1、酵素發(fā)展研究現狀
酵素是通過(guò)益生菌發(fā)酵一種或多種新鮮蔬菜、水果、菌菇、中草藥等而成的一種功能性液體或固體，因富含酶、維生素、微量元素、氨基酸、脂類(lèi)和多酚等營(yíng)養物質(zhì)，而受到國內外研究者的重視，具有極大的發(fā)展潛力。
酵素最初起源于日本，在日本很受歡迎，市場(chǎng)需求量很大，在日本酵素一年可達1000億日元的消費額，而且生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速，處于世界領(lǐng)先水平。它的酵素產(chǎn)業(yè)分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是將酵素作為產(chǎn)品直接制造生產(chǎn)，另一類(lèi)是將酵素作為原料繼續進(jìn)行深加工，如酵素面膜。目前酵素在國內外已經(jīng)非常流行，2013年全球酵素市場(chǎng)消費高達27.4億美元，以美國和歐洲為主，其中食用酵素發(fā)展空間及成長(cháng)潛力最大，年成長(cháng)率7% 以上，同時(shí)市場(chǎng)的增長(cháng)幅度也相當強勁，如美國康能健康產(chǎn)業(yè)有限公司的康能酵素；美商大溪地諾麗國際公司的諾麗酵素飲品；德國AB Enzymes公司的食品、飲料、紡織及全球紙漿和造紙工業(yè)用酵素制品等。在國外，人們已經(jīng)把酵素作為一種功能性食品，其功效包括：調節胃腸道功能，提高免疫功能，提高營(yíng)養物質(zhì)利用率，減少過(guò)敏發(fā)生，降低癌癥的發(fā)病率，所以酵素對保證人體健康，預防疾病具有重要作用。
相比較而言，我國發(fā)酵食品諸如酒、醋、醬等產(chǎn)品歷史悠久，但是對其進(jìn)行深入的研究發(fā)展較晚，直到1994年酵素發(fā)酵技術(shù)才傳到我國，但重視程度較低，食品領(lǐng)域應用甚少，市場(chǎng)缺口大。隨著(zhù)酵素在國外的迅速發(fā)展，國內酵素市場(chǎng)也開(kāi)始不斷拓展。在2000年之后，酵素才真正的進(jìn)入中國市場(chǎng)，起初對酵素的研究?jì)H限于飼料，之后逐步擴展到美容護膚品、醫學(xué)和食品等多種方面。陳丹等報道：當前國內實(shí)用型酵素產(chǎn)品火熱，其質(zhì)量管理方面亟待加強，但是由于酵素具有能夠消除自由基、抗腫瘤、抗衰老、提高機體免疫力、限制炎癥，清除血管垃圾等功效依然備受各界人士關(guān)注。酵素適用人群大致可以分為以下幾類(lèi)：中年女性：精神壓力大，免疫力低下，內分泌失調等；嬰幼兒童，腹瀉、食欲不振、抵抗力弱；外出旅游、出差人員：預防腹瀉，增強抵抗力和免疫力；飲酒人群：減輕宿醉，緩解肝臟負擔；亞健康人群：有效改善亞健康狀態(tài)。
2、酵素的制備工藝
近年來(lái)，我國對發(fā)酵酵素工藝進(jìn)行了深入研究，并且取得一定的成就。楊婧娟等對工藝進(jìn)行優(yōu)化，確定糖添加量為40%，料水比為1∶ 10 ( g /mL)，接種量為2.4%，發(fā)酵時(shí)間3 d為最佳發(fā)酵工藝參數，同時(shí)發(fā)酵后所得到的酵素食品具有清香味且去除了生黃精麻味和刺激性。陳庶來(lái)等在糙米酵素發(fā)酵工藝的研究中，采用活性面包干酵母進(jìn)行發(fā)酵試驗，將還原糖消耗量作為試驗指標，對酵母活化時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間、接種量做正交試驗，得出最佳優(yōu)化工藝為接種菌量1.2 g /20 g，原料發(fā)酵時(shí)間11 h，酵母活化時(shí)間1 h，且在每8 g 發(fā)酵樣品中消耗的還原糖達13.682 mg時(shí)，發(fā)酵較為完善。孫大慶等通過(guò)單因素實(shí)驗和正交試驗，以淀粉酶活力為檢測指標得出：在接種量3.5%，培養時(shí)間4.5 h，溫度32 ℃，小米酵素中淀粉酶活力最強。董潔等利用酵母菌和乳酸菌發(fā)酵金絲小棗棗泥酵素，通過(guò)正交實(shí)驗得出：接種0.1%酵母菌， 30 ℃下發(fā)酵12 h，然后接種0.5% 乳酸菌， 37 ℃下發(fā)酵28 h，最后控制溫度在6～8 ℃發(fā)酵24 h，此時(shí)金絲小棗棗泥酵素最優(yōu)。戰偉偉等以藍靛果和椰子為主要原料，通過(guò)正交實(shí)驗確定最佳工藝：酵母菌與雙歧桿菌配比2∶1，發(fā)酵溫度33 ℃，發(fā)酵時(shí)間70 d；莫大美等采用響應面法優(yōu)化酵母菌和乳酸菌雙菌種發(fā)酵制備玫瑰花酵素，建立玫瑰花酵素SOD 酶活性與各自變量的回歸方程，然后接種醋酸菌聯(lián)合發(fā)酵，增加酵素口感和風(fēng)味。
