第八章 酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系

第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系

8.1酶與食品衛(wèi)生的一般關(guān)系8.2酶作用產(chǎn)生有毒物和不利于健康的物質(zhì)8.3酶作用導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分的損失8.4酶作用的解毒反應(yīng)第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.1酶與食品衛(wèi)生的一般關(guān)系

8.1.1酶作用產(chǎn)生的有毒物質(zhì)8.1.2酶作用引起的致敏癥狀8.1.3酶作用導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分損失8.1.4酶的解毒反應(yīng)8.1.5酶在食品安全檢測方面的應(yīng)用

不利影響有利方面第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.1.1酶作用產(chǎn)生的有毒物質(zhì)

在發(fā)酵和腌制食品中，例如干酪、酸奶、啤酒和腌黃瓜，其中就含有微生物來源的酶。食品中含有豐富的物質(zhì)，所以在食物中可以和酶作用的底物很多。這就可能出現(xiàn)食物經(jīng)一段時間的放置或破碎后，其中含有的成分本身是沒有毒害作用，但是經(jīng)酶催化降解后就會變成有毒的物質(zhì)。另外，食品中的一些酶本身對人體的健康就有副作用，譬如大豆中的抗胰蛋白酶會產(chǎn)生嘔吐、惡心、腹瀉等中毒癥狀。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.1.2酶作用引起的致敏癥狀

食物中能使機體產(chǎn)生過敏反應(yīng)的抗原分子稱為食物過敏原，它們大多為蛋白質(zhì)。例如在烤制食品中的細(xì)菌淀粉酶和啤酒中的木瓜蛋自酶的活性就有可能部分地殘存下來。在食用未經(jīng)處理的新鮮菠蘿時，口腔黏膜將有明顯的刺激感，某些過敏反應(yīng)的人群會引起過敏反應(yīng)，這是因為菠蘿中含有一種蛋白酶——致敏菠蘿蛋白酶，此酶是食用菠蘿而引起過敏反應(yīng)的主要原因。直接攝入濃縮的酶粉也會引起過敏反應(yīng)，在生產(chǎn)酶制劑的工廠中和在使用加酶洗滌劑時，可能會發(fā)生這種情況。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.1.3酶作用導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分損失

一些酶的作用會導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分的損失，這其中包括脂肪氧合酶、硫胺素酶Ⅰ、抗壞血酸氧化酶和多酚氧化酶等。它們作用的機制都是破壞食品中的營養(yǎng)組分，使食品的營養(yǎng)價值降低。所以，為了避免由于酶作用而導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分的損失，一般通過降低酶的活性或使其失活的方法來加工食品。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.1.4酶的解毒反應(yīng)

食品中經(jīng)常含有一些毒素，或者是消化后對營養(yǎng)有拮抗作用的物質(zhì)，它們的存在對人體的健康及該食品的發(fā)展有許多不利的影響，所以有很多科學(xué)家致力于對食品解毒的研究。酶作用之一是具有解毒功能，在消除或減少毒素作用方面起了很重要的作用。而且同其他解毒方法相比，酶法解毒可以在溫和的條件下進行，符合公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，不會影響到食品質(zhì)量。另外酶對毒性的去除具有專一性，酶通常被認(rèn)為是食品本身的一個組成部分，而不會被看作是添加的或外來的試劑，減少了大眾對于食品安全的疑慮。四季豆中毒的病因可能與皂素、植物血球凝集素、胰蛋白酶抑制物有關(guān)。

第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.1.5酶在食品安全檢測方面的應(yīng)用

在食品安全重要性日益增加的今天，大多數(shù)國家開始對食品的安全性問題提出更高的要求，涌現(xiàn)出許多食品安全檢測的新技術(shù)，檢測技術(shù)日益趨向于高技術(shù)化、系列化、速測化、便攜化和商品化。酶法檢測是利用酶催化作用的專一性對物質(zhì)進行檢測，已經(jīng)成為分析檢測的重要手段。酶法檢測具有專一性、檢測速度快、檢測條件溫和等優(yōu)勢，在食品安全檢測中應(yīng)用十分廣泛，是一種具有前景的新技術(shù)。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.2酶作用產(chǎn)生有毒物和不利于健康的物質(zhì)8.2.1食品中酶作用產(chǎn)生的有毒物質(zhì)8.2.2食品中酶的致敏作用8.2.3陳曲中酶作用產(chǎn)生的有毒物質(zhì)第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.2.1食品中酶作用產(chǎn)生的有毒物質(zhì)1.木薯含有生氰糖苷，雖然它本身并無毒，但是在內(nèi)源糖苷酶的作用下，產(chǎn)生氫氰酸這樣的有毒物質(zhì)。如果將木薯根切成小塊后徹底清洗，那么留在組織中的微量氫氰酸在隨后的燒煮中通過發(fā)揮作用而被去除。2.十字花科植物的種子以及皮和根含有葡萄糖芥苷，在芥苷酶的作用下會產(chǎn)生對人和動物體有害的化合物。如菜子中的原甲狀腺腫素被芥苷酶水解，水解產(chǎn)生的異硫氰酸酯經(jīng)過環(huán)化反應(yīng)生成有毒的甲狀腺腫素。甲狀腺腫素能使人和動物體的甲狀腺代謝性增大。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系3.大豆抗?fàn)I養(yǎng)成分中抗胰蛋白酶(又稱為胰蛋白酶抑制物或胰蛋白酶抑制素)是其中的一種。如生黃豆中就有這種有毒物質(zhì)，它對胃腸有刺激作用，并能抑制體內(nèi)蛋白酶的正常活性。一般來說，將大豆煮沸和煮熟后就會破壞抗胰蛋白酶，從而不會對人體的健康產(chǎn)生副作用。但如果食用未熟透的大豆，或飲用未煮沸的豆?jié){，很容易發(fā)生中毒癥狀，具體表現(xiàn)為嘔吐、惡心、腹瀉等急性胃腸炎癥狀。4.大豆中含有另外一種毒素——凝血素。它能凝集動物的紅細(xì)胞，大豆粉中一般含有大約3％的凝血素。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.2.3陳曲中酶作用產(chǎn)生的有毒物質(zhì)

