郭慶生
蛋白酶作為重要工業(yè)制酶劑,擁有著較高的功能與應(yīng)用價(jià)值,能夠催化蛋白質(zhì)和多肽的水解,蛋白酶主要存在植物莖葉、以及微生物中,尤其在食品加工領(lǐng)域,催化食品蛋白質(zhì)降解的酶主要體現(xiàn)在以下幾種:即認(rèn)為添加的蛋白酶制劑、微生物分泌的蛋白酶、內(nèi)源蛋白酶。而蛋白酶在食品加工中的應(yīng)用,為該領(lǐng)域帶來(lái)了較大的福音,在一定程度上促進(jìn)了食品行業(yè)的發(fā)展。
1、蛋白酶的作用機(jī)理分析
蛋白質(zhì)分子在蛋白酶的催化作用下,其內(nèi)部的肽鏈將會(huì)出現(xiàn)斷裂,生成肽鍵長(zhǎng)度較短的肽分子、或者生產(chǎn)游離氨基酸。通過(guò)相關(guān)研究表明。盡管普通蛋白酶在催化的作用下,也不會(huì)將蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)催化水解時(shí)的實(shí)際反應(yīng)過(guò)程準(zhǔn)確的反應(yīng)出來(lái)。基于蛋白酶水解過(guò)程分析來(lái)說(shuō),蛋白酶催化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生底物-蛋白質(zhì)分子,而在此過(guò)程當(dāng)中,生成的肽分子同樣可以成為酶催化反應(yīng)的底物?;诋?dāng)前這種情況下,其反應(yīng)具有一定的持續(xù)性。此外,其反應(yīng)體系中存在大量的水,并且大小不等的肽分子片段為其反應(yīng)的總體趨勢(shì)。在實(shí)際的反應(yīng)過(guò)程中,如果存在大量的氨基酸或者底物,則最后的反應(yīng)中,其反應(yīng)體系中存在其他肽片段或氨基酸進(jìn)攻酶-肽片段。此時(shí),蛋白質(zhì)的合成反應(yīng),氨基酸或者肽片段將會(huì)與另外一個(gè)片段通過(guò)酰胺鍵結(jié)合、與原來(lái)的肽分子相比較而言,無(wú)論在結(jié)構(gòu)、還是性質(zhì)方面都會(huì)存在明顯的差異性。
2、 蛋白酶在食品加工中的應(yīng)用分析
(1)蛋白酶在乳品工業(yè)中的應(yīng)用
蛋白酶在乳品加工領(lǐng)域較為常見(jiàn),并且在領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,取得了良好的應(yīng)用成效。在乳品加工過(guò)程中,將牛奶用乳酸菌發(fā)酵成酸奶是干酪生產(chǎn)的第一步。與此同時(shí),再加入一些凝乳酶水解κ-酪蛋白。尤其在酸性的條件下,能夠促使酪蛋白凝固,此時(shí)將其切成塊,然后在進(jìn)行加熱壓榨熟化而成。對(duì)于以往所使用的凝乳酶而言,通常情況下主要來(lái)自于小牛。而當(dāng)前微生物酶憑借其優(yōu)勢(shì),已經(jīng)取代了大多數(shù)動(dòng)物酶。通過(guò)對(duì)凝乳酶與淀粉酶進(jìn)行綜合對(duì)比可知,凝乳酶蛋白分解作用相對(duì)較弱,但其作用強(qiáng),在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,能夠促使酪蛋白分解成苦味?,F(xiàn)階段,從基因工程的角度來(lái)分析,通過(guò)在大腸桿菌內(nèi)植入生凝乳酶生成基因的方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn),并且在運(yùn)用發(fā)酵法能夠?qū)崿F(xiàn)凝乳酶生產(chǎn)。
(2)蛋白酶在肉類(lèi)加工中的應(yīng)用
蛋白酶除了在乳品加工領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用效果以外,在肉類(lèi)加工方面同樣發(fā)揮著重要的功效,在該領(lǐng)域的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在改善組織、嫩化肉類(lèi),除此之外,還能夠?yàn)槿藗兲峁┦秤玫膹U棄蛋白。肉類(lèi)中含有一定量膠原蛋白,隨著膠原蛋白中強(qiáng)度的增加,動(dòng)物的年齡也會(huì)隨之不斷增加。基于當(dāng)前這種情況下,在一定程度上會(huì)降低肉類(lèi)的質(zhì)量。尤其現(xiàn)階段,在肉類(lèi)產(chǎn)品的嫩化過(guò)程中,通常主要使用米曲霉等微生物蛋白酶。雖然對(duì)于蛋白酶的作用進(jìn)行了綜合方面的論述研究,但仍然存在諸多方面的問(wèn)題需要解決,尤其是理論方面的問(wèn)題至今沒(méi)有得到清晰的解釋。
