新疆农业大学
科学技术学院
课程论文
题目: 果胶酶在果汁生产中的应用
课程: 酶工程
姓名: 盛美玲
专业: 食品科学与工程
班级: 食品科学与工程092
学号: 095202220 座位号: 06 指导教师: 王伟职称: 教授
2011 年12 月20 日
果胶酶在果汁生产中的应用
作者：盛美玲指导教师：王伟
摘要：果胶酶是指分解果胶物质的多种酶的总称，他可以氛围两大类：解聚酶和果胶酯酶。果品加工中应用最多的酶之一是果胶酶。果胶在植物中作为一种细胞间隙填充物质而存在，它是由半乳糖醛酸a-1,4键联接而成的聚合物，其羧基大部分与甲醛发生甲酯化而形成果胶酶。20世纪30年代，美国和德国就将果胶酶应用于工业生产中，经过半个多世纪的发展，果胶酶已经实现商业化，大量应用与食品加工。目前，果胶酶已成为世界四大酶制剂之一。
关键词：酶工程、果胶酶；果品加工；
前言：随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，果品成了人类健康不可缺少的营养物质。我国有着丰富的果品资源，然而因果品本身营养丰富，含水量高，很容易受微生物侵染和腐蚀，保存期较短。为了充分利用资源优势，提高我国农产品在国际市场上的竞争能力，必须大力发展果品加工业。但是目前果品加工中存在着不少难题，例如果汁和果酒的澄清，果实的脱皮、加工过程中香气成分和营养物质的损耗等。解决这些难题仅仅靠改进加工工艺或增加设备投资是很难实现的。而目前有许多难题已经通过酶工程的应用得到了很好的解决。
酶工程就是为了使酶催化各种物质转化的能力实现可控制操作，把游离的酶固定化，或者把经过培养发酵所得到的目的酶活力高峰时的整个微生物细胞进行固定化，再应用于生产实践中的过程。近年来，酶工程在果品加工中的应用非常广泛，所用的酶种类越来越多，数量也越来越大。本文只针对果胶酶在果汁加工中的应用加以综述。
一、果胶酶的简介
果胶酶是指分解果胶物质的多种酶的总称，它可以氛围两大类：解聚酶（depolymerase)和果胶酯酶（pectinesterase，简称PE）。解聚酶按照作用机理不同又可分为水解酶（hydrolases）和裂解酶（lyases）。工业上应用的果胶酶，主要是由黑曲霉产生的，作用辅助剂而添加的这些酶的混合物。
二、果胶酶的成分与在果汁加工中的作用
果汁加工中应用最多的酶之一是果胶酶。果胶在植物中作为一种细胞间隙填充物质而存在，它是由半乳糖醛酸a-1,4键联接而成的聚合物，其羧基大部分与甲醛发生甲酯化而形成果胶酶。果胶在酸性和有高浓度糖存在下可形成凝胶的性质，正是制造果冻和果酱等产品的基础。但是在果汁加工中，果胶的存在会使压榨和澄清困难，采用果胶酶既可以解决了这个问题。果胶酶在工业生产中作为最重要的酶之一，早已为人广泛认识。20世纪30年代，美国和德国就将果胶酶应用于工业生产中，经过半个多世纪的发展，果胶酶已经实现商业化，大量应用与食品加工。目前，果胶酶已成为世界四大酶制剂之一。
1、果汁的提取
制汁是果汁和果酒生产的关键作业。目前果汁的提取方法主要是加压榨出和
过滤，果汁加工时首先将植物细胞壁破坏。大多数植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、和果胶物质等组成，细胞壁的结果较紧密，单纯依靠机械或者化学方法难以将其充分破碎。另外，果胶随成熟度的增加，酶化程度较高，也是影响出汁率的主要因素之一。用果胶酶处理可以破坏果实细胞的网状结构，提高果实的破碎程度，降低其粘度，改善压榨性能，提高出汁率和可溶性固形物含量，从而就能在压榨时达到提高出汁效率并缩短压榨时间的目的，同时把大分子的果胶物质降解后，有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。如Novo nordisk公司将果胶酶、纤维素酶等的复合酶制剂应用于苹果的榨汁工艺中，出汁率可提高5%—25%，生产能力也大幅提高。
2 、果汁的澄清与过滤
果汁生产中的一个重要环节是澄清，刚压榨出来的果汁黏度大，常会形成分层和浑浊，影响产品感观，制约着产品的合理利用。造成果汁混浊的主要原因是其中的果胶成分。果胶由于自身的理化特性，对悬浮物形成稳定的胶体保护体系，一般的过滤和分离很难达到理想的效果，利用果胶水解酶就可以很容易地破坏这一体系，果胶酶与果胶作用生成低甲氧基果胶，使浑浊颗粒失去胶体保护而相互絮凝，从而大大提高了澄清效果，然后再用C 沉淀及过滤后就可以得到澄清的果汁。研究表明，用果胶甲基酯酶(PE)和聚半乳糖醛酸酶(PG)处理苹果汁有很好的效果。但在使用酶制剂对果汁进行处理时，还要注意温度和pH值等外界因素的影响，如用果胶酶澄清葡萄汁时只能在常温和常乐下进行，通常24h左右可使果汁澄清。
3、在超滤工艺中的作用
超滤是一种新型的过滤技术，近年来被广泛应用在生产清汁及浓缩清汁的果品加工业中。与传统的过滤相比，超滤速度快、效果好，但其主要缺点是会引起果汁及浓缩果汁的后混浊；同时由于果汁中大量糖的存在，在超滤过程中，不仅会使超滤系统产生次生覆膜，而且会降低超滤通量。加入分解多糖物质的商品果胶酶，可减少次生覆膜的产生，提高超滤通量。如果果胶的残留物和一些中性聚糖分解不彻底，则在超滤时极易堵塞超滤膜，使超滤速度下降，而且超滤膜难以清洗。与化学方法相比，用果胶酶对超滤膜清洗的优点是能完全被生物分解，可以在最佳的pH值和温度下作用，缩短清洗时间，增加超滤膜的通透量和使用寿命，节省能源，增加产量。因此超滤技术与酶技术配合对超滤作用的发挥至关重要。
4、对果品营养成分的影响
利用果胶酶生产果汁不仅能提高出汁率，而且保留了果汁中的营养成分。其中果汁的可溶性固形物含量明显提高，这些可溶性固形物由可溶性蛋白质和多糖类物质等营养成分所组成，果汁中胡萝卜素的保存率也明显提高。Chang Tung —sun等人对果胶酶处理果汁的研究表明，酶处理后果汁的葡萄糖、山梨糖和果糖含量显著提高，蔗糖含量略有下降，总糖含量上升。此外，由于果胶的脱酯化及半乳糖醛酸的大量生成，使果汁的可滴定酸度上升，pH值下降，芳香物质含量也有明显提高。经果胶酶处理后的葡萄汁，各种酯类、萜类、醇类和挥发性酚类
的含量提高，使葡萄汁的风味更佳；由于葡萄细胞壁的破碎，类胡萝卜素和花色苷等大量色素溶出，改善了葡萄汁的色泽，大大提高了其外观品质，而且K，Na，Ca，Zn等矿物质元素含量也有较大提高。
5、其他物质的提取
