摘 要:酵素是以新鮮的蔬菜、水果、糙米、藥食同源中藥等植物為原料,經(jīng)微生物發(fā)酵所產(chǎn)生的富含糖類、有機酸、礦物質、維生素、酚類與萜類等營養(yǎng)成分以及一些重要的酶類等生物活性物質的混合發(fā)酵液。本文綜述了酵素的分類、功能以及其在農(nóng)業(yè)領域的應用,討論了現(xiàn)存的問題并對今后酵素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進行了展望,為酵素的研究提供參考。
關鍵詞:酵素;分類;功能
酵素是以新鮮的蔬菜、水果、糙米、藥食同源中藥等植物為原料,經(jīng)過榨汁或萃取一系列工藝后,再添加酵母菌、乳酸菌等發(fā)酵菌株進行發(fā)酵所產(chǎn)生的含有豐富的糖類、有機酸、礦物質、維生素、酚類與萜類等營養(yǎng)成分以及一些重要的酶類等生物活性物質的混合發(fā)酵液。
酵素的研究現(xiàn)狀
酵素最早起源于日本 ,并形成了品牌產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,作為功能性食品受到人們的歡迎,隨后傳至美國、東南亞以及歐洲一些國家。我國雖然有很多歷史悠久的發(fā)酵食品例如酒、醋、醬等,但由于對其進行深入研究較晚,直到 1994 年酵素發(fā)酵技術才傳到我國,在2000 年之后,酵素在中國市場發(fā)展迅速。隨著我國人民生活水平的不斷提高以及社會經(jīng)濟不斷發(fā)展,人們的健康綠色生活意識也不斷增強,對人體具有保健作用的酵素越來越受到消費者的青睞,成為網(wǎng)紅產(chǎn)品。本文根據(jù)前人的相關研究就酵素的分類、功能、農(nóng)業(yè)領域的應用等加以綜述,期望能為從事酵素生產(chǎn)行業(yè)的相關人員和科研工作者提供參考。
1 酵素的分類
按照行業(yè)標準 QB/T 5324-2018《酵素產(chǎn)品分類導則》的規(guī)定,可按按應用領域、按產(chǎn)品形態(tài)、按生產(chǎn)工藝和按發(fā)酵原料種類 4 種方式對酵素進行分類。
1.1 按應用領域
食用酵素,如蘋果酵素、糙米酵素、香菇酵素、玫瑰花酵素、益生菌酵素等;環(huán)保酵素,如空氣凈化酵素、水體凈化酵素等;日化酵素,如潔面酵素、護膚酵素、口腔護理酵素、洗滌酵素等;飼用酵素,如寵物酵素、飼料酵素等;農(nóng)用酵素,如抗病酵素、驅蟲酵素、促生長酵素、土壤改良酵素等;其他酵素,以上未涵蓋的酵素產(chǎn)品。
1.2 按產(chǎn)品形態(tài)
液態(tài)酵素,在常溫下為液體的產(chǎn)品,如酵素液等;半固態(tài)酵素,產(chǎn)品形態(tài)為膏狀、膠凍狀、膠膜狀等,如酵素膏等;固態(tài)酵素,產(chǎn)品形態(tài)為粉未、顆粒、片狀、塊狀等,如酵素粉等。
1.3 按生產(chǎn)工藝
純種發(fā)酵酵素,如納豆菌酵素、植物乳桿菌酵素等;群種發(fā)酵酵素,如果蔬自然發(fā)酵酵素等;復合發(fā)酵酵素,如果蔬復合發(fā)酵酵素等。
1.4 按發(fā)酵原料種類
植物酵素,如諾麗果酵素、南瓜酵素、糙米酵素、桑葚酵素、五谷酵素等;菌類酵素,如銀耳酵素、蛹蟲草酵素等;動物酵素,如阿膠酵素、魚蛋白酵素等;其他酵素,以上未涵蓋的酵素產(chǎn)品。該標準還在不斷的更新和完善當中,更加合理和符合我國的實際要求的酵素分類標準,可起到促進
