酵素博客 酵素 酵素视角 | 酵素的研究现状

酵素视角 | 酵素的研究现状

摘要:酵素是以新鲜的蔬菜、水果、糙米、药食同源中药等植物为原料,经微生物发酵所产生的富含糖类、有机酸、矿物质、维生素、酚类与萜类等营养成分以及一些重要的酶类等生物活性物质的混合发酵液。本文综述了酵素的分类、功能以及其在农业领域的应用,讨论了现存的问题并对今后酵素产业的发展进行了展望,为酵素的研究提供参考。

关键词:酵素;分类;功能

酵素是以新鲜的蔬菜、水果、糙米、药食同源中药等植物为原料,经过榨汁或萃取一系列工艺后,再添加酵母菌、乳酸菌等发酵菌株进行发酵所产生的含有丰富的糖类、有机酸、矿物质、维生素、酚类与萜类等营养成分以及一些重要的酶类等生物活性物质的混合发酵液。

酵素最早起源于日本 ,并形成了品牌产业化规模,作为功能性食品受到人们的欢迎,随后传至美国、东南亚以及欧洲一些国家。我国虽然有很多历史悠久的发酵食品例如酒、醋、酱等,但由于对其进行深入研究较晚,直到1994年酵素发酵技术才传到我国,在2000年之后,酵素在中国市场发展迅速。随着我国人民生活水平的不断提高以及社会经济不断发展,人们的健康绿色生活意识也不断增强,对人体具有保健作用的酵素越来越受到消费者的青睐,成为网红产品。

本文根据前人的相关研究就酵素的分类、功能、农业领域的应用等加以综述,期望能为从事酵素生产行业的相关人员和科研工作者提供参考。

酵素的分类

按照行业标准 QB/T 5324-2018《酵素产品分类导则》的规定,可按应用领域、按产品形态、按生产工艺和按发酵原料种类 4 种方式对酵素进行分类。

1、按应用领域

食用酵素,如苹果酵素、糙米酵素、香菇酵素、玫瑰花酵素、益生菌酵素等;环保酵素,如空气净化酵素、水体净化酵素等;日化酵素,如洁面酵素、护肤酵素、口腔护理酵素、洗涤酵素等;饲用酵素,如宠物酵素、饲料酵素等;农用酵素,如抗病酵素、驱虫酵素、促生长酵素、土壤改良酵素等;其他酵素,以上未涵盖的酵素产品。

2、按产品形态

液态酵素,在常温下为液体的产品,如酵素液等;半固态酵素,产品形态为膏状、胶冻状、胶膜状等,如酵素膏等;固态酵素,产品形态为粉未、颗粒、片状、块状等,如酵素粉等。

3、按生产工艺

纯种发酵酵素,如纳豆菌酵素、植物乳杆菌酵素等;群种发酵酵素,如果蔬自然发酵酵素等;复合发酵酵素,如果蔬复合发酵酵素等。

4、 按发酵原料种类

植物酵素,如诺丽果酵素、南瓜酵素、糙米酵素、桑葚酵素、五谷酵素等;菌类酵素,如银耳酵素、蛹虫草酵素等;动物酵素,如阿胶酵素、鱼蛋白酵素等;其他酵素,以上未涵盖的酵素产品。该标准还在不断的更新和完善当中,更加合理和符合我国的实际要求的酵素分类标准,可起到促进酵素行业的发展,提高经济和社会效益的作用。

酵素的功能

酵素提取物中富含超氧化物歧化酶、黄酮类、植物色素、氨基酸、维生素等活性物质,理论上这些活性成分,可在人体内发挥多种生理功能,因此,酵素概念被引入到保健、美容、农业等领域。而酵素的多功能作用是否像商家所宣传的那样神奇一直存在疑问,备受瞩目。因此,酵素的功能效果引起国内外诸多学者的研究兴趣。本文根据近年来酵素相关研究资料做出如下综述,为酵素产品正确应用到生产生活中提供理论依据。

1、抗氧化供能

目前对酵素抗氧化功能的研究较多,高庆超等通过对黑果枸杞酵素的研究发现,黑果枸杞酵素经自然发酵之后,品质良好,并具有很好的抗氧化活性,可为今后黑果枸杞酵素的开发提供理论支撑。樊秋元等对黑加仑酵素发酵的研究表明黑加仑酵素对超氧阴离子自由基、DPPH 自由基和羟自由基具有良好的清除能力。该试验结果为黑加仑酵素的工业化生产提供理论依据。陆雨等通过对诺丽酵素的研究发现从诺利酵素中分离出的化合物 cyclo-(L-Pro-L-Leu)具有抗肿瘤作用。以上结果表明,酵素产品均表现出了良好的抗氧化功能。