含有纤维素酶和半纤维素酶的粗果胶酶制剂对植物材料有很好的浸解作用，可以利用它来提取有用的物质。如从柑橘皮中提取香油和类胡萝卜素；从果皮和果渣中提取使饮料形成雾样浑浊的物质等。水果破碎物经酶浸解或液化处理后制备的酱、泥、冻和饮料不仅品质好，收率也高。
6、脱除及进化果皮
含有纤维素和半纤维素的粗果胶酶制剂能够作用于果实皮层，使之细胞分离及结构破坏而脱落。如柑橘囊衣、莲子肉皮、大蒜膜层及花生内皮等经粗果胶酶处理后，可以很快地脱落或消失，果胶酶对杏仁也有一定的脱皮作用。脱除后的果皮用果胶水解酶处理，可以降解果皮上残留的果肉组织和膜组织，生产出的净果皮可用于加工饮料、糖果和蜜饯等产品，这方面运用最多的是橘皮。
7、浓缩果汁的制备
果汁浓缩后，不仅流动性差，而且稳定性也差，因此果汁的浓缩也需先澄清和脱果胶，以避免浓缩时产生胶凝。果汁经酶处理去除果胶后再浓缩，所得浓缩汁有较好的流动性，并且重新稀释后仍是稳定的。目前，果胶酶在果品加工中的应用还有果品软化、脱苦和去除异味等，不同活性比例的果胶酶制剂已在许多国家成为标准加工作业。随着酶技术本身的发展，果胶酶在食品工业尤其在果品加T业中的应用前景会更加广阔。
二、果胶酶的发展前景
1、果胶酶的使用现状与不足
由于酶具有高效催化作用，果胶酶被广泛应用于食品加工和酿酒等工业中。尽管如此，不少与应用有关的问题仍有待解决 1。如酶的稳定性差，在温度、pH 值和无机离子等因素的影响下容易失去活性；酶在水中与底物进行反应，反应后的酶即使还有活性也难于分离和再利用，因而生产成本高；同时，酶很难从反应体系当中分离出来用于连续的工业化生产；酶反应的产物与底物同时存在于同一反应体系中，反应后，酶的存在使得产物的分离纯化难度加大，杂质含量高。由于这些不足之处，使酶的应用范围受到一定的限制，使果胶酶的潜力未能充分发挥出来，固定化酶提供了解决问题的方法。
2、果胶酶固定化的研究进展
在果胶酶的固定化中，对各种固定化方法都作了一些尝试。北京师范大学张来群用尼龙网作载体，经3一二甲氨基丙胺活化，用戊二醛将果胶酶固定化；福建省亚热带植物研究所刘新民用海藻酸钠、二醋酸纤维和明胶分别作为载体，对
果胶酶进行了固定化；吉林大学的张应玖用重氮化的对一氨基苯磺酰乙基纤维素为载体，制备固定化果胶酶；靳晓红用离子交换树脂对果胶酶进行固定化；浙江大学朱祥瑞等人把家蚕丝素分别与果胶酶通过吸附以及与戊二醛交联结合，制备了不同形状固定化酶；陈峰等人比较了不同载体通过吸附和包埋法对米曲霉C491果胶酶进行固定化；李秀锦等人以壳聚糖为载体，以戊二醛为交联剂，研究了果胶酶的固定化；王宏等人利用海藻酸钠为载体固定化果胶酶。以上只是采用不同方法和不同载体对果胶酶固定化进行了简单研究和探索，虽然比游离果胶酶在耐pH值稳定性、热稳定性和贮存稳定性等其他方面均有较大提高，但由于各种原因而造成酶活回收率低及其他方面的不足，至今没有用于工业化生产。
3、果胶酶固定化的发展前景
果胶酶的固定化将有助于提高酶的利用率，同时还可减少外源物质对果制品的污染。然而固定化酶的性能除取决于固定化方法外，还取决于在固定化中所使用的载体。酶固定化对载体材料具有很高的要求，如要有良好的机械强度、良好的热稳定性和化学稳定性、良好的抗微生物特性及酶的结合能力等。载体材料的价格还直接影响同定化酶能否真正用到实际生产中。由于难以找到理想的酶载体材料，再加上酶在固定化过程中不可避免地损失部分活力，甚至当固定方法不得当时，会损失绝大部分活力等原因，到目前为止也只有十几种固定化酶应用于生产中。
因此，寻求具有亲和性高、反应功能基团多样化、生物相容性好、制备简单和价廉易得的载体材料，在该领域中显得尤为重要。研究者们仍一直致力于对新载体的研制和应用。近年来，磁性高分子微球广泛应用于固定化酶的研究。与非磁性材料相比，磁性高分子微球作为酶固定化的载体，具有很多优点，具有良好的应用前景。磁性高分子微球固定化酶的研究虽屡有报道，但用于果胶酶的固定化尚属空白。磁性高分子微球固定化果胶酶及其动力学的研究，将为食品工业的工业化生产奠定基础，具有重要的参考价值和现实意义。
四、总结
可以看出，果胶酶已经在现代工业中占据了举足轻重的地位，虽然很多人并不能看得见摸得着它，但是它给我们的生活带来了许多便利以及好处，已然成为了不可或缺的一部分了。但是，在使用的过程中我们发现了果胶酶的许多不足，以及需要进行改进的地方还有很多。所以，在果胶酶使用的道路上，我们还有很长很长的路要走。
五、参考文献
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课题1果胶酶在果汁生产中的作用 基础巩固 1下列有关果胶、果胶酶的说法,错误的是( ) A.果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物 B.果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊 C.果胶酶能够分解果胶 D.果胶酶是指某一种酶 解析:果胶酶并不特指某一种酶,而是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。 答案:D 2在果汁加工中,加入果胶酶去除果胶,体现了酶的 ( ) A.多样性 B.高效性 C.专一性 D.受温度影响 解析:只有果胶酶能分解果胶,这体现了酶的专一性。 答案:C 3果胶酶常在0~4 ℃下保存,原因是( ) A.此温度条件下,酶的活性最高 B.此温度条件下,酶变性失活 C.低温可降低酶的活性,但酶不变性失活 D.自然条件下,果胶酶常在0~4 ℃下发生催化作用 解析:在低温时,酶活性降低,但酶并不失活,有利于保存。 答案:C 4下列能表示酶活性高低的是( ) A.单位时间、单位体积内反应物的总量 B.一段时间后生成物的总量 C.一段时间后,一定体积中消耗的反应物的量 D.单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量 解析:酶活性的高低可以用在一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度表示,酶反应速度通常用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量表示。 答案:D 5在果胶酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是( ) A.产生气泡 B.溶液呈蓝色 C.溶液呈紫色 D.产生砖红色沉淀