在陳曲貯存期中微生物酶的作用十分復(fù)雜，隨著貯存期的延長，陳曲中酶的活力會發(fā)生變化。如在為期一年的釀造過程中操作過程中出現(xiàn)紕漏，不但不能得到預(yù)期的風(fēng)味，而且陳曲中的酶催化產(chǎn)生過量的酒精和有毒物質(zhì)，而這些物質(zhì)不利于人的健康。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.3酶作用導(dǎo)致食品中營養(yǎng)組分的損失8.3.1脂肪氧合酶對食品中營養(yǎng)組分的破壞8.3.2硫胺素酶I對食品中維生素B1的破壞8.3.3食品中的酶對食品中抗壞血酸的破壞8.3.4多酚氧化酶對食品中營養(yǎng)組分的破壞8.3.5動物性食品中酶對營養(yǎng)組分的破壞第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.3.1脂肪氧合酶對食品中營養(yǎng)組分的破壞

植物食品中本身所含有的大多數(shù)酶在其正常代謝過程中常常發(fā)生酶促反應(yīng)，這種作用使果蔬具有良好的風(fēng)味，例如黃瓜、番茄、西瓜、馬鈴薯、草莓等，它們產(chǎn)生風(fēng)味的前體物質(zhì)是脂肪酸，其作用的酶是脂肪氧合酶，這些揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生了人們期望的風(fēng)味。另外在紅茶和烏龍茶的發(fā)酵過程中，人們有意識地利用脂肪氧合酶的催化作用來催化亞油酸，將亞油酸氧化分解生成正己醛、乙烯醇、乙烯醛等茶葉特有的香氣成分。有利的作用：第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系

在冷凍蔬菜和一些食品加工中，脂肪氧合酶可產(chǎn)生不良的風(fēng)味和顏色，例如在冷凍和加工蔬菜中使葉綠素發(fā)生降解，破壞以苜宿為原料的飼料中的葉黃素和其他有色類胡蘿卜素，破壞添加于食品中的色素等。脂肪氧合酶對于食品營養(yǎng)的破壞主要表現(xiàn)為：它的作用產(chǎn)物對維生素A的破壞；它酶作用產(chǎn)物減少了食品中必需不飽和脂肪酸的量；這種酶作用的產(chǎn)物和蛋白質(zhì)的必需氨基酸發(fā)生反應(yīng)，從而降低了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及功能特性。使脂肪氧合酶失活的常用手段是控制食品加工時的溫度，如在豆奶的加工中，將未浸泡的脫殼大豆在80～100℃的熱水中研磨10min，即可消除不良風(fēng)味。將食品材料調(diào)節(jié)到pH偏酸性時再進行熱處理，也是使脂肪氧合酶失活的有效方法。

酚類抗氧化物能抑制脂肪氧合酶。這些抗氧化劑包括去甲二氫愈刨木酸和生育酚等。不利影響：第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.3.2硫胺素酶I對食品中維生素B1的破壞第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.3.3食品中的酶對食品中抗壞血酸的破壞抗壞血酸氧化酶

在酸性條件下，即使食品材料中含有抗壞血酸氧化酶的活力，仍然能保留Vc的活性。

第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.3.4多酚氧化酶對食品中營養(yǎng)組分的破壞當(dāng)新鮮植物組織被損傷(通常含有多酚氧化酶)時氧大量侵入，造成醌的形成，發(fā)生醌的積累，醌進一步氧化聚合形成褐色素稱為黑色素或類黑精，這個過程被稱作酶促褐變。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系

酶促褐變多發(fā)生在較淺色的水果和蔬菜中，例如馬鈴薯、蘋果、桃、香蕉等。多酚氧化酶催化形成的醌與蛋白質(zhì)中賴氨酸發(fā)生作用，降低了賴氨酸的含量，從而影響到食品的營養(yǎng)價值。在橘汁和香蕉泥的混合物中，由于多酚氧化酶的作用所產(chǎn)生的醌的氧化作用，使抗壞血酸生成脫氫抗壞血酸，酶促褐變的出現(xiàn)也表明受作用的組織中總抗壞血酸的損失。

