从清洁标签到功能食品:磷脂酶在食品工业中的特性、功能及应用

《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》:From clean label to functional food: The characteristics, functionality, and application of phospholipases in the food industry

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月16日 来源:TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY 17.4

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   •磷脂酶根据其作用位点被分为磷脂酶A(PLA)、磷脂酶B(PLB)、磷脂酶C(PLC)和磷脂酶D(PLD)。•修饰可提升磷脂酶的热稳定性、选择性和效率。•在清洁标签食品应用中,磷脂酶可替代化学乳化剂和脱胶剂。•磷脂酶可催化功能性磷脂的合成,用于健康导向食品。•磷脂酶将加工助剂

  
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    磷脂酶根据其作用位点被分为磷脂酶A(PLA)、磷脂酶B(PLB)、磷脂酶C(PLC)和磷脂酶D(PLD)。
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    修饰可提升磷脂酶的热稳定性、选择性和效率。
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    在清洁标签食品应用中,磷脂酶可替代化学乳化剂和脱胶剂。
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    磷脂酶可催化功能性磷脂的合成,用于健康导向食品。
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    磷脂酶将加工助剂与生物转化功能相结合,适用于绿色食品体系。

引言

近年来,随着全球消费者健康意识的广泛提升和食品消费结构的转变,清洁标签已成为食品行业技术创新的核心驱动力之一(Wang等,2026)。Data Bridge Market Research发布的市场分析报告指出,全球清洁标签市场在预测期内实现了显著增长。与清洁标签趋势同步的是全球功能性食品市场的快速扩张(Anwer和Wei,2024)。在人口老龄化加速、慢性疾病发病率上升以及消费者日益接受预防理念的背景下,功能性食品——即通过添加特定活性成分以提供超越基础营养的健康益处的食品——正日益成为食品行业的关键增长动力(Xiong和Xu,2026)。然而,这两大趋势看似对食品加工技术领域提出了矛盾的要求。清洁标签运动倡导简化配料表,要求减少甚至消除化学添加剂,而功能性食品则要求扩展配料表以纳入具有特定健康功效的活性成分。因此,如何在保持配料表清洁简洁的同时有效 incorporation并精准递送功能性成分,已成为功能性食品开发中的一大技术难题。
在这两大趋势的推动下,在传统食品加工中具有悠久历史的化学乳化剂和脱胶剂等添加剂面临着日益严峻的市场挑战和监管压力(Chew和Ali,2021;Li和Xianyu,2026)。酶在此背景下展现出独特的技术优势,具有以下显著特点:催化效率高、反应条件温和、底物专一性强、副产物形成少以及可生物降解性(Liu、Qin、Wang、Jiang,2023)。此外,由于这些酶在反应后通常失去催化活性,因此无需在标签上标示,这与清洁标签设计理念相契合(Hagenmeyer,2025)。其中,磷脂酶占据着独特的位置。一方面,它们是化学乳化剂和脱胶剂的直接酶制剂替代品:在植物油精炼中,磷脂酶通过水解非氢化磷脂(PL)替代化学脱胶剂;在烘焙和蛋品加工中,它们通过改性磷脂改善面团稳定性、面包体积和蛋黄制品的热稳定性,从而替代化学乳化剂(Kim等,2025;Pei等,2025)。另一方面,磷脂酶的功能远超单纯加工助剂的范畴,展现出合成多样化功能化合物的能力,从而成为强效的生物转化工具(Zhang等,2020)。由于具有良好的安全性能和监管批准,磷脂酶已在食品行业获得广泛的商业认可。值得注意的是,多种磷脂酶制剂已获得美国食品药品监督管理局(FDA)认定的公认安全(GRAS)地位,并得到欧洲食品安全局(EFSA)及其他监管机构批准作为加工助剂。此外,毒理学评估已证实,在使用预期水平下,它们对人体健康不会产生不利影响(Zorn等,2026a;Zorn等,2026b)。市场研究机构LP Information的统计数据显示,2025年全球磷脂酶市场价值约为2.42亿美元,预计到2031年将达到3.24亿美元,预测期内年复合增长率(CAGR)为5.0%。因此,作为清洁标签与功能性食品之间的关键技术桥梁,磷脂酶在当今食品行业具有广阔的应用潜力。
作为一种兼具加工助剂和生物转化工具功能的酶,磷脂酶正日益深度融入现代食品行业的技术框架中,在推动清洁标签产品转型和赋能功能性食品开发方面均展现出显著价值。本综述系统总结了磷脂酶的分类、作用机制和工程化改造,以及其在食品加工中的代表性应用,特别强调了其作为清洁标签配方加工助剂和功能性食品生产生物转化工具的双重角色。本综述考察了磷脂酶工业应用的现状与挑战,并提供了对未来趋势的见解。旨在通过对其分类、改造和食品应用的全面综合分析,弥补文献中的空白,从而为其在食品行业中的进一步开发和创新发展提供概念框架。

章节摘要

磷脂酶的分类

磷脂酶可根据其在磷脂(PL)底物中裂解化学键的位点分为五类(图1A):磷脂酶A?(PLA?)、磷脂酶A?(PLA?)、磷脂酶B(PLB)、磷脂酶C(PLC)和磷脂酶D(PLD)(Aloulou等,2018)。EFSA于2020年开展了一项研究,认定磷脂酶A?(由基因改造的黑曲霉Aspergillus niger产生)、磷脂酶A?(由基因改造的里氏木霉Trichoderma reesei产生)和磷脂酶C(由地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis产生)被认为是安全的

磷脂酶的修饰

由于具有高效的催化活性以及化学选择性、区域选择性和立体选择性,磷脂酶已被广泛应用于食品、化工和制药等多个行业(Pethe等,2025;Zhang等,2022a)。然而,有限的热稳定性、狭窄的pH范围以及对大多数有机溶剂和多种金属离子耐受性低的问题,限制了磷脂酶介导的生物催化反应(Pei等,2025)。为增强催化性能

磷脂酶在脱胶工艺中的应用

食用油中大量存在的磷脂(PL)会导致油脂变色,并成为异味的前体物质。脱胶过程中去除磷脂、游离脂肪酸(FFAs)和微量金属。磷脂酶脱胶在裂解磷脂的过程中产生具有更高水溶性的产物,可方便地通过水洗去除(Li等,2024)。
多种工业化磷脂酶已被用于酶法脱胶。磁性固定的Lecitase Ultra被用于降低最终

结论与展望

磷脂酶凭借其高底物专一性和温和的反应条件,在现代食品行业中展现出重要的实用价值。本综述系统考察了磷脂酶A、磷脂酶B、磷脂酶C和磷脂酶D的分类、分子修饰策略以及其在食品加工中的应用。在主要发现中,磷脂酶已被证明在油脂脱胶、烘焙和蛋品加工中作为加工助剂是有效的,符合清洁标签要求,而PLD

未引用参考文献

Garzón等,2018;Li等,2022。

利益冲突声明

作者声明不存在任何已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

利益冲突声明

? 作者声明不存在任何已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金(32530082)和中国天津市"项目与团队"重点培育计划(XC202032)的资助。
刘怡豪|孙辉|安然|刘雪静|鲁富平|刘一帆
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