嗜冷酶在食品加工行业的应用
嗜冷酶在较低温度下具有比嗜温酶更强的活性,利用这一特点,众多必须在低温条件下进行的催化反应可以更高效的进行，并避免了一些高温下不必要的化学反应的发生，如在食品工业中保持食品风味要求生产温度不能过高。同时, 较低的催化温度为工业生产应用节约了大量能源。嗜冷酶的应用不但利用其高特异活性,节省酶量,而且也因为它们易失活, 从而使酶作用终止。这样对食物的口感和质量有很好的保持作用, 而不必担心酶持续作用改变食物的结构。在食品加工过程中, 较低的温度可减少其它中温菌的污染, 缩短加工时间, 避免加热系统的热能消耗。冷活性淀粉酶和蛋白酶还可在低温条件下加速原料的粉碎过程。在以上方面来说, 嗜冷酶是嗜温酶的良好替代物。
嗜冷酶在食品工业方面的应用潜力是巨大的，冷活性的蛋白酶、脂酶、果胶酶、纤维素酶等已被用于食品加工过程中，其中脂酶和蛋白酶具有相当大的应用潜力,脂酶可应用于许多方面, 如作为食品的风味改变酶、去污添剂添加物或立体特异性催化剂等；蛋白酶也可被大量应用于食品工业(啤酒的处理, 面包店中的应用, 发酵食品的生产, 奶酪生产中的加速成熟作用等)。
α-淀粉酶是第一个被成功结晶的嗜冷酶，其最适催化温度比中温α-淀粉酶低30℃,在4℃和25℃下, 其催化效率kcat/Km 分别为嗜温酶的6.6、3.7倍。
在乳品工业中所常用的嗜冷酶有脂酶、凝乳酶、过氧化氢酶，脂酶用于乳制品的增香；在乳酪制造业中, 使用嗜冷的凝乳酶,可防止剩余的蛋白质水解。在牛奶冷藏的过程中, 需要加入过氧化氢进行杀菌, 而过剩的过氧化氢可以用耐冷的过氧化氢酶来分解。脂酶还可用于乳制品和黄油的增香、生产类可可脂、提高鱼油中n-3 系多聚不饱和脂肪酸含量等。乳品行业中, 在低温下使用β-半乳糖苷酶来降低牛奶中造成三分之二世界人口严重诱导乳糖不耐症的乳糖含量，同时能缩短水解时间, 还可减少细菌污染的风险。采用嗜冷性微生物蛋白酶在固定化反应器中制作的豆奶凝乳中只产生轻微的凝块。
在肉类加工工业中, 蛋白酶有助于使肉变嫩, 理想的肉类柔嫩酶可在低温条件下作用于结缔组织胶原和弹性硬蛋白, 并可在50 ℃左右失活, 在肉类pH值(pH 4-5)状态下也具有良好的活性。木瓜蛋白酶已经被用于这一方面, 但到目前为止,还没有微生物来源的蛋白酶被利用, 这主要是由于作用于结缔组织的酶活性太低。
在糕点烘烤的过程中, 嗜冷性淀粉酶、蛋白酶和木糖酶能减少生面团发酵时间, 提高生面团和面包心的质量及香味和湿度的保留水平。使用嗜冷酶的优势不仅体现在其高度专一活性方面, 而且也体现在其易失活方面。这阻止了酶的继续反应, 从而避免了面包瓤结构的改变, 因而不至于使面包变得太软或太粘。
果汁行业中, 使用果胶酶有助于在果汁提取过程中降低饮料黏度, 使得产品更加清澄，其他一些嗜冷酶也是嗜温酶的良好替代品, 可应用于葡萄酒、啤酒、白酒等酿造、动物饲养等行业。
在水产行业，Biotec的酶列表中包括虾减性磷酸酯酶、鳕尿嘧啶DNA糖基化酶(DNA glycosylase，一个重组蛋白)、来自北极扇贝的溶解酵素、鳕胃蛋白酶(作用于蛋白质水解、鱼子酱的生产及除鱼鳞)和一种能有效去鱿鱼皮的酶。
低温细菌、酵母真菌及微藻中都积聚有大量富含不饱和脂肪酸的脂质, 其具有降血脂、降糖和防癌等生理功效。嗜冷酶在其他方面的应用研究也在逐步进展中,如膳食不饱和脂肪酸、作为防冻保护剂的抗冻蛋白、食品发酵中的低温酵母等。