解析:果胶酶的化学本质是蛋白质,蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应。 答案:C 6下列说法错误的是( ) A.酶是细胞合成的生物催化剂 B.温度、pH和酶的抑制剂等条件会影响果胶酶的活性 C.果胶酶能催化果胶分解,但不能提高水果的出汁率,只能使果汁变得澄清 D.生产果汁时,为了使果胶酶得到充分的利用,节约成本,需要控制好酶的用量 解析:果胶酶能使果汁变得澄清,并能提高水果的出汁率。 答案:C 7在用果胶酶处理果泥时,为了使果胶酶能够充分地催化反应,应采取的措施是( ) A.加大果泥用量 B.加大果胶酶用量 C.进一步提高温度 D.用玻璃棒不时地搅拌反应混合物 解析:用玻璃棒不时搅拌反应混合物,可使果胶酶和果泥充分接触,更好地催化反应。 答案:D 8目前市场上果汁饮料越来越受到青睐,请根据所学的有关知识回答下列问题。 (1)果汁饮料的包装瓶上写着105 ℃高温瞬时灭菌的意思是,这样做的目的是。 (2)自己在家中榨的果汁很容易腐败,而瓶装果汁的包装上写着“不含任何防腐剂,最长保质期为一年”,其中的奥秘是。 (3)在果汁加工过程中可添加来提高出汁率和澄清度。 (4)苹果醋是很受欢迎的饮料之一,其生产过程利用了的发酵作用,该过程需将温度控制在。 (5)在传统发酵技术中,果醋的制作往往在果酒制作基础上进行,请用相关反应式表示:。 解析:(1)105 ℃高温瞬时灭菌是指在105 ℃条件下灭菌30 s,优点是能杀死微生物,因为灭菌时间短,又不会过多地破坏果汁的各种营养素。(2)不含任何防腐剂又能较长时间不腐败,可能是经过了高温灭菌处理。(3)纤维素酶和果胶酶可分解果汁中细胞壁的成分,提高出汁率和澄清度。(4)果醋制作需要利用醋酸菌发酵,温度条件是30~35 ℃之间。 答案:(1)在105 ℃下灭菌30 s 既保证杀死引起果汁变质的微生物,又不破坏果汁的品质(2)高温杀死了微生物(3)纤维素酶和果胶酶(4)醋酸菌30~35 ℃ (5)C2H5OH+O2CH3COOH+H2O 能力提升 1下列关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( ) A.不同酶的最适温度可能相同 B.随着温度降低,酶的活性下降 C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D.高温下酶失活是酶空间结构被破坏的结果
葡萄糖异构酶 从以下六个方面来了解和认识： 1.酶的催化特性和来源 2. 酶的功能用途 3. 酶的结构和理化性质 4. 酶的生产方法和提取纯化工艺 5. 酶制剂在生产中的应用 6. 该酶制剂的发展趋势 一、酶的催化特性和来源 ?葡萄糖异构酶又称木糖异构酶，它可以催化D-木糖、D-葡萄糖，D-核糖等醛糖转化为相应的酮糖。 ?目前为止，发现的产酶菌为细菌和放线菌，还有少量的米曲霉和酵母中。 1、催化特性 由于葡萄糖异构化为果糖具有重要的经济意义，因此工业上习惯将D-木糖异构酶称为葡萄糖异构酶。 该酶一般只能催化C2与C4羟基为顺式的戊糖和己糖异构化，即只能催化D-木糖、D-核糖和D-葡萄糖异构化为对应的酮糖 大多数微生物该酶是胞内酶，可以直接利用细胞进行异构化反应，但也有一些微生物可以产生胞外酶，因菌种菌龄培养条件而异。 2、来源 细菌 ?主要是乳酸杆菌，如短乳杆菌、发酵乳杆菌、盖氏乳杆菌、李氏乳杆菌、甘露醇乳杆菌、产气气杆菌、阴沟气杆菌、果聚糖气杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽胞脂肪杆菌等。 放线菌 ?主要是链霉菌和诺卡菌，如白色链菌、包氏链霉菌、多毛链霉菌、黄微绿链霉菌、橄榄色链霉菌、秀红链霉菌、委内瑞拉链霉菌、达氏诺卡菌等。 ?还有密苏里游动放线菌 其他 ?米曲霉 ?酵母菌 密苏里游动放线菌胞内酶达95%以上，嗜热放线菌M1033的胞外异构酶达99%，我国7号淀粉酶链霉菌M1033菌株也可以产生胞外葡萄糖异构酶。 生产葡萄糖异构酶的微生物分为 诱导型需要木糖作为诱导剂 组成型不添加木糖，是工业生产发展的方向 二、酶的功能用途 1. 将葡萄糖异构化为高果糖浆，味道纯正，具有较强保温性、着色性和防腐性，营养价值较高 2. 可不经消化直接被肠胃吸收，果糖的代谢不受胰岛素调节，糖尿病人可以利
果胶生产工艺研究进展 茹正耀 广东工业大学轻工化工学院09制药2班 摘要：浅谈果胶及生产原理。分析我国目前果胶生产现状，结合目前国内外生产工艺，指出我国果胶生产工艺发展前景和研究进展。 关键词：果胶生产现状生产工艺 天然果胶是以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛分布于植物的果实、根、茎、叶中的多糖类高分子化合物,以果实中果胶的含量最高。比如苹果、柑桔等的果实含量颇丰。此外,胡罗卜的肉质根、向日葵[1]的花盘等也富含果胶。目前商品果胶的原料主要是柑橘皮(含果胶30 %) 、柠檬皮(含果胶25 %) 及苹果皮(含果胶15 %) ,真正具有工业生产价值的果胶来源 首推柑桔果皮和苹果榨汁废滓[2]。另据文献报道,甘薯渣的果胶含量达31 % ,且甘薯果胶凝胶特性与苹果的相似[3]。 果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用,在食品、纺织、印染、烟草、冶金等领域得到了广泛的应用。同时,由于果胶具有抗菌、止血、消肿、解毒、降血脂、抗辐射等作用,还是一种优良的药物制剂基质[4] ,近年来,其在医药领域的应用较为广泛。 1.果胶生产的原理 果胶在植物体内一般以不溶于水的原果胶形式存在，在果蔬成熟过程中，原果胶在果胶酶的作用下逐渐分解为可溶性果胶，最后分解为不溶于水的果胶酸。 在生产果胶时，原料经酸、碱或酶处理，在一定的温度条件下分解，形成可溶性果胶，然后在果胶液中加入酒精或多价金属盐类，使果胶沉淀析出，经漂洗、干燥和精制而成商品。 我国果胶生产现状 2.果胶资源 我国果胶资源丰富,柑桔皮甜菜压粕、苹果皮渣,柠檬皮渣、向日葵盘等均含有大量果胶。已成为具有工业化生产价值的主要原料[6]。目前国内以柑桔皮为主要原料生产果胶。 3.果胶生产技术现状 果胶生产工艺主要分预处理、萃取、浓缩、沉淀、干燥等5 个步骤,其关键步骤为提取和沉淀。目前国内果胶生产多采用传统方法[7 ] ,其工艺技术路线为:原料处理→酸萃取→过滤→真空浓缩→酒精沉淀→低温干燥→粉碎、标准化→成品。但此工艺乙醇用量大,能耗大,生产成本高。少数企业采用盐析法,因其工艺条件要求严格,不易控制,往往使产品灰分高、溶解性差。 4.目前国内外果胶生产工艺概况 4.1 预处理 果胶原料的预处理各不相同。如果是鲜皮渣应及时处理,以免原料中产生果胶酶类水解