2、改善肠胃功能

现代上班族普遍存在工作繁忙、饮食不定时、压力过大、爱吃烧烤或喜吃烫食等不良生活习惯,而这些都可能引起肠胃问题,因此,肠胃不好是现代上班族的通病。研究发现酵素中富含低聚糖、肠道有益菌群、有机酸及植物性膳食纤维等,具有改善肠内微生物平衡与润肠通便的功效。白浩等认为,现在科学家们已经对酵素的保健功能进行了大量的研究,将植物酵素的保健功能归于调节肠道菌群、润肠道通便。管章瑞等对蓝莓酵素的研究表明,蓝莓酵素含有多种有机酸,有益于人体机体调节,其中的短链脂肪酸可调节人体肠道菌群平衡,有利于人体健康。李桃花等通过对水果酵素对小鼠胃肠道消化功能的影响研究发现,水果酵素对小鼠胃肠动力、肠道机械运动功能提升均有促进作用,且随着水果酵素喂养浓度的增加,促进作用逐渐增强。以上结果表明,酵素产品均能表现出良好的调理肠胃的功能。

3、美容功能

目前对酵素的美容功能的研究取得了较多成果,郑超通过对一种诺丽酵素美白防晒霜及其制备方法的研究得出,将酵素中的微量元素以及生物活性物质应用到防晒霜当中,可以达到阻隔或吸收紫外线的功效,可以加快皮肤的新陈代谢以及增强细胞损伤后的修复能力,从而达到抗衰的美容效果。田中清隆等认为,李子酵素分解物 Clairju 有祛除黑色素、祛斑的美容功效。武庆认为,由于酵素中含有抑菌成分,将此类成分添加到化妆品或洗面奶中具有一定的抑制痤疮的功效。另外,目前有研究表明,酵素还具有去角质 、美白  、抑菌等美容功能。以上结果表明,酵素产品均表现出良好的美容功能。

4、其他功能

除此之外,酵素还有许多保健功能,如提高免疫力 、治疗腹泻 、抗压与抗疲劳  、调节人体酸碱平衡、促进血液循环 、促进新陈代谢、降血脂减肥以及解酒护肝等。

农业领域的应用

目前酵素在农业领域的研究主要集中在改善土壤、减少污染、农作物增产、改善农产品品质与防治虫害等方面 。

1、改善土壤

酵素中含有大量的有益微生物,将其应用到土壤中,可优化土壤微生物种群结构,提高土壤酶活性,从而达到改善土壤板结、养分流失、通透性低等问题的目的。文亚雄等认为,施用酵素菌肥料能有效改良土壤结构,保持土壤水分及温度,促进土壤养分的转化和植物对养分的吸收,提高肥效,并且随着酵素菌肥的施用,土壤中的有机质含量不断提高。闫鹏科等认为,施用生物有机肥能降低土壤 pH 值和全盐含量,显著提高土壤有机质和碱解氮、有效磷、速效钾养分含量。

2、农作物增产、品质改善

张昕悦等认为,酵素肥可使农作物产量显著提高,增加经济效益。闫鹏科等认为,生物有机肥在枸杞增产和改善品质方面有显著作用,与不施肥(T1)相比,施生物有机肥增产 38.01% ~ 86.88%,枸杞浆果纵径、横径、百粒重都有所增加,可溶性固形物含量、糖含量、VC 含量均有所提高。赵英等认为,施肥处理对玉米生长发育状况有着较明显的影响,其中施用新型玉米酵素专用肥的玉米根系发达、根量增大、毛细根系数量增多,玉米植株整体生长发育状态良好,产量最高,说明新型玉米酵素专用肥对玉米增产效果优于参试的其他肥料。

3、防治虫害

农药的长期使用,使农作物病虫害的抗药性日益增加,污染环境的同时使防治虫害的效果日益下降。植物酵素营养液呈弱酸性,不利于病原菌的生长;同时,营养液中的有益微生物群体对有害微生物具有很好的抑制作用。植物酵素营养液能够对防治农作物病虫害的发生起到积极作用。芳香植物含有生物碱、酚类和多糖类等多种活性物质,因此,以此类植物为原料制备的酵素营养液抑菌效果更加显著。王丽丽等通过对 7 种生物酵素对病虫害的室内防治作用的研究得出,1 ∶ 10 浓度的大蒜酵素对黄瓜白粉病和黄瓜霜霉病的防效分别达到 86.15% 和 79.24%;1 ∶ 30浓度的大蒜酵素对番茄叶霉病的防效达到 82.55%。

讨论

我国对酵素的研究起步较晚,目前市面上的一些酵素产品质量参差不齐,甚至存在三无产品,行业部门要加强监管,尽快建立健全相关质量技术标准,加强科学指导,从而开发出具有安全保健功能的酵素产品,造福社会。

目前,对酵素产品安全性能的研究采用的是建立动物模型的方法,以此推测酵素产品对人体的作用和危害。由于人与动物存在一定差异,体外动物试验不能完全还原人体的消化系统,因此,酵素产品在人体的消化过程以及对人体有无副作用仍需进一步验证。

因此,需更加科学合理的将酵素应用到保健、医疗、农业等领域当中,使酵素产品为社会发挥更大作用,创造更多财富。

贤人师兄食用植物酵素

贤人师兄食用植物酵素是霸州市信德缘食品有限公司主打产品与核心品牌,由公司创始人贤人师兄与肖总倾情缔造。

一句发自内心的话“做老百姓喝得起的品质酵素”,始终不变的承诺;一张全国首发的“食用植物酵素生产许可证”,酵素工匠精神的真实写照。秉持自然发酵原则,零添加、零防腐剂、零化学溶剂,酵素原液,原汁原味。严格多重监测机制,高于国家酵素行业标准,确保每一滴酵素的安全。

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