3、酵素的主要功能
酵素具有美白護膚、增強胃腸道消化吸收、解酒護肝、消炎抑菌、降血脂等功效。
美白護膚。酵素可有效抑制酪氨酸酶進(jìn)而抑制黑色素形成。任清等通過(guò)美白抗衰老功效試驗表明膏狀和粉狀2種形態(tài)的酵素均有美白功效，并且膏狀酵素美白效果較為明顯，證明其具有較強的抗氧化能力。田中清隆等通過(guò)細胞試驗表明李子酵素分解物Clairju對角化細胞吞噬黑色素起抑制作用，人體試驗表明使用含李子酵素分解物Clairju的產(chǎn)品，人體內黑素指數出現顯著(zhù)降低。
增強胃腸道消化吸收。酵素中富含維生素、氨基酸、有機酸、低聚糖等多種有效成分，可有助于促進(jìn)食物的分解消化，改善腸胃內微生物平衡。趙金鳳通過(guò)建立小鼠模型進(jìn)行小腸運動(dòng)試驗和排便試驗，研究表明給小鼠食用酵素能明顯促使小腸推進(jìn)運動(dòng)，減少首粒排黑便時(shí)間，增多糞便粒數及糞便質(zhì)量。
解酒護肝。喝酒前食用酵素可有效保護肝臟和胃部，避免肝臟和胃部受損。趙金鳳建立小鼠急性酒精性肝損傷模型，通過(guò)檢測肝組中ALT、AST、TG、ADH、MDA的含量，來(lái)討論其解酒護肝作用，結果顯示，酵素能明顯降低肝組織中ALT、AST酶活力，減少酒精對肝組織的損傷，通過(guò)提高肝組織ADH活性，使酒精代謝加快，酒精濃度下降。秦松等開(kāi)展類(lèi)似試驗，得出奇魅植物酵素對小鼠酒精性肝損傷有一定保護作用的結論。
消炎抑菌。酵素是一種天然抗生素，可促使白血球擁有良好殺菌功能，同時(shí)修復細胞損傷部位，達到抑制病菌生長(cháng)、治療消炎的目的。董銀卯等通過(guò)膏狀和粉狀2種形態(tài)的酵素來(lái)對?化妝品腐敗菌、對痤瘡相關(guān)病原菌、對面部菌進(jìn)行抑制試驗，結果表明它們都具有抑菌功用。
4、豐縣白酥梨、豐縣蘋(píng)果、新沂水蜜桃、賈汪石榴等徐州特色果蔬的發(fā)展現狀
豐縣白酥梨為國家地理標志產(chǎn)品，是豐縣主導品種，果皮呈淡金黃色，平滑而有臘質(zhì)光澤；果肉潔白如玉，酥脆爽口，濃甜如蜜，皮薄多汁，入口即酥，富含鈣、磷、鐵、維生素B2、維生素C等。豐縣白酥梨曾榮獲第三屆國際農業(yè)博覽會(huì )產(chǎn)品第一名，第三屆名特優(yōu)果品展銷(xiāo)會(huì )‘中華名果’的稱(chēng)號?，F有面積8萬(wàn)余畝，年產(chǎn)果品13萬(wàn)噸。由于白酥梨“皮薄多汁、彈指即破”，不易儲存和運輸。此外，目前關(guān)于白酥梨的加工主要以秋梨膏、梨罐頭等粗加工產(chǎn)品為主，缺少深加工產(chǎn)品。上述原因極大制約了豐縣白酥梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
豐縣大沙河牌紅富士蘋(píng)果是豐縣果品的拳頭產(chǎn)品，全縣28萬(wàn)畝，重點(diǎn)分布在宋樓、華山、大沙河等鎮區，年產(chǎn)量31.9萬(wàn)噸。豐縣大沙河是江蘇最大的蘋(píng)果生產(chǎn)基地，豐縣蘋(píng)果以果大，色澤艷，肉質(zhì)細，脆甜多汁，風(fēng)味濃郁，極耐儲運享譽(yù)國內外，多次被農業(yè)部評為“全國優(yōu)質(zhì)水果”。蘋(píng)果汁、蘋(píng)果罐頭是豐縣蘋(píng)果深加工的主要產(chǎn)品，然而多年來(lái)，蘋(píng)果汁、蘋(píng)果罐頭出口價(jià)格不斷下降，難有增長(cháng)。2013年我國濃縮蘋(píng)果汁出口單價(jià)為1501.59美元/噸，2017年濃縮蘋(píng)果汁出口單價(jià)為988.50美元/噸，單價(jià)累計下滑513.09美元/噸，累計下滑幅度34.17%。豐縣蘋(píng)果資源十分豐富，但蘋(píng)果深加工利用仍然處于起初階段，產(chǎn)品品種單一，質(zhì)量不夠穩定，從而影響了豐縣蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