新疆农业大学 专业文献综述 题目: 果胶酶在果蔬汁中的应用姓名: 韦奇才 学院: 食品科学与药学院 专业: 食品科学与工程 班级: 082班 学号: 084031266 2010年12 月28 日 新疆农业大学
摘要:果胶酶普遍存在于细菌、真菌和植物中是分解果胶类物质的酶的总称,在果蔬加工、纺织和造纸工业中应用非常广泛，果胶酶在果蔬饮料中的应用也非常广泛。本文综合介绍了果胶的组成和结构论述了果胶酶的分类、作用机制及酶活性测定方法，讨论了果胶酶在果蔬汁的出汁率、澄清、超滤等方面的应用，并对果胶酶在果蔬饮料加工中的应用等方面进行综述。 关键词:果胶酶果蔬汁出汁率澄清超滤营养成分 前言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，果品成了人类健康不可缺少的营养物质。虽然我国有丰富的果品资源，然而因果品本身营养丰富含水量高，很容易受微生物污染故保存期比较短。为了充分利用资源优势提高我国农产品在国际市场上的竞争能力，必须大力发展果品加工业。但是目前果品加工中存在着不少难题例如果汁和果酒的澄清果实的脱皮、加工过程中香气成分和营养物质的损耗等。解决这些难题仅仅靠改进加工工艺或增加设备投资是很难实现的。而目前有许多难题已经通过酶工程的应用得到了很好的解决。 近年来酶工程在果品加工中的应用非常广泛,所用的酶种类越来越多,数量也越来越大,人类已开发出应用于果蔬汁中的酶类如果胶酶、果胶酯酶、纤维素酶、鼠李糖苷酶、中性蛋白酶、半乳甘露聚糖酶、液化葡萄糖苷酶等,其中使用最多的是果胶酶。 1 果胶酶 国外对果胶酶的研究始于20世纪30年待至50年代已工业化生产，而国内的研究则始于80年代末才开始工业化生产。随着我国水果种植和水果加工业的发展，对果胶酶的开发和应用也迅速发展。在果汁生产过程中果胶酶可以快速彻底地脱除果胶，降低果汁黏度利于果汁过滤澄清滤液且澄清度稳定;减少化学澄清剂的用量改善果汁质量;果胶酶利于压榨可以有效地提高水果的出汁率，在沉降、过滤、离心分离过程中改善果汁的过滤效率，利于沉淀分离，加速和增强果汁的澄清作用。经果胶酶处理的果汁稳定性好，可防止存放过程中产生浑浊，沉淀和絮凝现象。 1.1 果胶酶的定义 果胶酶是指能够分解果胶物质的酶的总称，是果汁生产中最重要的酶制剂之一，已被广泛应用于果汁的提取和澄清、改善果汁的质量以及植物组织的浸渍和提取。 1.2 果胶酶的分类及作用机制 果胶酶可以分为3类:原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)。
浅谈酶工程及其在食品领域中的应用 摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分。酶作为生物催化剂,具有高催化效率,专一性强,反应条件温和及酶活性可以调控。本文介绍了酶工程和酶在食品领域中的应用，并对酶工程技术研究应用前景做了整体展望。 关键词：酶工程，固定化，食品 1.酶和酶工程 1.1简述酶和酶工程 酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质.它能特定地促成某个化学反应而本身却不参加反应,且具有反应率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点.这些特点比传统的化学反应具有较大的优越性.【1】酶工程技术是现代五大生物工程技术之一，是利用酶或者微生物细胞、动植物细胞、细胞器等所具有的某些功能，借助于工程学手段来提供产品或服务于社会的一门科学技术。酶工程技术的应用范围很广，主要包括酶的分离和提取、各类酶的开发和生产、固定化技术的研发、酶反应器的研制等几个方面【2】 1.2酶的来源、提取、分离和纯化 酶的来源主要有植物、动物和微生物。最早人们多从植物、动物组织中提取,例如从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜,胰脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。酶是蛋白质，因此一切蛋白质的分离原则都应该遵行。酶作为特殊的蛋白质，最重要的原则是纯化过程中一定要保持其活性。酶的分离纯化化学方法一般很据酶的分子量、等电点、疏水性等生化性质，选择相应的沉淀、盐析、层析方法。 1.3酶的生产 微生物种类多,几乎所有酶都能从微生物中找到,而且它的生产不受季节、气候限制;由于微生物容易培养,繁殖快,产量高,故酶大多有微生物生产。近年来,随着基因工程技术的迅速发展,又为酶产量的提高和新酶种的开发开辟了新的途径。例如利用改良的过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基和烷基,生产一些食品特有的香气因子。此外,运用基因工程技术,提高葡萄搞异构酶,纤维素酶,糖化酶等酶活力的研究也取得了一定的成绩。【4】基因工程的克隆流程包括:目的基因的获得、将目的基因克隆到合适的质粒载体;、将重组质粒转染细胞和表达产物的检测。其中，目的基因的获得主要有三条途径:以含有目的的基因的生物DNA 中获得、以DNA作为目的基因和用化学方法合成目的基因。在宿主体系的选择方面，目前在食品级酶的生产中,原核生物一般选用枯草杆菌、地衣芽抱杆菌、乳酶链球菌、嗜热链球菌等。真核生物一般以酵母和哺乳动物细胞作宿主细胞。【16】 1.4 固定化酶 1.4.1固定化酶简介 酶的固定化是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，进行特有的催化反应，并可回收及重复利用的技术。酶的化学本质是蛋白质，其最大弱点是不稳定性，对酸、碱、热及有机溶液容易发生酶蛋白的变性作用，从而降低或失去活性。