(3) 蛋白酶在低值水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用
基于低值水產(chǎn)品研究表明,擁有著非常高的蛋白質(zhì),但其自身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低,同時(shí)有著良好的發(fā)展前景。與食品原料中提取的蛋白質(zhì)相比較而言,運(yùn)用蛋白酶法從低值水產(chǎn)品中提取的蛋白質(zhì)存在明顯的差異性,并且人們能夠從其產(chǎn)物中汲取到更多容易吸收的氨基酸成分。此外,對(duì)于糖和奶粉的溶解性來(lái)講,蛋白酶有著較高的溶解性。在人造肉類(lèi)制品、蛋白質(zhì)飲料、人造牛奶、調(diào)味品等制作中同樣得到了有效的應(yīng)用。運(yùn)用蛋白酶水解方法有著諸多方面的優(yōu)勢(shì),不但可以有效的減少營(yíng)養(yǎng)素的流失,而且還避免了微生物的危害?;谶@些優(yōu)勢(shì)的作用下,極大的提高了其感官質(zhì)量與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
(4) 蛋白酶在茶飲料中的應(yīng)用
目前,雖然蛋白酶憑借自身的優(yōu)勢(shì),在茶飲料領(lǐng)域得到了應(yīng)用,但并不具有一定的規(guī)模,仍然處于少見(jiàn)的狀態(tài)。根據(jù)相關(guān)研究表明,木瓜蛋白酶在茶飲料中的應(yīng)用,在一定程度上分解了茶飲料的可溶性蛋白質(zhì),這就增加了氨基態(tài)氮含量,致使茶汁的鮮味感得到了提升,在很大程度上改善了茶汁的風(fēng)味。隨著低糖與無(wú)糖茶飲料的出現(xiàn),越來(lái)越深受人們的歡迎,這就要求在口味上接近茶原始風(fēng)味。因此,在茶飲料的未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,無(wú)沉淀、香醇干爽的茶飲料備受人們的青睞。
(5)蛋白酶在其他豆制品中的應(yīng)用
目前,大豆加工產(chǎn)品在市場(chǎng)上越來(lái)越受推崇,同時(shí)也是人類(lèi)植物蛋白質(zhì)的主要來(lái)源。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告研究表明,豆奶具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,在飲料市場(chǎng)占據(jù)重要的比例。與此同時(shí),大豆生產(chǎn)水解蛋白被應(yīng)用于內(nèi)類(lèi)加工領(lǐng)域,取得了良好的應(yīng)用效果。例如超市中零售的各種風(fēng)味的火腿。此外,將酶制劑添加到豆奶產(chǎn)品生產(chǎn)中,可以達(dá)到脫腥脫苦的目的。為了提升成品率,通常情況下可以適當(dāng)?shù)奶砑庸z酶和蛋白酶,通過(guò)當(dāng)前這種操作形式,極大的增加了脂肪含量、這對(duì)于改善產(chǎn)品的風(fēng)味具有重要的意義。
綜上所述,隨著生物技術(shù)不斷的快速發(fā)展,并且在食品生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣,促使了蛋白酶等在食品加工中的應(yīng)用。由于蛋白酶在食品中的特殊性質(zhì),使其發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在改善食品價(jià)值及功能方面,發(fā)揮著重要的作用?,F(xiàn)階段,隨著蛋白酶的研究不斷深入,蛋白酶已經(jīng)在食品行業(yè)得到了大量的使用?;诘鞍酌傅难芯勘砻鳎?dāng)前已經(jīng)研制成了產(chǎn)品風(fēng)味好的酶制劑。與此同時(shí),其分離純化技術(shù)得到了有效的提高,并且在一定程度上降低了其生產(chǎn)成本,大量的高純度生物活性物質(zhì)得到了提煉,而酶制劑也被廣泛的應(yīng)用在食品加工領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),在加上人們對(duì)蛋白酶的深入研究,相信在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,蛋白酶必然會(huì)成為食品加工行業(yè)必不可缺少的一部分,將會(huì)為人們做出更大的貢獻(xiàn)。
(作者單位:152400黑龍江省慶安縣中小微企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心)