耐热酶与食品级双氧水在食品化工中的应用
科技创新导报２００８ ＮＯ．０８
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
工 业 技 术
耐热酶与食品级双氧水在食品化工中的应用
刘渤
（哈尔滨轻工业学校）
摘 要：耐热酶与食品级双氧水在食品生产中皆是不可缺少的助剂，本文略谈各种耐热酶在食品化工生产中的作用及食品级双氧水在食品生产中的作用与应用。
关键词：耐热酶 双氧水 食品 应用中图分类号：Ｆ４０７．８２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）０３（ｂ）－０１２２－０１
１ 耐热酶在食品化工中的应用
耐热酶是从嗜热菌中分离的酶，具有一些优良的生物学性质如热稳定性，以及对化学和物理变性剂，有机溶剂，极端Ｐｈ等不利因素的抗性等。这些性质不仅可以作为设计和改造酶类的依据，而且在食品化工生产中极具价值。
１．１ 利用耐热酶作为生物催化剂的优势
酶制剂的成本降低，稳定性提高，可在室温下分离提纯和包装运输，并能长久地保持活性；加快了动力学反应；对反应的冷却系统要求降低，从而降低了能耗。既可降低成本又可减少冷却过程对环境造成的污染；嗜热酶催化反应的条件下，很少有杂菌污染。减少了对产品的污染，提高产物的纯度，简化其提纯过程；生化过程在高温下进行可增加难溶物质的溶解性和可利用性。降低有机化合物的黏度而有利于化合物的扩散和混合。由于以上原因，嗜热微生物、极端嗜热微生物及其产生的嗜热酶在食品化工方面有着广阔的应用前景。１．２ 耐热酶在糖类降解方面的应用
１．２．１ 淀粉酶在淀粉类糖降解中的应用１９７３年第一个高温α－淀粉酶问世，才使得双酶糖化法生产葡萄糖成为可能。热稳定的耐热性淀粉酶具有良好的热稳定性，已在制糖工业，啤酒和酒精发酵工业，食品工业等领域产生了极大的经济效益。目前耐热性的淀粉酶已在世界范围内大量生产，已成为工业生产中重要的酶制剂。
１．２．２ 葡萄糖异构酶和木糖异构酶葡萄糖异构酶（ｇｌｕｃｏｓｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ）和木糖异构酶（ｘｙｌｏｓｅ ｉｓｏｍｅｒａｓｅ）分别催化Ｄ２葡萄糖和Ｄ２木糖转化为Ｄ２果糖和Ｄ２木酮糖。在食品工业上这两种酶广泛地应用于高果玉米糖浆的生产。当前谷物转化为果糖糖浆是用微生物的嗜中等温度的葡糖异构酶，将葡萄糖异构化为果糖来完成，但该酶的热稳定性不高，最适作用温度为６０℃，在这个温度下果糖产量不高，需进一步处理使果糖富集，提高温度有助于果糖产量增加。１．３ 降解蛋白质的热稳定性酶
蛋白酶是一类广泛应用于食品方面的重要工业用酶，而高温蛋白酶具有耐热、耐变性剂、耐有机溶剂等优点，有重要的应用价值。１．４ ＤＮＡ处理酶
１．４．１ ＤＮＡ聚合酶
ＤＮＡ聚合酶是ＤＮＡ复制过程中的关键酶。目前，热稳定的ＤＮＡ聚合酶在一些分子生物学应用中（ＤＮＡ扩增、测序、标
识）占有很重要地位。
ＰＣＲ技术的发展是分子生物学的一个重要进展。ＰＣＲ技术创立初期使用的是热不稳定性的Ｅ．ｃｏｌｉ ＤＮＡ聚合酶，由于酶的变性及杂化，每个循环得补加新鲜的酶，导致操作复杂成本高等问题。热稳定高保真性ＤＮＡ聚合酶的应用无需补酶，使热循环自动化。还可以大幅度地降低大片段ＤＮＡ（２０～４０Ｋｂ）扩增的错配率，这对进行一些哺乳动物的基因的扩增无疑是非常有用的。
在反转中，ＲＮＡ 作为模板将ＤＮＡ转化为ｃＤＮＡ，反应过程也可用到热稳定的ＤＮＡ聚合酶。嗜温的反转录酶须在较低温度下应用，生成稳定的二级ＲＮＡ结构。大多数热稳定聚合酶也能将ＲＮＡ作为模板，反应中常用Ｔｈｅｒｍｕｓ ｔｈｅｒｍｐｈｉｌｕｓＨＢ８的ＤＮＡ聚合酶。