而且酶往往在溶液中进行反应，反应以后会残留在溶液系统中不易回收，造成最终产品生化分离提纯操作上的麻烦。加之酶反应只能分批进行，难于连续化、自动化操作。这大大地阻碍了酶工程的发展应用为克服上述缺点，要将游离酶固定化后进行应用。固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶，用人工方法固定在载体上。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了，能将其从反应介质中回收，所以它原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。固定化酶技术是酶工程的核心，它使酶工程提高到一个新水平。【6】 1. 4.2吸附法 吸附法是通过非特异性物理吸附法或生物物质的特异吸附作用将酶吸附在炭、有机聚合物、玻璃、无机盐、金属氧化物或硅胶等材料上。该方法又分为物理吸附法和离子吸附法。
果胶酶的生产工艺流程 一、生产工艺流程 原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品。 二、具体过程 1．原料及其处理 鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。鲜果皮应及时处理，以免原料中产生果胶酶类水解作用，使果胶产量或胶凝度下降。先将果皮搅碎至粒径2～3mm，置于蒸汽或沸水中处理5～8min，以钝化果胶酶活性。杀酶后的原料再在水中清泡30min，并加热到90℃5min，压去汁液，用清水漂洗数次，尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮温水浸泡复水后，采取以上同样处理备用。 2．抽提 通常用酸法提取。将处理过的柚皮倒入夹层锅中，加4倍水，并用工业盐酸调ph至1．5～2．0，加热到95℃，在不断搅拌中保持恒温60min。趁热过滤得果胶萃取液。待冷却至50℃，加入1%～2%淀粉酶以分解其中的淀粉，酶作用终了时，再加热至80℃杀酶。然后加0．5%～2%活性炭，在80℃下搅拌20min，过滤得脱色滤液。 因柚皮中钙、镁等离子含量较高，这些离子对果胶有封闭作用，影响果胶转化为水溶性果胶，同时也因皮中杂质含量高，而影响胶凝度，故酸法提取率较低，质量较差。为解决以上问题，西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进，即在酸法基础上，按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0．3%～0．4%六偏磷酸钠，前者果胶得率
可提高7．2%～8．56%，胶凝度提高30%以上，而后者得率提高25．35%～35．2%，其胶凝度可达180±3。 3．浓缩 采用真空浓缩法，在55～60c的条件下，将提取液的果胶含量提高到4%～6．5%后进行后续工序处理。近来作者和国内其他单位研究表明，超滤可用于果胶液浓缩，如用切割分子量为50 000u的管式聚丙烯腈膜超滤器，在温度45℃、ph3．0、压力0．2mpa条件下进行超滤浓缩，可将果胶浓度浓缩至4．21%，而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1／5和1／2～1／3。 4．干燥 常用方法为沉淀干燥法，即用95%酒精或铝、铜等金属盐类使果胶沉淀。以酒精沉淀法制取的果胶质量最佳。其方法是：在果胶浓缩液中加入重量1．5%的工业盐酸，搅匀，再徐徐加入等量的95%酒精，边加边搅拌，使果胶沉淀析出。再用80%的酒精洗涤，除去醇溶性杂质。然后用95%酸性酒精洗涤2次，用螺旋压榨机榨干后，将果胶沉淀送入真空干燥机在60℃下干燥至含水量10%以下，把果胶研细，密封包装即成果胶粉成品。用金属盐类沉淀果胶，其杂质含量较高，现较少采用。 目前国外果胶干燥大多采用喷雾干燥，即用压力式喷雾干燥，将浓缩液在进料温度150～160℃，出料温度220～230℃的条件下干燥，连续化操作中可不断得到粉末状产品。西南农业大学食品学院用超滤浓缩液进行喷雾干燥试验，结果表明该法是完全可行的，果胶质量符合国家标准。 5.果胶酶的固定化
货号: QS2628 规格：20样果胶酯酶（pectinesterase，PE）试剂盒说明书 电位滴定法 注意：正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。 测定意义： 果胶酯酶属果胶酶系，催化水解果胶中甲氧基生成果胶酸，从而增加果胶在水中的溶解度，广泛存在于高等植物和可以降解细胞壁的细菌和真菌中，起内源调控植物细胞壁上及细胞之间果胶含量的作用，在食品工业中具有及其重要的作用和开发前景。 测定原理： 果胶酯酶催化水解果胶分子释放H+，是反应体系的的pH下降，用碱液保持体系的pH始终保持在7，通过碱消耗的量反映果胶酯酶的活性。 需自备的仪器和用品： 天平、研钵、常温离心机、自动电位滴定仪。 试剂的组成和配制： 提取液：粉剂×1瓶，4℃保存。临用前每瓶加双蒸水100mL充分溶解。 试剂一：粉剂×1瓶，4℃保存。临用前加少量蒸馏水于50℃加热溶解，冷却后转入1L容量瓶，用蒸馏水定容。 试剂二：粉剂×1瓶，4℃保存。临用前加少量蒸馏水溶解，转入1L容量瓶，用蒸馏水定容。 样品处理： 将组织样品捣碎，按照样品质量(g)和提取液体积(mL)为1: 10的比列（建议取约0.5g样品，加入5mL提取液）冰浴研磨，再于8000g、4℃离心15min，取上清液待测。 测定操作： 1.试剂一于50℃保温10min，同时打开电位滴定仪，用蒸馏水清洗仪器。 2.用试剂二补液，补液结束后用取50mL试剂一，用试剂二滴定到pH为7。 3.加入待测样品5mL，将滴定延迟时间设为180s，用试剂二滴定至pH为7。 4.滴定结束后记录消耗的试剂二体积V（mL）和滴定至终点所需时间T（S）。 计算公式： 酶活定义：每g组织每秒钟消耗NaOH的量定义为一个酶活单位。 PE活性（U/g 鲜重）= V/(T-180)×F/W V：滴定所消耗的NaOH的量，mL；T-180：反应时间，S；F：样品稀释倍数；W：样品质量，g 注意事项： 1.补液结束后检查输液管中是否有气泡，有气泡要补液清除气泡后再进行样品滴定。 2.实验前先做预实验，如果酶活力太高，滴定超过5min不能达到滴定终点，则需要将样品稀 释2-5倍进行测定，并在计算公式中乘以稀释倍数。 第1页，共1页
