식품 효소: 식품 제조 산업의 "칩"

제품 효소는 식품 제조 산업의' 칩' 으로서 식품을 점점 더' 효소' 로 만들 수 있으며, 우리나라 식품 산업의 업그레이드를 돕고 식품 산업의 고품질 발전을 실현하는 데 중요한 의의가 있다. 그러나 현재 우리나라 식품효소 제품 품종과 생산 규모가 상대적으로 적고 구조가 불합리하여 제품 품질이 실제 응용 수요를 완전히 충족시킬 수 없고, 고활성, 고퀄리티의 복합효소가 식품효소의 발전 방향 중 하나가 될 것이다.

이번 중 식지고 특집 초청 중 식지고 전문가, 천진과학기술대 당위 차관, 교장 루복평 교수가' 식품효소: 식품제조산업의' 칩' 을 둘러싸고 서명 문장, 자신의 독특한 관점을 공유한다.

식품 효소 응용 전망이 넓다

식품효소는 일반적으로 동물, 식물 및 미생물에 존재하며 추출법이나 발효법을 통해 얻을 수 있다. 식품효소는 마술사처럼 식품의 색깔, 모양, 맛을 만들어 식품의 기능과 품질을 높인다. 많은 식품 가공 방식 중 바이오효소는 조건온화, 효율적, 에너지 절약, 환경 친화 등의 특징으로 오늘날의 식품 가공 각 부분에 광범위하게 적용되었다.' 칩' 처럼 낮은 키 수렴은 강하지만, 건강한 식품의 다양화에 대한 국민의 수요를 충족시키면서 수십 배, 심지어 수백 배나 되는 하류 시장 확대 효과를 가지고 우리나라를 흔들고 있다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 음식명언) (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 건강식품, 건강식품, 건강식품, 건강식품, 건강식품명언) 따라서 식품효소는 식품제조산업의' 칩' 으로서 식품을 점점 더' 효소' 로 만들 수 있으며, 우리나라 식품산업의 업그레이드를 돕고 식품산업의 고품질 발전을 실현하는 데 중요한 의의가 있다.

식품효소는 중간 촉매 매체로, 시장에서 유통되는 제품은 종종 그 형성의 단말기 제품이며, 소비자들은 종종 그에 대해 낯설다. 하지만 사실 식품효소는 이미 수많은 가구의 생활로 조용히 들어왔으며, 치즈와 요구르트를 만드는 데 사용할 수 있는 응고효소, 고기의 부드러움을 높이는 파파인, 빵의 식감을 높이는 목당 효소, 기능성 폴리펩티드를 준비하는 프로테아제 등 중요한 역할을 묵묵히 하고 있다. 사람들이 먹는 낫두에는 혈전을 녹이고 혈점도를 낮추는 낫토 키나아제가 들어 있어 유당 불내성 증상을 완화시키는 유제품에 들어 있는 락타아제 등이 들어 있다.

식품효소의 응용은 주로 전분제품 제조, 유제품 제조, 베이킹식품 제조, 조미료 제조, 발효제품 제조, 식품첨가물 제조, 술, 음료 제조 등 분야를 포함한다. 국제적으로 식품효소가 가장 많이 응용되는 것은 전분과 전분제품 산업, 유제품 산업이다. 우리나라 식품효소의 응용규모는 비교적 작으며, 그 응용은 주로 전분과 전분제품 산업, 양조업, 기타 식품에 집중되어 있다 현재 식품효소는 식품의 질적 특성 개선, 식품의 맛과 영양가 향상, 유효 성분과 식품체계 안정화, 식품안전위험 감소, 가공공예 단순화 등에 점점 더 중요한 역할을 하고 있다.

식품의 건강, 영양, 안전성에 대한 요구가 높아지면서 식품효소도 더 높은 도전에 직면하고 있다. 현재 우리나라 식품효소 제품 품종과 생산 규모는 상대적으로 적고 구조가 불합리하여 제품 품질이 실제 응용 수요를 완전히 충족시킬 수 없고, 고활성, 고퀄리티 복합효소가 식품효소의 발전 방향 중 하나가 될 것이다. 단일성분 효소의 촉매와는 달리 식품 원료는 종류가 다양하고 성분이 다양하며 효소 적용 과정에서 촉매 능력, 촉매 조건, 효소의 내성에 대한 요구가 높아지고 있다. 식품의 다양화 수요와 식품 효소의 미세화 정도가 낮은 갈등을 해결하기 위해 각기 다른 식품 원료와 영양 수요에 맞는' 맞춤형 효소' 를 개발하는 것도 식품효소의 주요 발전 방향이 될 것이다. 또한 식품효소는 다른 식품첨가물과는 달리 식품의 개조성에 더욱 표적이 되고, 미래의 식품효소는 점차 전통적인 응용분야를 깨고, 효소의 개선을 촉진하여 식품의 감각, 질감, 식감 등 물리적, 화학적, 기계적 성능을 향상시킴으로써 우리나라 대건강산업의 발전을 촉진할 것이다.　　

