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生物酶营养强化剂在功能食品中的研究进展

生物酶营养强化剂是美国最新推荐的一种膳食补充和营养强化剂。任何生命体内都存在生物酶,它是生物生存与生长所必须的,在生命过程及变化中不可或缺。目前已发现200多种生物酶,常用的生物酶有30多种,包括蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶等。
生物酶作为营养强化剂,首先可把食物和营养品中的大分子蛋白质水解成人体能够吸收利用的小分子蛋白,发挥功能食品的作用;其次,它是人体必不可少的生物反应催化剂,将其直接添加到功能食品如老人专用食品、病人专用食品中,可以催化老人及病人对功能食品的消化与吸收,让其发挥应有的营养功效;第三,生物酶是人体非常重要的营养成分消化吸收强化促进剂,人体生理出现问题或者异常,自身分泌生物酶的能力减少,如小孩、老人、病人及经常出差人士等,不能正常消化吸收,生物酶型营养强化剂能起到弥补、帮助及强化促进营养成分消化和吸收,在人体生理上发挥重要作用。例如病人食品一般都是蛋白质、多肽及多糖等营养物质,由于病人术后消化吸收能力弱,食入的营养物质不能正常直接吸收,营养物质很难发挥其应有的作用,添加生物酶型营养强化剂的食品给病人食用,生物酶能高效快速促进营养物质分解成人体可直接吸收利用的成分,并强化促进吸收和转化,使得人体快速恢复健康。
作为一种新型营养强化剂,生物酶型营养强化剂可用于老人食品、病人食品、婴幼儿食品、减肥食品等多种功能食品的加工生产,或者直接添加到功能食品中,起到加强功能食品功效的作用,让功能食品的功效更好地发挥。
一、老人专用食品的开发
现全球已步入老龄化阶段,全球老龄化人口总数已达6.29亿,平均每10人中就有一位60岁以上老人。据预测,到2050年,60岁以上人口将达20亿,占总人口21%。老年问题已不仅仅是个科学问题,更是一个社会问题,延长寿命,提高生命质量,推迟、减缓衰老和器官功能下降成为老年卫生保健的目标,所以关注老年人群的健康变得越来越重要。而针对老人的功能食品现在也是越来越多。
(一)生物酶水解型老人食品
据研究表明,老年人尽管每天所摄入的能量减少,但每单位体重对氮的需求量不会因年龄增长而减少。因此,应尽量提高他们饮食中蛋白质的比率。同时,由于老年人肠胃消化能力下降,需要摄入更易消化食物或者可以帮助消化的物质成分,比如益生菌、生物酶、低聚果糖等,这些都可较好地帮助老年人进行消化和吸收。对老年人而言,食用普通食品尚不可能解决这一问题。他们必须摄入更易消化和吸收的食物。
经过生物酶水解过的蛋白水解物易被消化吸收,且具有含氮量高、脂肪低等特点,能较好解决这一问题。如经过蛋白酶水解地大豆蛋白水解物,具有降低血清胆固醇、降血压、抗氧化等生理功能,可辅助治疗老年疾病、延缓衰老;还有经过乳糖酶水解过的奶粉更容易被吸收,可制成老年人专用的乳饮料,缓解乳糖不耐现象,提高老年人对钙质的吸收,降低患骨质疏松的概率。
(二)生物酶添加型老人食品
近几年来,世界各国高度重视有机食品、绿色食品、健康食品、膳食补充剂的研究开发,特别是一些以普通食品和饮料为载体的功能食品。功能食品已成为近几年来世界食品工业新的增长点,而功能性食品添加剂的制备与酶有着密切的关系。老年人会随着年龄增长,体内分泌的生物酶越来越少,导致人体消化能力逐渐下降,表现为老年人经常吃少了东西就会有饱腹感。不是他们不需要摄入更多的营养,而是他们消化不了摄入的食物。所以在给老人开发的功能食品中可以添加部分外源生物酶,提升老年人体内的酶活力,增强老年人的消化能力,清理体内积存的不必要物质。
在蛋白粉类功能食品当中添加外源的蛋白酶,如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、胃蛋白酶等,老年人在食用蛋白粉后,蛋白酶会对蛋白粉内含有的蛋白质进行分解,生为多肽及氨基酸等物质,更利于人体吸收,提升老人对蛋白酚的降解吸收效率,加快降解的过程,促进老人体内的循环。比如β-半乳糖苷酶可降低或消除乳品中的乳糖,在制作乳品类功能食品时,添加β-半乳糖苷酶,可以防止老人食后肠道障碍;人在食用豆类后产生胀气,这是寡聚半乳糖作用所致,只要在功能食品中加入β-半乳糖苷酶即可抑制。另外,还可用酶除去食品中的防腐剂,如为保存蛋白及奶品时所添加的过氧化氢,在食用时就可添加触酶加以分解。含氯杀虫剂的食品加入谷胱甘肽转移酶亦能得到抑制。
二、病人专用食品的开发