第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系在食品加工中抑制酶活性的方法：①加熱處理：在升高溫度下，對食品進行適當(dāng)時間的處理，可使其中的所有酶失去活性。

②調(diào)節(jié)pH：多數(shù)酚酶最適宜的pH范圍是6～7，pH在3.0以下，酚酶活性幾乎都完全失去。

③用化學(xué)藥品抑制酶的活性：二氧化硫、亞硝酸鈉、亞硫酸氫鈉和偏亞硫酸鈉等都是酚酶的強抑制劑。

④驅(qū)氧法：將果蔬浸泡在水中與氧隔離以抑制酶促褐變。但當(dāng)果蔬重新暴露在空氣中時，又能發(fā)生酶促褐變。因此可采用表面處理方法。即把切開的果蔬先用濃度較高的抗壞血酸浸泡，抗壞血酸在自動氧化過程中會消耗果蔬切口處組織表面的氧，形成一層阻氧擴散層，防止組織中的酶促褐變。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.3.5動物性食品中酶對營養(yǎng)組分的破壞

動物性食品原料中酶的作用多數(shù)是由外來的酶使其營養(yǎng)成分損失，其中微生物產(chǎn)生的酶是主要因素。

牛乳中含有60多種酶類，除了部分是乳中固有的，大部分來源于感染的微生物所分泌，乳鏈球菌、乳酸桿菌、大腸桿菌和一些蛋白酶分解菌等，尤其乳中感染的嗜冷菌中的假單胞菌屬具有較強的分泌酶的功能。

發(fā)酵香腸中微生物也會產(chǎn)生一些酶(如硝酸還原酶、過氧化氫酶、蛋白酶和脂酶)。食品中一些酶使蛋白質(zhì)分解后產(chǎn)生低分子物質(zhì)，因而喪失了蛋白質(zhì)原有的營養(yǎng)價值。脂肪被酶催化產(chǎn)生過氧化物，再分解為羰基化合物、低分子脂酸與醛、酮等，喪失了脂肪對人體的生理作用和營養(yǎng)價值。

碳水化合物被酶水解為醇、醛、酮、酯和二氧化碳，也失去了碳水化合物的生理功能。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.4酶作用的解毒反應(yīng)8.4.1酶對豆類及豆制品中棉子糖和來蘇糖的水解作用8.4.2酶對食品中植酸的水解作用

8.4.3酶對蠶豆中蠶豆病因子的解毒作用8.4.4酶對黃曲霉毒素的解毒作用

8.4.5谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽-s-轉(zhuǎn)移酶作用的解毒作用8.4.6酶對單細(xì)胞蛋白中核酸的降解作用8.4.7酶對有機磷農(nóng)藥的解毒作用

8.4.8酶對亞硝酸鹽的解毒作用

8.4.9酶對乳糖的促消化作用

第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.4.2酶對食品中植酸的水解作用

植酸存在于自然界豆科植物及谷類等植物中。它以其鈣鹽、鎂鹽及鉀鹽的混合狀態(tài)存在，還可與鐵、鋅等金屬離子形成不溶性化合物，當(dāng)膳食中含有植酸會影響金屬離子的吸收。還會與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，降低蛋白質(zhì)的價值，不利于吸收。添加外源性植酸酶的方法降低其含量，如從麥芽汁中提取的植酸酶可以將植酸水解為磷酸和肌醇。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.4.4酶對黃曲霉毒素的解毒作用

黃曲霉毒素(AFT)是一群結(jié)構(gòu)相似，并且在365nm的紫外光激發(fā)作用下產(chǎn)生較強熒光的毒素。各黃曲霉毒素中以AFTBl毒性最強。從真菌E-2菌體所得的提取物液可使樣品的熒光明顯減弱，即樣品中AFTBl的量明顯減少。該提取液的去毒作用在20～50℃有效力，60℃時活力幾乎全部喪失，最佳作用溫度為25℃；解毒活性范圍為pH5.4～7.6，最佳pH為6.0；有效作用時間為60min。在環(huán)菌屬中存在著可以脫除黃曲霉毒素B1毒性的多酶復(fù)合體系，從中分離出一種胞內(nèi)酶，命名為黃曲霉毒素脫毒酶。毒理學(xué)及病理學(xué)研究表明，通過該酶的處理，黃曲霉毒素B1的毒性大大降低。第八章酶與食品衛(wèi)生及安全的關(guān)系8.4.7酶對有機磷農(nóng)藥的解毒作用

有機磷毒劑是乙酰膽堿酯酶抑制劑，因而對人和哺乳動物、魚類及鳥類等易產(chǎn)生毒害作用。目前生產(chǎn)和正在使用的并引起人們對其毒理學(xué)感興趣的有機磷殺蟲劑主要是磷酸酯、硫代(逐)磷酸酯以及硫代(逐)磷酰胺酯。