4.1果胶酶在果汁生产中的作用 [教学目标] 1．简述果胶酶作用。 2．检测果胶酶活性。 3．探究温度和pH对果胶酶活性影响。 4．探究果胶酶的最适用量，搜集有关果胶酶应用的资料。 [教学重点] 探究温度和pH对果胶酶活性影响 [教学难点] 探究果胶酶的最适用量 [教学过程] 讨论：果汁生产中存在的问题? （1、果肉的出汁率低,耗时长．2、榨取的果汁浑浊，黏度高，易发生沉淀．）怎么能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清？ 在生产上，使用果胶酶、纤维素酶等解决。 果胶酶有什么作用？ 一、基础知识 （一）酶的基础知识 回忆：在高一我们学习过有关酶的知识，请回忆以下问题， 1、酶的概念：酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物； 2、酶的本质：蛋白质（大多数）或RNA； 基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸 3、酶的功能：在各种化学反应中起催化作用。 原因：酶能降低化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。 4、酶的特性 （1）高效性：酶的催化效率是无要催化剂的107～ 1013倍。 （2）专一性：一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。 （3）需要适宜的条件：适宜的温度、适宜的PH值。 （二）果胶酶的作用
阅读课本P42的内容，回答以下问题： （1）细胞壁的组成成分？ （2）果胶的单体是什么？ （3）果胶酶的作用？ 1、果胶 是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。 思考：要破坏植物的细胞壁，你有什么方法？结果一样吗？ 2、果胶对果汁制作的影响： 影响果汁的出汁率，还会使果汁浑浊。 3、果胶酶： 它是分解果胶的一类酶的总称，包括半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等。 果胶酶 果胶半乳糖醛酸 4、果胶酶在果汁制作中的作用 ①分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层；使果胶水解为半乳糖醛酸。 ②提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。 （三）酶的活性与影响酶活性的因素 1、酶的活性：指酶催化一定化学反应的能力。 2、酶催化能力高低的衡量标准 在一定的条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度。 酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。 3、影响酶活性的因素： ①温度 A、温度对酶的影响 在较低温度时，随着温度的升高，酶的活性也逐渐提高，达到最适温度时，酶的催化能力最高，但高于最适温度后，酶的催化能力迅速下降，最后完全失去催化能力。 B、果胶酶的最适温度 果胶酶的最适温度为45～500C。 C、讨论：高温使酶的活性丧失后，酶的活性可否恢复？为什么？
浅谈食品用酶的应用现状 食品用酶，从早期的酿造、发酵食品开始，至今已广泛应用到各种食品上。随着生物科技进展，不断研究开发出新的酶制剂，已成为当今新的食品原料开发、品质改良、工艺改造的重要环节。 酶制剂在食品行业中的应用主要体现在以下几个方面： 1. 有利于食品的保藏，防止食品腐败变质。例如：目前与甘氨酸配合使用的溶菌酶制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。如溶菌酶用于pH6.0～7.5的饮料和果汁的防腐。乳制品保鲜新鲜牛乳中含有13毫克/100毫升的溶菌酶，人乳中含量为40毫克/毫升。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶菌酶，不但可起到防腐作用，而且有强化作用，增进婴儿健。 2. 改善食品色香味形态和质地。如，花青素酶用于葡萄酒生产，起到脱色作用；复合蛋白酶嫩化肌肉，使肉食品鲜嫩可口；在肉类香精生产中常用的风味酶就是一种复合酶，使最终反应达到风味化要求。 3. 保持或提高食品的营养价值。通过多种蛋白酶的作用生产多功能肽及各种氨基酸已经是营养保健行业常见的加工方法。 4. 增加食品的品种和方便性。如用纤维素酶及果胶酶处理过的槟榔，使硬组织软化，方便食用，提高适口性，更便于咀嚼。为儿童提供各种酶解后的动植物天然食品，通过纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等多种酶作用，去除不易吸收的成分，提高营养价值，更适合婴幼儿的营养吸收。 5. 有利于食品加工操作，适应生产的机械化和自动化。丹宁酶消除多酚类物质，去除涩味并消除其形成的沉淀。蛋白酶用于饼干减筋，生产酥性饼干。纤维素酶、果胶酶常用于榨果汁、豆油等对于原料的前处理，通过对果胶和纤维素的降解来解决加工难度，提高出油、出汁率。 6. 专一性生产加工需求。最典型的就是成熟的酶法淀粉深加工、酶法肉类提取物及酶法酵母提取物的大规模生产。由淀粉酶、蛋白酶、各种转化酶等组成的专一性酶解技术使这些农副产品深加工得于实现，并产生高付加值的食品原料。 7. 去除食品中的不利成分。双乙酰还原酶去除啤酒中的双乙酰。过氧化氢酶去除牛乳中的过氧化氢。柚苷酶用于柑橘汁的脱苦。 8. 保护食品中的有效成分，稳定食品体系。过氧化氢酶、葡萄糖氧化酶合用，用于稳定柑橘萜烯类物质。-半乳糖苷酶用于牛乳中，预防粒状结构；冷冻时稳定蛋白质；提高炼乳稳定性。 9. 提高食品的价值。酯酶用于交酯化反应，从低价值的原料中制造高价值的三酰甘油酯。 因为酶催化反应的专一性与高效性，在食品加工中酶的应用相当广泛，用得最多的是水解酶，其中主要是碳水化合物的水解酶；其次是蛋白酶和脂肪酶；少量的氧化还原酶类在食品加上中也有应用。日前，食品加工中只有少数几种酶得到应用。 国际市场动向 据推测，现在工业用酶的世界市场约为13亿美元。