식품 효소 연구는 지능적이고 효율적인 경향이 있다

일반적으로 사용되는 식품효소는 당효소, 프로테아제, 지방효소, 산화환원효소, 이기종 효소로 나눌 수 있다. 현재, 주로 단백질 결정학을 위주로 하고, MRI 를 보조하며, 구조분석을 진행하여 식품효소의 기능 개조를 위한 이론적 토대를 마련하고 있다. 특히 최근 몇 년 동안 계산 하드웨어 및 소프트웨어 개발, 분자 시뮬레이션 (소스 모델링, 분자 도킹, 분자 역학 시뮬레이션, 수량화 계산 등) 및 인공지능 기술은 식품 효소 연구 및 개발에 다양한 역할을 했습니다. 주로 촉매 기계 분석, 고효율 효소 분자 이성 설계, 신효소 발굴의 세 가지 측면을 포함한다.

분자 시뮬레이션 기술을 이용하여 식품효소 분자의 3 차원 형태를 시각적으로 관찰함으로써 식품효소 촉매 메커니즘에 대한 이해를 더욱 깊어지게 하고 식품효소 분자의 효율적이고 이성적인 설계를 지도할 수 있다. 예를 들어, 반응률을 높이기 위해 산업 생산에서 식품효소가 내고온의 특성을 가지고 컴퓨터 시뮬레이션과 대데이터 분석을 통해 식품효소의 활성점과 효소의 열 안정성에 영향을 미치는 중요한 아미노산 잔기를 찾는 경우가 많다. 또한 이성적인 설계를 통해 내고온을 얻는 효소 분자도 마찬가지로 내알칼리성, 내산성 및 촉매 효율 향상을 위한 새로운 효소 분자를 얻을 수 있다. 기존 식품효소의 개조를 제외하고 최근 몇 년 동안 생물데이터베이스의 기하급수적으로 성장함에 따라 계산 시뮬레이션 기술은 신형 식품효소 분자를 선별하고 발굴하는 데도 경쟁력이 있다.

또한 합성생물학, 고통량 선별, 고효율 유전자 편집 등 기술체계의 발전으로 식품효소 성능 개조가 더욱 정확하고 빨라졌다. 합성생물학은 디자인-건설-테스트-학습을 핵심으로, 고활성 식품효소의 설계 개발을 위한 새로운 발전 방향을 제공하고, 각종 식품효소 구조 분석이 점점 더 투철해지고, 밑물과의 상호 작용이 점점 더 명확해지고 있다. 복잡한 응용환경에 적응하고, 성능이 더욱 안정적이고 효율적인 신형 돌연변이를 위한 보장을 제공한다. 스트리밍 세포계, 물방울 마이크로유체 등 기기 설비의 보급과 그에 상응하는 대체성 형광산물, 형광단백질의 융합 표현 등 식품효소 고통량 선별 기술체계의 개발로 특종 식품효소의 최적화 효율성이 더욱 높아졌다. 또한 CRISPR/Cas9 와 같은 효율적인 유전자 편집 기술이 식품효소 표현 숙주 개발에 활용됨에 따라 식품효소 표현 체계와 재구성 숙주 적응성이 지속적으로 향상되면서 효소의 표현 효율성이 꾸준히 높아지고 있다.

식품효소 기준은 매우 중요하다

식품제제 관련 국가와 업계 표준은 식품효소의 생산과 사용을 규제하는 데 중요한 역할을 한다. 세계 각국과 국제기구의 식품효소 관리 모델은 크게 두 가지, 식품첨가제 모델 또는 가공보조제 모델로 나뉜다. 패턴이 다르긴 하지만 사용 목록에 포함되지 않은 식품제제에 대한 안전성 평가가 요구된다.

