古人常说,民以食为天。“食、衣、住、行”是日常生活中四件大事,而“食”排行第一。
与食品科技相关的食品产业包括的范围很广,如罐头食品、冷冻食品、屠宰业、乳品业、脱水食品、浸渍食品、烘焙面食、糖果、食用油脂、制粉、制糖、制茶、味精、调味品、饲料、酒类酿造,等等。随着科技的进步,食品科技已由传统食品产业转型为食品生物技术产业。未来人类的“食”,将有很大的变革。
食品科技起源甚早,可以说是自有人类便有这项科技。远古人类发现吃剩的肉类、鱼类和蔬菜、水果等,放久了会腐败,但也意外地发现,有些食物虽然外观改变,但风味反而变佳,而且不再腐败。在经验累积下,人们发明了许多食品加工方法,例如牛乳凝固后会变成干酪,蔬菜晒干后制成菜干,新鲜蔬菜加盐成为咸菜等。至于罐头的发明,则是在法国拿破仑时代,由于打仗的需要,在重赏下,由民众发明了罐头。
大家都有这种经验,吃剩的饭菜放进垃圾袋,如果一星期后还没清理,一定会有一股腐败味道。面包放久了上面会长一层霉。这些都是由于微生物(细菌、真菌)作用的缘故。微生物体内有许多酵素,酵素会将食物中的蛋白质、糖类、脂质分解,经发酵而产生不良气味,使食物腐败。食品加工技术就是使得微生物体内的酵素失去分解作用,使得食物不至于腐败。科学家根据酵素的特性,使酵素变性或杀死微生物,如低温贮存、去除水分、加入大量食盐与糖、去除空气等技术,这就是食品加工的原理。
大家一定吃过牛排、猫排或鸡排,但你可曾想过,为什么吃了牛排以后,人体却不会长牛排呢?这主要是由于酵素的作用。
原来动植物体内的蛋白质都是由胺基酸组成的。牛排与猪排的不同之处,便在于胺基酸组成蛋白质时的数量、组成形式与立体架构都不相同,所以当我们吃下牛排时,体内的酵素就会开始将牛排中的蛋白质分解成一个个胺基酸,然后另一群酵素再将这胺基酸连接成人体专用的蛋白质。
所以无论我们吃了多少牛排,身上的酵素都会将牛排中的成分重新排列组合,因此,吃了牛排后,身上是绝对不会长牛排的!
要进行化学反应,必须仰赖催化剂。一般化学工厂所使用的催化剂,要在温度与压力较高的情况下才能发挥功能,而生物体内进行的化学反应所使用的催化剂,必须与生物体温相同,这种生物体专用的催化剂就是酵素。生物体的任何举动都与酵素有关,我们稍微动一下拇指,就牵涉一连串复杂的化学变化,每一变化也都有酵素参与。
目前所发现的酵素将近一万种,但被人类加以运用的却不到一百种。酵素可以指挥细胞中的一切活动,但也相当脆弱,温度、压力与离子强度等变动都可能伤害到它。科学家克服了种种困难,利用动植物与微生物生产了多种酵素产品,尤其近年来融入了生物技术,更使酵素能够大量生产,价格也大幅度降低了。
日常生活中也离不开酵素,如健康检查所用的分析试药,健胃整肠、帮助消化的酵素药剂,以及含酵素的洗衣粉、牙膏、化妆品等等。许多食品(如寡糖、糖果、果糖等)与化工产品也是拜酵素之赐而制造的。
生物体内所含的酵素种类非常多,生物需要这么多酵素的原因,是因为酵素的特性非常专一,通常一种酵素只能推动一类反应,这就是酵素的“专一性”。由于生物体内的反应很复杂,所以才需用到这么多酵素。P7-17