水产百科

六、酶在水产品保鲜中的应用

2023-02-13

酶法保鲜的原理是利用酶的催化作用,防止或消除外界因素对食品的不良 影响,从而保持食品原有的优良品性。目前,应用较多的是葡萄糖氧化酶和溶 菌酶的保鲜技术。

(一) 葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶在有氧条件下能催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸-δ-内酯。该 酶对β-D葡萄糖具有高度专一性,而与葡萄糖结构相似的其它己糖、戊糖和 双糖,该酶几乎不能催化 (小于1%)。由于葡萄糖氧化酶催化过程不仅能使 葡萄糖氧化变性,且在反应中消耗掉一个氧分子,因此,可作为除葡萄糖剂和 脱氧剂,广泛应用于水产品保鲜。

葡萄糖氧化酶在鱼类冷藏制品的保鲜,一是利用氧化葡萄糖产生的葡萄糖 酸,使鱼制品表面pH降低,抑制了细菌的生长; 二是防止水产品氧化,降低 了脂肪氧合酶、多酚氧化酶的活力。氧化是造成水产品色、香、味变坏的重要 因素,含量很高的氧就足以使水产品氧化变质。将葡萄糖氧化酶和底物葡萄糖 混合在一起,包装于不透水而可透气的薄膜袋中,封闭后置于装有需保鲜水产 品的密闭容器中,当密闭容器中的氧气透过薄膜进入袋中,在葡萄糖氧化酶的 催化作用下与葡萄糖发生反应,从而达到除氧保鲜的目的。利用葡萄糖氧化酶 可防止虾仁变色,如果将虾仁在葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶溶液中浸泡一下, 或将酶液加入到包装的盐水中,对阻止虾仁颜色的改变和防止酸败的产生效果 更好。此外在水产品罐头加工中,也可以用葡萄糖氧化酶防止罐装容器内壁的 氧化腐蚀。

(二) 溶菌酶

溶菌酶(lysozyme) 国际编号E3.2.1.17,N-乙酰己糖胺酶,属胞壁质 酶(muramidase)。溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,专一作 用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4键, 从而破坏细菌的细胞壁,使细菌溶解死亡。对革兰阳性菌、好气性孢子形成 菌、枯草杆菌、地衣芽孢杆菌等有强烈的抗菌作用,而对没有细胞壁的人体细 胞不会产生不利影响。溶菌酶应用于无毒无害的蛋白质,是一种安全性很高的 食品杀菌剂。溶菌酶化学性质非常稳定,最适pH为6~7,温度50℃,在酸性 条件下很稳定,pH为3时能耐100℃加热45min。利用溶菌酶对水产品进行保 鲜,只要把一定浓度的溶菌酶溶液喷洒在水产品上,即可起到防腐保鲜效果。

利用溶菌酶复合保鲜剂对水产品进行保鲜实验,可以有效地抑制微生物的 生长,延长保鲜时间达3倍以上。

此外,一些新鲜水产品如虾、鱼等在含甘氨酸、溶菌酶和食盐的混合液中 浸渍5min后,沥去水分,保存在5℃的冷库中,9d后无异味、色泽无变化。 在应用溶菌酶作为食品保鲜剂时,必须注意到酶的专一性。对于酵母、霉菌和 革兰阴性菌等引起的腐败变质,溶菌酶不能起到防腐作用。

(三) 其它酶

谷氨酰胺转氨酶又称转谷氨酰胺酶(蛋白质-谷氨酸-γ-谷氨酰胺基转 移酶),可以催化蛋白质分子内交联、分子间交联、蛋白质和氨基酸之间的连 接以及蛋白质分子内谷氨酰胺基的水解。Venugopal等人利用谷氨酰胺转氨酶 处理鱼肉蛋白后,可生成可食性的薄膜,直接用于水产品的包装和保藏,提高 产品的外观和货架期。另外,谷氨酰胺转氨酶可以用于包埋脂类和脂溶性物 质,可以防止水产品氧化腐败。

脂肪酸甘油三酯水解酶,水解底物一般为天然油脂,其水解部位是油脂中 脂肪酸和甘油相连接的酯键,反应产物为甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪 酸。国内将脂肪酶用于含脂量高的鱼类中,如宁波大学开发的脱脂大黄鱼和福 建师范大学研制的脱脂鳍鱼片等,是水解部分脂肪即脱去鱼类的部分脂肪,延 长鱼产品的保藏时间。

(四) 复合生物保鲜剂

乳酸链球菌素(Nisin) 是由34个氨基酸残基组成的抗菌多肽,对多种革 兰阳性菌,尤其是细菌芽孢具有明显的抗菌活性。由于Nisin具有高效、天然、 无毒、安全、营养的特点,1989年FAO/WHO食品添加剂联合专业委员会承 认Nisin作为食品防腐剂,我国也于1990年开始批准使用。

研究冷藏条件下Nisin与溶菌酶复合生物保鲜剂对缢蛏的保鲜效果,结果 表明Nisin和溶菌酶单独使用或混合添加与单纯冷藏(对照组) 相比均具有明 显的保鲜效果,混合添加保鲜效果更佳,该研究对于延长缢蛏的冷藏期具有一 定的实际意义。

新鲜贻贝经处理后用不同配方的复合生物保鲜剂进行保鲜冷藏,结果表 明: 溶菌酶、Nisin等复合生物保鲜剂保鲜效果良好。