식품효소 안전성 평가에는 주로 그 출처 안전과 생산 가공 공정 안전 두 가지가 포함된다. 유엔식량농기구 (FAO) 와 세계보건기구 (WHO) 식품첨가물 전문가위원회 (JECFA) 는 1978 년 WHO 제 2 회 대회에서 효소 공급원 안전성에 대한 평가 기준을 제시했다. 1. 동식물 식용 부위와 식품 발효 미생물에서 나온 효소 제제는 식품으로 취급할 수 있으며 독물학 실험은 필요 없다. 송아지 chymosin, 파파인 등과 같은 것은 안전합니다. 둘째, 비 치병성 일반 식품오염 미생물이 생산하는 효소는 단기 독성 실험을 해야 한다. 셋째, 미생물에 의해 생성 된 효소는 실험 동물의 장기 수유 실험을 포함하여 광범위한 독성 실험을 수행해야합니다. 이 기준은 각국의 효소 생산에 대한 안전성 평가의 근거를 제공한다. 이에 따라 미생물원의 효소는 생산균이 1, 비 치병성, 독소, 항생제, 호르몬 등 생리 활성 물질을 생산하지 않는 특징을 가져야 한다. 둘째, 다양한 안전 테스트를 통해 무해함을 입증합니다. 셋째, 독소 측정에 대해서는 화학분석 외에 민감성, 발암성, 기형성 테스트 등을 포함한 생물학적 분석이 필요하다. 또한 효소와 다른 식품 성분 간의 반응과 효소가 소비자에게 직접적인 작용 등을 고려해야 한다. 식품효소 생산 가공 과정의 안전성 평가에 대해서는 식품효소가 식품첨가물 요구 사항을 충족해야 하며, 생산 시에는 GMP 요구 사항을 충족해야 한다. 식품효소 생산 원료, 특히 생산균이 독소와 건강물질의 원천이 되지 않도록 생산방법과 배양조건을 엄격하게 통제해야 한다. 미국 미생물식품제제생산협회 (AMFEP) 는 1994 년 효소 제제의 최소 화학과 미생물 지표를 제정했다.

따라서 식품효소 기준에는 안전성 평가가 중요한 지표가 된다. 미국 식품의약청 (FDA) 은' 효소 제제: 식품첨가물 화학건의와 GRAS 인정 신청' 에서 식품효소에 대한 승인과정에서 식품효소 보조제에 사용되는 희석제, 전달체, 안정제 성분을 명확히 해야 한다. 유전자 변형 균주는 개조에 대한 자세한 절차와 조치를 공개해야 한다. 미생물원 효소제는 항생제, 진균독소, 장독소, 그리고 유럽연합식품과학위원회는' 식품제제제공자료지침' 에서 유전자 개조를 거친 미생물 숙주, 그 전달체, 삽입 서열 등 유전자 구성 요소는 반드시 검증과 평가를 받아야 하며, 제품에 보조첨가된 각종 보조제는 반드시 상세한 정보를 제공해야 한다. 식품효소의 안정성과 식품에서의 귀결과 평가에서는 효소제 처리 후 형성될 수 있는 정상 식품 성분에 속하지 않는 촉매 산물에 대한 평가가 요구된다.

우리나라 식품공업용 효소제는 식품첨가제 가공보조제에 따라 관리되며, 표준 제정은 식품안전을 보장하고 인민건강을 보호하는 기본 원칙이며, 표준 프로젝트 지표의 설정은 제품의 안전과 효과적인 사용을 극대화해야 한다. 현재' 식품안전국가표준식품첨가제 사용기준' GB2760-2014 및 후기에 속속 비준된 식품용 효소제 60 여종이 포함돼 있다. 명단에 오르지 않은 식품공업용 효소제 신품종은' 식품첨가제 신품종 관리 방법' 과' 식품첨가제 신품종 신고 및 접수 규정' 에 따라 신고해야 승인 후 생산, 판매 및 사용이 가능합니다. 우리나라가 식품공업용 효소제 제품을 규제하는 국가표준인' 식품안전국가표준식품첨가제 식품공업용 효소 제제' GB1886.174 는 이전의 표준인' 식품안전국가표준식품공업용 효소 제제' GB25594-2010 에 비해 효소 활력의 용어와 정의, 제품분류, 이화요구 사항, 일부 효소 제제의 활력 측정 방법을 제시했다. 현행 기준은 제품 안전지표 방면에서 오염물 제한, 미생물지표, 항균활성을 규정하고 있으며, 효소 제제 사용 보조품에 대해서는 아직 규정이 없다. GB/T 23531-2009' 식품가공용 효소제 기업의 양호한 생산규범' 은 식품가공용 효소 제제 생산업체의 생산과정에 대한 기본 요구 사항을 규정하고 있지만, 배양기 원료와 생산보조제 및 제품 첨가물에 대한 상세한 요구 사항도 부족하다. 관련 기준을 지속적으로 개선하는 것은 식품 안전을 보장하고 우리나라 효소 제제 산업의 건강한 발전을 촉진하는 데 중요한 의의가 있다.