对病人而言,饮食的质量直接影响到病情的恢复。在发达国家,市售的疗效食品至少有100种,它们通常以蛋白质以及经过生物酶水解的酪蛋白、大豆蛋白、小麦蛋白或肉类蛋白得到的水解物及氨基酸所组成,要求氨基酸组成完全且平衡。以蛋白水解物为主的疗效食品主要适用于胰腺炎、肠手术综合症、克罗恩氏病、十二指肠溃疡和食物过敏等病人。这类患者消化吸收能力,尤其是对脂肪吸收能力差。以蛋白水解物为主的疗效食品易于消化吸收、对受损部位刺激小,同时能提供人体必需的营养。
例如病人食品一般都是蛋白质、多肽及多糖等营养物质,由于病人术后消化吸收能力弱,食入的营养物质不能正常吸收,营养物质很难发挥其应有的作用,添加生物酶型营养强化剂的食品给病人食用,生物酶能高效快速促进营养物质分解成人体可直接吸收利用的成分,并强化促进吸收和转化,使得人体快速恢复健康。
三、婴幼儿食品的开发
(一)母乳型奶粉
据国家卫生局2014年的数据显示,不足六个月的婴儿纯母乳喂养率,农村为30%,城市仅为不到10%,取代的是以奶粉喂养。人乳和奶粉最大的差别是人乳中含有抗体,对提高孩子的免疫力有好处。而这种抗体就是溶菌酶。
溶菌酶是一种非特异性免疫因子,可对肠道中腐败性微生物有特殊的灭杀作用,同时直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖,是婴儿食品中的抗菌蛋白,是一种必需的添加因子。在欧洲溶菌酶已经广泛应用于婴儿食品添加剂。将一定量的溶菌酶添加到牛乳及其制品中,使牛乳人乳化,能够强化血清灭菌蛋白,Y球蛋白等防御因子,抑制肠道中腐败性细菌的增值,增强婴儿对病菌的抵抗力。因此,在牛乳或奶粉中添加一定量的溶酶菌,制成母乳型奶粉,强化奶粉的营养,有利于婴儿健康成长。
(二)低乳糖无腹泻奶粉
婴儿饮食以母乳或牛乳为主,这两种乳品中的糖类主要是乳糖。肠道中有一种乳糖酶,能分解乳糖为葡萄糖和半乳糖。小肠粘膜表面绒毛的顶端是分泌乳糖酶的地方,如分泌量减少或活性不高就不能完全消化或分解乳汁中的乳糖。部分乳糖经大便排出体外,部分留在结肠内的乳糖被结肠菌群酵解成乳酸、氢气、甲烷和二氧化碳,乳酸刺激肠壁,增加肠蠕动而出现腹泻。
目前为止,缓解乳糖不耐受最为经济有效的解决方法是用乳糖酶将乳糖降解成易被人体消化吸收的单糖或者将乳糖酶直接和乳制品一起食用,可缓解腹胀,消除乳糖不耐受症状。利用乳糖酶生物酶解新技术可将牛乳中4%~10%的乳糖去除,制成低乳糖奶粉,可缓解腹胀、腹泻,减少婴幼儿饮奶后的肠道不适,让牛奶中的营养成分更容易吸收强化牛奶的营养价值。
(三)适度水解无过敏奶粉(HA奶粉)
牛奶中含有β-乳球蛋白或酪蛋白,它是某些特殊人群的过敏原。牛奶蛋白过敏对某些特定的人群特别是先天性过敏患者而言是非常严重的问题。在发达国家,儿童牛奶蛋白过敏患者的比例占0.5%~7.5%。临床症状主要表现为血管神经性水肿、荨麻疹、遗传过敏性皮炎、呼吸症状、急性腹痛、腹泻、呕吐和过敏反应。有一些婴儿在食用奶粉后,出现皮肤过敏发痒、麻疹等过敏症状。
木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等蛋白酶可将牛奶中的β-乳球蛋白或酪蛋白水解。在蛋白酶的剪切作用下,牛奶中的抗原决定部位的片段被水解,显著降低了牛奶的抗原性,这样过敏原就被消除。在消除过敏原的同时,牛奶中的大分子蛋白质被水解成小分子蛋白及多肽类,能提高婴儿对奶粉中营养成分的吸收率。利用蛋白酶水解技术,不仅可加工生产适度水解奶粉(HA奶粉),而且可以促进婴幼儿对奶粉中营养成分的吸收,让宝宝健康强壮,不过敏。
四、减肥食品
肥胖与心血管、高血脂、高血压、糖尿病等疾病相伴,威胁着人们的健康,已成为当今的医学难题。目前,补充酵素(酶)被认为是最健康最安全的减肥方法。脂肪酶能够水解脂肪,加速身体脂肪的分解,达到减肥的目的;蛋白酶可以把食用的蛋白质水解为肽,为身体提供蛋白和少量其他热源而保持身体氮平衡,强化蛋白质的吸收,加速排泄和身体毒素的排出,减少脂肪堆积,健康又营养。
五、助消化食品
消化不良是一种常见的症状,可伴随多种疾病发生,往往不易引起重视,但其反复发作会严重影响患者的生活质量。消化不良症状形成的机制复杂,以食欲减退、上腹部饱胀感、进食后早饱等表现,其主要原因就是胃肠道动力障碍,消化酶缺失,内脏敏感性缺失等,而口服消化酶制剂是最接近生理途径的消化不良的治疗方法,目前,胰酶、木瓜酶、菠萝酶、脂肪酶等生物酶都已经广泛应用于助消化食品中,可缓解多种消化不良症状,且不影响胃肠道本身的结构和功能,从根本上改善患者、儿童、出差、水土不服等人群的营养状况。
现在,添加生物酶型营养强化剂的新型食品(酵素食品),越来越受到世界消费者的欢迎,很多明星及运动员都在服用,用于补充营养,促进营养物质消化和吸收,强化营养,减少体内垃圾和脂肪堆积,帮助排泄,消除毒素,让人更健康,充满活力。

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