能生长,但会生长一种火落菌的乳酸菌,使清酒变酸变臭,故用水杨酸作为防腐剂,但水杨酸损害胃及肝脏。1970年,发现15mg/kg溶菌酶防腐效果与250mg/kg的水杨酸相等,故其是一种良好的防腐剂。

溶菌酶添加于牛乳,可使牛乳人乳化。人乳中含大量溶菌酶(4 000mg/100ml),而牛乳中只有13mg/100ml。奶粉中添加溶菌酶后,有利于婴儿肠道细菌正常化。欧洲曾有添加溶菌酶的奶粉出售。

由于溶菌酶在含食盐、糖等的溶液中稳定,耐酸性耐热性强,故非常适合于各种食品的防腐。如用在干酪生产中可防止酪酸发酵,也可用于水产保藏,还可用于香肠、奶油、生面条等食品,以延长保藏期。

用细胞壁溶解酶对食品进行保鲜贮藏时,应考虑如下问题:

①酶的专一性强,只对某些微生物有作用;

②即使是对敏感的对象如菌株,在超出生长的某一时期以外,酶的效果也会降低;

③对食品中的细菌芽孢无作用;

④像酵母等微生物,只有加热处理后的菌体才能被酶所分解;

⑤对溶菌酶有抵抗性的变异菌株很早地出现,这些都限制了酶的应用。

卵清溶菌酶对革兰氏阴性菌无效或微效,因此有时会因革兰氏阴性菌大量繁殖而使保藏失效。如将溶菌酶与甘氨酸同时使用,由于发挥了协同作用,对革兰氏阴性细菌的溶解力可显著提高。

卵清溶菌酶是无毒性的蛋白质,能选择性地使微生物细胞壁溶解,而对其他物质无反应。因此人们研究利用这些酶来代替对人体有害的化学防腐剂,用于保藏食物。

三、相关问题

1.生物酶用于保鲜是一种全新的保鲜技术。因此,很多生物应用效果和应用范围将需要进行大量的试验和探索。我们坚信生物技术在包装上的应用将会带来不可估量的奇效。

2.生物酶对食品的保鲜,必须先搞清某种食品促进呼吸加速和变腐的酶菌种类。然后再确定利用何种生物酶对其进行攻克和抑制,才能实现保鲜。这是一项非常复杂和困难的事。

3.目前有关生物酶在食品保鲜包装及加工方面的应用,还缺乏深入研究。但关于生物酶食品加工方面的应用有很多的研究成果,值得借鉴。专门研究生物酶用于保鲜的,也不乏其例,例如木瓜酶已被用于面包、肉制品的保鲜。生物酶是未来包装的热点。

(作者/温州大学 杨福馨)

广东包装2005年第四期

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