溶菌酶在食品工业中的应用
溶菌酶在食品工业中的应用
• • • • 一 二 三 四 溶菌酶的发现及分布，理化特性，抑菌机理， 在食品保鲜与防腐的应用 在其它食品中的应用 结论
溶菌酶的发现及自然分布
• 溶菌酶(lysozyme, EC 3. 2. 1. 17)又称胞壁质 酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质肽聚糖水解酶(N- a cetyl muramide glycanohydralase)。1922年,英国 。 细菌学家Fleming发现人的唾液、眼泪中存在有溶解 细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,故命名为溶菌 酶。 • 溶菌酶广泛存在于家禽的蛋清、哺乳动物组织的 分泌液中,一些植物(如卷心菜、木瓜等) 的汁液中 也有强力的溶菌酶活性,鸡蛋清中含量最高。目前一 般从蛋清和蛋壳中提取溶菌酶。
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• 冷却肉 • 采用浸渍法或喷雾法，实用浓度为1%-3%， • 方法:分割的肉块经喷雾或浸渍，在无菌条件下沥水 20-30分钟，进行真空包装即可。 食品软包装 • 方法：将溶菌酶固定化在食品包装材料上, • 传统方法弊端：要经过高温灭菌处理。肉制品脆性 变差甚至产生蒸煮味。 • 溶菌酶包装优点：不经过加热,冷杀菌,避免了高温 杀菌对食品风味的破坏作用,尤其对热敏感的物质更 具有重要意义。 • 在产品真空包装前添加一定量的溶菌酶(1%～3% ) , 然后巴氏杀菌(80～100 ℃, 25～30 min) ,可获得 很好的保鲜效果。 •
溶菌酶在应用上的不足
• 1.主要对革兰氏阳性菌有溶菌作用。 • 2.只对特定的微生物或者微生物的一定生长期起作 用；有些溶菌酶虽能分解某些活体细菌，但对该菌的 芽胞却不起任何作用。 • 3.抑菌活性还要受食品的pH值、温度、盐浓度，向食 品中添加溶菌酶的时间、方法以及溶菌酶作用的有效 条件等因素的影响。 • 4.人溶菌酶与其它生物溶菌酶在特征序列上存在一定 的差别，将溶菌酶直接作为食品防腐剂，有时有一定 的风险性。 • 5.价格比其他化学杀菌剂高。
• 奶酪 • 在奶酪加工添加一定量的溶菌酶可以防止 奶酪的后期起泡、风味变差及不影响奶酪 品质,还能起到抑菌作用,不至引起酪酸发 酵。
• 保健性食品
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溶菌酶是一种无毒、无害的高盐基蛋白质,且具有一定的 保健作用,有抗感染和增强抗生素作用效力,促进血液凝固及 止血作用,有组织再生作用。因此,可以在保健食品中添加一 定量以提高保健效果。
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在食品保鲜与防腐中的应用
• 在我们日常生活中，食物经常会腐败、变质， 误食后会导致一系列疾病的发生，严重威胁人们的 健康。引起食物腐败变质中由微生物污染所引起的 食物腐败是最为重要和普遍的。鉴于常规化学防腐 剂的毒副作用，开发一种安全、有效的食品防腐剂 具有重要的经济价值。溶菌酶不仅对细菌有明显的 抑制作用， 对真菌和病毒也具有一定的杀伤和抑制 作用， 在一定程度上能够阻止或延缓食物变质，延 长食物货架保存期，可以作为一种绿色食品防腐剂 应用于食品的保鲜。
溶菌酶的抑菌机制
专门作用于细菌细胞壁肽聚糖的细胞壁水解酶， 细胞壁多糖是N-乙酰葡糖胺（NAG)-N-乙酰胞壁酸(N AM）的共聚物， NAG及NAM通过β-1，4糖苷键而交 替排列。 • 溶菌酶能催化水解NAM的C1与NAG的C4之间的糖苷 键，但不能水解NAG的C1和NAMC4之间的β-1，4糖苷 键。几丁质是甲克类动物甲壳中所含的多糖，近由N AG残基通过β-1，4糖苷键连接而成，几丁质也是溶 菌酶的底物。 •
在其它食品中的应用
• 乳制品 • 1.是非特异性免疫因子,杀灭肠道中腐败性 微生物,是婴儿食品中的抗菌蛋白,是一种必 需的添加因子。 • 2 直接或间接地促进婴儿肠道内双歧杆菌的 增殖;可以促进婴儿胃肠内乳酪蛋白形成微 细凝乳,延长在肠道停留时间,有利于婴儿消 化吸收;可以促进人工喂养婴儿肠道细菌菌 群的正常化; • 3 强化血清灭菌蛋白、γ球蛋白等体内防御 因子,以增强对感染的抵抗力,特别是对早产 婴儿有预防体重减轻和消化器官疾病及增加 体重的功效。
理化特性
• 1.碱性蛋白质。 • 2.在酸性环境下,对热的稳定性很强。（PH值3.0时 96℃加热处理15min 仍能保持87%的酶活性） • 3. 在自然条件下,大多数溶菌酶化学性质稳定（碱 很容易使酶活性遭到破坏,当处于碱性pH值范围时, 溶菌酶的热稳定性就很差） • 4 在干燥条件下,室温可长期保存,其纯品为白色 或微黄色结晶体或无定型粉末,无嗅,味甜,易溶于水, 不溶于丙酮、乙醚。
• 发酵食品 • 泡菜、豆瓣等是一类对热敏感 的发酵食品，通常采用高盐或高酸 抑菌方法贮藏。高温杀菌以及高盐、 高酸等对食品风味的破坏作用较大 溶菌酶具有杀菌功效且无需加热。 减少了发酵产品颜色褐变，保持了 发酵原有的色泽：风味上大大降低 了泡菜和豆瓣的咸味，提高了产品 风味；而成本上极大减少了食盐使 用量，降低了产品的生产成本。
饮料，焙烤食品,肉制品, 食品软包装，发酵食品
• 饮料 • 酒 ：用溶菌酶代替水杨酸,用于 日本清酒的防腐取得了很好的成 效。清酒乙醇含量为15% ～17% (体积分数) ,大部分微生物不能 生存,但有一种叫做火落菌的乳 酸菌则能生长,并引起产酸和产 生臭味。以往通常加水杨酸作防 腐剂,但因为水杨酸有一定毒性, 其应用受到了限制。目前,日本 已成功用溶菌酶代替水杨酸作防 腐剂,其加入量为15 mg/kg。
• 茶饮料：属于低酸性饮料，引起 茶饮料变质的微生物主要为细菌， 常规方法处理后对其品质和风味 影响很大。溶菌酶在低酸茶饮料 中仍然保持较高的抑菌活性， 并且不会影响饮料口味，是一种 理想的茶饮料防腐剂。 • 焙烤食品（蛋糕，面包） • 将溶菌酶用于蛋糕的防腐, 能够抑制细菌和霉菌的生长, 能 够延长蛋糕的贮藏时间。
结论
• • 溶菌酶作为一种天然的活性物质，正顺应了目 前人类对食品防腐剂的要求，具有很好的开发前景 和应用价值， 相信在不久的将来就能开发出不同来 源、成本低、高效的溶菌酶防腐剂，应用到食品的 各个