按地域分，欧洲占45％，北美为35％，南美5％，亚洲15％。按用途领域分，洗涤剂用为5.5亿美元；谷物处理用1.50亿美元；饲料用2亿美元，纤维用21亿美元；其他为4.50亿美元，其中用于食品的酶包含在淀粉糖化的谷物处理领域内，而脂肪酶和凝乳酶等处于谷物处理领域以外的食品用酶，则包含在“其他”项目中。据推测，食品用酶的市场规模将包括油脂用酶0.23亿美元；面包用酶1亿美元；果汁用酶0.26亿美元；酿造用酶0.42亿美元；蛋白分解用酶（包括制造风味用酶）约1亿美元。 世界上主要酶制剂生产公司是丹麦的诺维信公司和美国的国际杰耐考阿公司两大公司。现在世界酶制剂市场大约由诺维信公司占有40％的份额，而杰耐考阿公司约享有20％的份额。 日本的食品用酶的市场规模约为100亿日元。其中虽然以用于异构糖生产的酶为主，但是日本异构糖市场已经进入成熟期，今后难以有更大的发展和增长。近年来排位第二的蛋白质分解酶市场增长较快，主要是用于食品软化、调味品生产以及多肽等保健功能性材料生产。除此以外，同样寄以厚望的还有在巧克力生产中得到重用的可可白脱制造所需的脂肪酶；为制造供乳糖不耐症患者使用的预先分解乳糖的牛乳以及在生产无砂糖酸奶时，为调制甜味所必须的乳糖酶以及奶酪生产中使用的凝乳酶和澄清果汁用酶类等。日本最大的食品添加剂公司味之素公司在1993年开发成功和上市的谷氨酰胺转胺酶（TGase）制剂“阿库替巴”，迄今为止被利用在畜肉加工、火腿、香肠加工、水产品加工、面条加工以及豆腐加工中。在日本市场的年销售金额达45亿日元，是目前食品加工用酶中市场销售金额最高的一种酶。此外，该产品已销售到以欧洲为中心的海外市场。在日本销售金额中的2/3是海外市场销售所得。
实验报告 果胶酶在果汁生产中的作用一．实验目的 1. 探究不同温度对果胶酶活性的影响; 2. 探究不同ph 对果胶酶活性的影响; 3. 探究果胶酶的用量对果汁生产的影响。二．实验原理 1. 果胶酶的活性受温度影响。处于最适温度时，活性最高。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。 2. 果胶酶的活性受ph影响，处于最适ph,酶的活性最高，高于或低于此值活性均下降。果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。 3. 在一定的条件下,随着酶浓度的增加,果汁的体积增加；当酶浓度达到某一数值后, 在增加酶的用量,果汁的体积不再改变,此值即是酶的最适用量。 三．实验材料与用具苹果、果胶酶、盐酸溶液、榨汁机、电子天平、恒温水浴锅、烧杯、量筒、试管、漏斗、温度计、玻璃棒、滤纸、滴管、三脚架 四．实验步骤 （一）温度对果胶酶活性的影响 1. 制备果汁选取一个中等大小的苹果（约200g）洗净后, 不去皮, 切成小块, 放入榨汁机中,加入约200ml 水,榨取2min ,制得苹果泥。量取一定体积的苹果泥,不同条件下处理后,用滤纸进 行过滤即可得到果汁； 2. 取9 支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶； 3. 将9 支试管分别放入30C、35C、40C、45C、50C、55C、60C、65C、70C 的水 浴锅中保温10 分钟； 4. 过滤果汁用量筒测量果汁的里量,并记录数据。 （二）ph 对果胶酶活性的影响 1. 制备果汁； 2. 取5 支试管编号并分别加入等量的果汁和果胶酶； 3. 将5支试管放入40C恒温水浴锅中加热； 3. 待试管内温度稳定后在5 支试管分别加入ph 分别为5、6、7、8、9 的盐酸溶液； 4. 恒温保持10min ； 5. 过滤果汁用量筒测量果汁的里量,并记录数据。 （三）果胶酶的用量对果汁生产的影响 1. 配制不同浓度的果胶酶溶液准确称取纯的果胶酶1mg、2mg、3mg、4mg、5mg、 6mg、 7mg 8mg 9mg配制成相等体积的水溶液，取等量放入9支试管中，并编号1?9。； 2. 在9 支试管中加入等量的苹果汁； 3. 将上述试管放入恒温水浴加热一段时间。 4. 将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合,然后再放入恒温水箱中。 5. 恒温水浴约20 分钟 6. 过滤后测量果汁的体积 四．实验结果五．分析与结论篇二：果胶酶活性测定实验报告 一、实验设计
1104110116 1041101班 食品学院 陈家晟 2013/6/25
摘要：果胶酶是分解果胶质酶类的总称。通常包括聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶酯酶(PE)、果胶裂解酶(PL)等主要组分。本文主要叙述了果胶酶的制备方法和主要的应用。 关键词：果胶；果胶酶；黑曲霉；制备；应用； 前言：50年前国外就将果胶酶应用于果汁的加工，现有商品果胶酶制剂生产。近年来，为了满足国内市场对果胶酶的需求，一些研究单位对果胶酶的生产菌种及研制[1]展开了积极的研究。 此外，随着中国三大产业的发展，特别是第一和第二产业的高速发展，果胶酶的应用也越来越广泛。现在果胶酶主要应用于果汁加工和果酒酿造。除此之外，果胶酶在茶和咖啡的发酵、桔子脱囊衣、麻料脱胶、废水处理、造纸、榨油等领域也有应用。 1.果胶酶及其简述 1.1果胶酶的定义 果胶酶，英文别名:Pectase; Polygalacturonase，是个多酶复合物，通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶。果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得。外观呈浅黄色粉末状。主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清，对分解果胶具有良好的作用。 1.2果胶酶的特性 特性：作用pH:3.0-6.0，最适作用pH:3.0 温度特性：作用温度为15-55℃左右。最适作用温度为 50℃。 1.3果胶酶的作用原理 果胶酶是从根霉中提取的,可以分解细胞间的果胶物质，可以澄清果汁和分离细胞。2.果胶酶的制备 2.1高产酶菌株的选育 激光诱变育种:由成熟的黑曲霉斜面孢子制成一定浓度的孢子悬液，在搅拌条件下，采用810nm多模连续输出的半导体激光进行辐照.将辐照过的抱子悬液进行分离培养，挑单菌落接种于装有含1%果胶的麦芽汁试管中，置30℃恒温培养5-6d，观测并选出透明层较对照为最长的试管，将其孢子接种于斜面培养，在发酵培养基进行复筛，选出产酶最高者[2]. 2.2果胶酶的生产工艺 固体发酵生产果胶酶工艺流程: 培养料拌料 ↓ 灭菌 ↓ 斜面菌种→麸皮菌种→接种曲盘发酵培养 ↓ 出曲浸提 ↓ 离心甩滤→去渣 ↓ 填充剂脱色 ↓↓ 成品包装←喷雾干燥←超滤浓缩