酵素行業(yè)的發(fā)展,提高經(jīng)濟和社會效益的作用。
2 酵素的功能
酵素提取物中富含超氧化物歧化酶、黃酮類、植物色素、氨基酸、維生素等活性物質,理論上這些活性成分,可在人體內發(fā)揮多種生理功能,因此,酵素概念被引入到保健、美容、農(nóng)業(yè)等領域。而酵素的多功能作用是否像商家所宣傳的那樣神奇一直存在疑問,備受矚目。因此,酵素的功能效果引起國內外諸多學者的研究興趣。本文根據(jù)近年來酵素相關研究資料做出如下綜述,為酵素產(chǎn)品正確應用到生產(chǎn)生活中提供理論依據(jù)。
2.1 抗氧化供能
目前對酵素抗氧化功能的研究較多,高慶超等通過對黑果枸杞酵素的研究發(fā)現(xiàn),黑果枸杞酵素經(jīng)自然發(fā)酵之后,品質良好,并具有很好的抗氧化活性,可為今后黑果枸杞酵素的開發(fā)提供理論支撐。樊秋元等對黑加侖酵素發(fā)酵的研究表明黑加侖酵素對超氧陰離子自由基、DPPH 自由基和羥自由基具有良好的清除能力。該試驗結果為黑加侖酵素的工業(yè)化生產(chǎn)提
供理論依據(jù)。陸雨等通過對諾麗酵素的研究發(fā)現(xiàn)從諾利酵素中分離出的化合物 cyclo-(L-Pro-L-Leu)具有抗腫瘤作用。以上結果表明,酵素產(chǎn)品均表現(xiàn)出了良好的抗氧化功能。
2.2 改善腸胃功能
現(xiàn)代上班族普遍存在工作繁忙、飲食不定時、壓力過大、愛吃燒烤或喜吃燙食等不良生活習慣,而這些都可能引起腸胃問題,因此,腸胃不好是現(xiàn)代上班族的通病。研究發(fā)現(xiàn)酵素中富含低聚糖、腸道有益菌群、有機酸及植物性膳食纖維等,具有改善腸內微生物平衡與潤腸通便的功效。白浩等
認為,現(xiàn)在科學家們已經(jīng)對酵素的保健功能進行了大量的研究,將植物酵素的保健功能歸于調節(jié)腸道菌群、潤腸道通便。管章瑞等對藍莓酵素的研究表明,藍莓酵素含有多種有機酸,有益于人體機體調節(jié),其中的短鏈脂肪酸可調節(jié)人體腸道菌群平衡,有利于人體健康。李桃花等通過對水果酵素對小鼠胃腸道消化功能的影響研究發(fā)現(xiàn),水果酵素對小鼠胃腸動力、腸道機械運動功能提升均有促進作用,且隨著水果酵素喂養(yǎng)濃度的增加,促進作用逐漸增強。以上結果表明,酵素產(chǎn)品均能表現(xiàn)出良好的調理腸胃
的功能。
2.3 美容功能
目前對酵素的美容功能的研究取得了較多成果,鄭超通過對一種諾麗酵素美白防曬霜及其制備方法的研究得出,將酵素中的微量元素以及生物活性物質應用到防曬霜當中,可以達到阻隔或吸收紫外線的功效,可以加快皮膚的新陳代謝以及增強細胞損傷后的修復能力,從而達到抗衰的美容效果。田中清隆等認為,李子酵素分解物 Clairju 有祛除黑色素、祛斑的美容功效。武慶認為,由于酵素中含有抑菌成分,將此類成分添加到化妝品或洗面奶中具有一定的抑制痤瘡的功效。另外,目前有研究表明,酵素還具有去角質 、美白 、抑菌等美容功能。以上結果表明,酵素產(chǎn)品均表現(xiàn)出良好的美容功能。
2.4 其他功能
除此之外,酵素還有許多保健功能,如提高免疫力 、治療腹瀉 、抗壓與抗疲勞 、調節(jié)人體酸堿平衡、促進血液循環(huán) 、促進新陳代謝、降
血脂減肥以及解酒護肝等。
3 農(nóng)業(yè)領域的應用
