摘要:介绍了氨基酸在食品、医药、添加剂及化妆品行业的应用,提出运用基因工程手段生产氨基酸是一种趋势,大力发展药用中间体是世界氨基酸工业的新潮流。
氨基酸是构成蛋白质的基本单位,广泛用于食品、医药、添加剂及化妆品行业。随着生物工程技术产业逐渐成为21世纪全球的主要产业之一,氨基酸的需求量越来越大,品种变更越来越快,工艺改革越来越新。目前全世界氨基酸每年的产量为100万t,耐需求总量是800万t,其中蛋氨酸25万t,赖氨酸50万t;中国氨基酸的需求总量为10~15万t(实际产量为3万t),其中蛋氨酸5万t,赖氨酸6.4万t。从组成上看,中国自20世纪60年代起,食品工业的氨基酸用量占61%,饮料工业的氨基酸用量占30%,医药、日用化工、农业、冶金、环保、轻工、生物工程技术等方面占用的比例逐年增加。
1、氨基酸的应用
氨基酸的特殊性质,决定了其在食品、医药、添加剂及化妆品行业的广泛应用。
1.1在食品行业的应用
谷氨酸钠是人类应用的第一个氨基酸,也是世界上应用范围最广、产销量最大的一种氨基酸。从1908年日本投入工业化生产到现在,人们已陆续发现甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、天冬氨酸也具有调味作用,并将之应用于食品行业。目前有8种氨基酸被用作食品调味剂。
赖氨酸是人体必需氨基酸之一,也是蛋白质的第一限制氨基酸,具有增强胃液分泌和造血机能。人体缺乏赖氨酸,就会发生蛋白质代谢障碍和机能障碍。中国已把赖氨酸列入食品营养强化剂使用卫生标准,并开发出多种赖氨酸食品、饮料等。
植物蛋白的氨基酸不平衡,会影响其蛋白交价,而在谷类食品中添加适量的赖氨酸,可大幅度增加蛋白质的营养价值,提高粮食中蛋白质的利用率,故赖氨酸又被列为营养强化剂。通常,在谷类作物食品中添加赖氨酸0.1%~0.3%,在小麦淀粉中加赖氨酸0.2%,就可使蛋白质的营养价值由50%提高到70%。
天门冬氨酸与苯丙氨酸、甘氨酸与赖氨酸合成的甜味二肽(俗称蛋白糖),甜度为蔗糖的150倍左右,甜味纯正、热值低,其分解产生能被人体吸收利用,故多用于汽水、咖啡、乳制品等。
甘氨酸本具有抑制生长、螯合、缓冲及抑制氧化等作用,故可用作食品添加剂,作为调味剂、氨基酸营养强化剂及保鲜剂;甘氨酸与纯碱中和产出的甘氨酸钠,可用作营养添加剂;甘氨酸溶液与碱式碳酸钠的反应产物氨酸铜,可用于治疗缺乏症等。
此外,氨基酸在食品行业的功能还有:赖氨酸可作食品除臭虫剂,甘氨酸可用抗菌剂,赖氨酸聚合物可作食品防腐剂,甘氨酸、L-谷氨酸等可作食品香料,赖氨酸、精氨酸可作食品发色剂,甘氨酸可作膨化食品添加剂等。