测序过程中用到热稳定ＤＮＡ聚合酶是一个很大进步。其优点是不需太多的ＤＮＡ模板，高温条件下使不需要的二级ＲＮＡ结构溶解在模板内。
１．４．２ ＤＮＡ连接酶
ＤＮＡ连接酶催化多核苷酸的连接。１９８４年在Ｔ．ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｕｓ内发现了最早的热稳定连接酶，随后又发现了其它一些嗜高温ＤＮＡ连接酶。该酶的一个重要应用是连接酶链式反应，反应中ＤＮＡ连接酶扩增ＤＮＡ，而一个碱基取代就使连接反应停止。因此，该酶已用为探测ＤＮＡ碱基不匹配的诊断剂。１．５ 脂酶
脂酶将甘油酯水解为脂肪酸和甘油。现已分离鉴定出了几种嗜高温脂肪酶，高温下生物方法处理脂肪很有优势，因为脂肪在熔点以上呈液态，更易与酶接触。
２ 食品级双氧水
食品级双氧水可广泛用于纯净水、矿泉水、乳品、饮料、水产品、瓜果、蔬菜、啤酒等食品的生产过程之中，作为生产加工助剂，用作消毒、杀菌、漂白等。
食品级双氧水作为食品添加剂配料，直接加入食品中，国外有的国家已使用几十年，如自来水中加入几个ｐｐｍ的量代替氯作杀菌剂等。我国相关国家标准正在制订之中。
２．１食品级双氧水的杀菌原理
双氧水利用活性氧极强的氧化能力，可以破坏微生物体内的原生质，从而达到杀灭微生物和消毒灭菌的目的。食品级双
氧水具有广谱、高效、长效的杀菌特点，在完成杀菌过程之后，分解为氧气和水，不会产生有毒的残留物，无需用水冲洗，对环境无污染，是一种环保型消毒剂。２．２食品级双氧水的使用方法
２．２．１对生产设备和管道的消毒
将食品级双氧水用水稀释３０～５０倍，并以稀释液对设备冲洗、对管道浸泡２０～３０分钟之后，将消毒液放出即可，不需要再用水去冲洗。
２．２．２对包装容器的消毒
用稀释了３５～１００倍的食品级双氧水溶液，对容器进行浸泡２０～３０分钟，或对容器加压冲洗１０～３０秒，放出消毒液即可，无需用水冲洗。
２．２．３对生产空间的消毒
将食品级双氧水与水按１∶１００的比例稀释后，用喷雾器将消毒溶液喷洒在空气中，即可起到对生产空间消毒的效果，有利于食品企业按ＧＭＰ和ＨＡＣＣＰ标准进行生产和管理。
２．２．４对人员的消毒
将食品级双氧水稀释５０～１００倍后所得的溶液，可对工作人员的手足进行消毒。对不同的场合、不同的物品进行消毒，可根据实际情况，采用不同的方法和不同浓度的消毒液，既可达到理想的灭菌效果，又可降低使用成本。以食品级双氧水消毒，常用的方法有喷淋、冲洗、喷雾、浸泡、抹檫等。
２．２．５乳品无菌包装的消毒杀菌
乳品用食品级双氧水灭菌系统主要有两种：一种是将食品级双氧水加热到一定温度，然后对包装盒或包装材料进行灭菌。这种灭菌一般在双氧水水槽内进行。另一种是将食品级双氧水均匀地涂布或喷洒于包装材料表面，然后通过电加热或辐射或热空气加热蒸发双氧水，从而完成灭菌过程。真正的灭菌过程是在双氧水加热和蒸发的过程中进行的。由于水的沸点低于双氧水，因此灭菌是在高温、高浓度的双氧水中和在很短的时间内完成的。牛奶对细菌很敏感，但由于牛奶本身经过超高温灭菌，所以它的包装经双氧水彻底灭菌后可以常温长期保存。
市场上很多流行的液态奶的无菌包装都是通过双氧水灭菌的。无菌灌装机及其包装经过食品级双氧水消毒杀菌后，生产出的液态奶可以常温存放一个月甚至几个月。乳品无菌包装对３５％食品级双氧水的稳定性、纯净度等质量指标有较高的要求。
５ 总结
经过实际检验，此种结构定子机座完全满足并适应发电机组运行，为以后类似结构的巨型机组的设计和制造积累了宝贵的经验，
具有重要的借鉴和指导意义。
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