目前酵素在農(nóng)業(yè)領域的研究主要集中在改善土壤、減少污染、農(nóng)作物增產(chǎn)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質與防治蟲害等方面 。
3.1 改善土壤
酵素中含有大量的有益微生物,將其應用到土壤中,可優(yōu)化土壤微生物種群結構,提高土壤酶活性,從而達到改善土壤板結、養(yǎng)分流失、通透性低等問題的目的。文亞雄等認為,施用酵素菌肥料能有效改良土壤結構,保持土壤水分及溫度,促進土壤養(yǎng)分的轉化和植物對養(yǎng)分的吸收,提高肥效,并且隨著酵素菌肥的施用,土壤中的有機質含量不斷提高。閆鵬科等認為,施用生物有機肥能降低土壤 pH 值和全鹽含量,顯著提高土壤有機質和堿解氮、有效磷、速效鉀養(yǎng)分含量。
3.2 農(nóng)作物增產(chǎn)、品質改善
張昕悅等認為,酵素肥可使農(nóng)作物產(chǎn)量顯著提高,增加經(jīng)濟效益。閆鵬科等認為,生物有機肥在枸杞增產(chǎn)和改善品質方面有顯著作用,與不施肥(T1)相比,施生物有機肥增產(chǎn) 38.01% ~ 86.88%,枸杞漿果縱徑、橫徑、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。趙英等認為,施肥處理對玉米生長發(fā)育狀況有著較明顯的影響,其中施
用新型玉米酵素專用肥的玉米根系發(fā)達、根量增大、毛細根系數(shù)量增多,玉米植株整體生長發(fā)育狀態(tài)良好,產(chǎn)量最高,說明新型玉米酵素專用肥對玉米增產(chǎn)效果優(yōu)于參試的其他肥料。
3.3 防治蟲害
農(nóng)藥的長期使用,使農(nóng)作物病蟲害的抗藥性日益增加,污染環(huán)境的同時使防治蟲害的效果日益下降。植物酵素營養(yǎng)液呈弱酸性,不利于病原菌的生長;同時,營養(yǎng)液中的有益微生物群體對有害微生物具有很好的抑制作用
。植物酵素營養(yǎng)液能夠對防治農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生起到積極作用。芳香植物含有生物堿、酚類和多糖類等多種活性物質,因此,以此類植物為原料制備的酵素營養(yǎng)液抑菌效果更加顯著。王麗麗等通過對 7 種生物酵素對病蟲害的室內防治作用的研究得出,1 ∶ 10 濃度的大蒜酵素對黃瓜白粉病和黃瓜霜霉病的防效分別達到 86.15% 和 79.24%;1 ∶ 30濃度的大蒜酵素對番茄葉霉病的防效達到 82.55%。
4 討論
我國對酵素的研究起步較晚,目前市面上的一些酵素產(chǎn)品質量參差不齊,甚至存在三無產(chǎn)品,行業(yè)部門要加強監(jiān)管,盡快建立健全相關質量技術標準,加強科學指導,從而開發(fā)出具有安全保健功能的酵素產(chǎn)品,造福社會。目前,對酵素產(chǎn)品安全性能的研究采用的是建立動物模型的方法,以此推測酵素產(chǎn)品對人體的作用和危害。由于人與動物存在一定差異,體外動物試驗不能完全還原人體的消化系統(tǒng),因此,酵素產(chǎn)品在人體的消化過程以及對人體有無副作用仍需進一步驗證。因此,需更加科學合理的將酵素應用到保健、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領域當中,使酵素產(chǎn)品為社會發(fā)揮更大作用,創(chuàng)造更多財富。返回搜狐,查看更多