新沂水蜜桃為中國國家地理標志產(chǎn)品。新沂水蜜桃形美、色艷、個(gè)大、味甜、肉脆、口感好，具有補中益氣、養陰生津功效。新沂市水蜜桃種植面積3.5萬(wàn)畝，年產(chǎn)鮮桃5萬(wàn)多噸。每100 g 水蜜桃鮮果中含可溶性固形物9 g，有機酸0.6~0.9 g，碳水化合物10 g，天然纖維0.6 g，含氮物質(zhì)總量1 g，果膠物質(zhì)0.7 g，VC 30~35 mg，鈣15.6 mg，磷2.4 mg，鐵5.0 mg。水蜜桃成熟集中、采摘集中、不耐碰、不耐貯藏，在一定程度上影響了新沂水蜜桃的發(fā)展。
賈汪大洞山石榴為全國農產(chǎn)品地理標志產(chǎn)品，賈汪區是全省最大的石榴產(chǎn)區。賈汪大洞山石榴果實(shí)呈圓球形，果皮亮麗，質(zhì)感厚重，籽粒晶瑩，味美多汁，酸甜可口，以鮮食為主。實(shí)味酸甜、性溫澀、富含多種營(yíng)養，出籽率85%，出汁率89%，籽?？扇苄怨绦挝锖?2%，含可溶性果酸3.75 g/100g；果糖15-22 g/100g；維生素C19.27 mg/100g；磷69.6 g/100g；鉀242.5 g/100g；鈣1.98 g/100g，微量元素的含量高于一般水果，具有較高的營(yíng)養保健價(jià)值。賈汪石榴種植面積5400公頃，年石榴產(chǎn)量4.7萬(wàn)噸。目前賈汪石榴產(chǎn)品還主要以鮮果形式流入市場(chǎng)，石榴深加工產(chǎn)品少。近年來(lái)，河南、山東、安徽等地石榴進(jìn)入江蘇省市場(chǎng)數量不斷增加，有可能?chē)乐貨_擊賈汪石榴產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
近十年來(lái)，酵素類(lèi)功能性制品產(chǎn)業(yè)在全球開(kāi)始大規模興起，尤在日本、東南亞、歐美及臺灣地區甚為流行。酵素發(fā)展迅速，我國大陸地區食用酵素相關(guān)研究尚處于起步階段，與發(fā)達國家和地區相比，仍有較大差距，國外的食用酵素產(chǎn)品在國內的售價(jià)普遍昂貴。所以，自主研發(fā)的酵素產(chǎn)品在國內有廣闊市場(chǎng)前景。目前國內酵素產(chǎn)業(yè)多以天然發(fā)酵為主，所以發(fā)酵周期長(cháng)，發(fā)酵過(guò)程中受環(huán)境中微生物、發(fā)酵體系和季節等條件影響大，容易受到雜菌的污染，很難控制產(chǎn)品的質(zhì)量，以至于影響酵素產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和利用。
本技術(shù)研發(fā)擬以豐縣白酥梨、豐縣蘋(píng)果、新沂水蜜桃、賈汪石榴等徐州特色果蔬為主要原料，集成利用現代發(fā)酵技術(shù)、生物酶解、高壓勻漿、膜分離技術(shù)、高壓均質(zhì)、無(wú)菌灌裝等技術(shù)，開(kāi)發(fā)穩定性好、風(fēng)味佳、產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良的特色果蔬酵素酸奶系列產(chǎn)品。目前急需可以有效解決酵素產(chǎn)品儲藏時(shí)期的穩定性問(wèn)題的關(guān)鍵性技術(shù)指導，以此來(lái)解決解決酵素產(chǎn)品從設計到產(chǎn)出的全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵難題。
技術(shù)研發(fā)成熟的特色果蔬酵素酸奶若能投入實(shí)際生產(chǎn)，則可彌補酸奶市場(chǎng)上酵素酸奶的空缺，對于徐州市以水蜜桃、白酥梨、蘋(píng)果、石榴資源為優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的地區進(jìn)一步發(fā)展和利用特色果蔬資源，提高其經(jīng)濟效益有著(zhù)十分的重要的意義，并且可為特色果蔬資源的綜合利用和精深加工提供科學(xué)依據和技術(shù)指導?？梢灶A見(jiàn)本項目的實(shí)施具有較高的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