果胶酶提取液 简介： 天然果胶类物质以原果胶、果胶(Pectin)、果胶酸的形态广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中，是细胞壁的一种组成成分，它们伴随纤维素而存在，构成相邻细胞中间层粘结物，使植物组织细胞紧紧黏结在一起。果胶酶(Pectinase)是一类分解果胶质酶类的总称，实质是多聚半乳糖醛酸水解酶，包括原果胶酶，果胶酯酶，多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶四大类，广泛存在于植物果实和微生物中，主要用于食品、酿酒、环保、医药、纺织及日化用品行业。 Leagene 果胶酶提取液主要用于提取植物组织或果实中果胶酶。500ml 可提取160次样本左右。该试盒仅用于科研领域，不宜用于临床诊断或其他用途。 组成： 自备材料： 1、蒸馏水 2、实验材料：桃子、李子、苹果、杏等果实或其他植物组织 3、研钵或匀浆器 4、试管或离心管 5、离心机 操作步骤(仅供参考)： 1、取果实或其他植物组织，洗净，擦干，称取剪碎的新鲜样品，置于提前预冷的研钵或匀浆器. 2、加入预冷的果胶酶提取液，充分研磨或匀浆后转入离心管或试管. 3、离心，留取上清液，即为果胶酶粗提液。 注意事项： 1、果胶酶提取液应密闭保存，避免有效成分挥发。 2、为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。 有效期：24个月有效。编号 名称CS0481 Storage 果胶酶提取液 500ml RT 使用说明书1份
相关： 编号名称 CS0201细胞线粒体分离试剂盒 DC0032Masson三色染色液 DM0007瑞氏-姬姆萨复合染色液 NR0001DEPC处理水(0.1%) PS0013RIPA裂解液(强) TC1167尿素(Urea)检测试剂盒(脲酶波氏比色法) TO1013丙二醛(MDA)检测试剂盒(TBA比色法)
[基础全练] 1．下列哪一种不是组成果胶酶的成分之一() A．多聚半乳糖醛酸酶B．葡萄糖异构酶 C．果胶分解酶D．果胶酯酶 解析：果胶酶能分解果胶，它并不是特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括果胶分解酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶等。 答案：B 2．果胶酶的作用底物是果胶，下列有关叙述正确的是() A．果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一 B．果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖，使得浑浊的果汁变澄清 C．果胶是由半乳糖聚合而成的一种高分子化合物 D．果胶酶就是果胶分解酶的简称 解析：果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一，A正确；果胶酶可催化果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使得浑浊的果汁变澄清，B错误；果胶是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，C错误；果胶酶并不特指某一种酶，而是分解果胶的一类酶的总称，包括果胶分解酶、果胶酯酶等，D错误。 答案：A 3．下列可表示酶活性的高低的是() A．单位时间内、单位体积中反应物的总量 B．一段时间后生成物的总量 C．一段时间后、一定体积中消耗的反应物的量 D．单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量 解析：酶活性的高低可用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。酶反应速度可用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示，D正确。
答案：D 4．下列说法不正确的是() A．可用等量的果泥产生等量的果汁所用的时间作为果胶酶活性的检测指标B．可用等量的果泥在相同时间内的出汁量作为果胶酶活性的检测指标 C．可用等量的果泥在相同时间内的澄清度作为果胶酶活性的检测指标 D．影响酶活性的因素有pH、温度、酶的用量及酶的抑制剂 解析：果胶酶把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，能使果汁变得澄清，也能提高出汁率，所以果汁的澄清度、出汁量以及果汁的产出时间都可作为果胶分解速率即果胶酶活性的检测指标。影响果胶酶活性的因素有pH、温度及酶的抑制剂，不包括酶的用量。 答案：D 5．下列有关探究温度和pH对果胶酶活性的影响的叙述，错误的是() A．在探究不同温度对果胶酶活性的影响时，各实验组的pH应保持相同且适宜B．在探究温度对果胶酶活性的影响时，先将适量苹果泥和果胶酶分别在不同温度下保温，再将酶加入对应温度的苹果泥中 C．在探究不同pH对果胶酶活性的影响时，可用体积分数为0.1%的NaOH溶液和盐酸进行调节 D．实验过程中没有设置对照 解析：在探究温度和pH对果胶酶活性的影响实验中采用的对照为相互对照，D 错误。 答案：D 6．关于探究果胶酶最适用量的实验，叙述错误的是() A．配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组中加入等量的该溶液 B．调节pH，使各组中的pH相同且处于适宜状态 C．用玻璃棒搅拌加酶的果泥，搅拌时间可以不同 D．在相同且适宜的温度条件下进行实验 解析：由于要探究果胶酶最适用量，故可配制不同浓度的果胶酶溶液，并在各组
浅谈果胶酶在食品中的应用及发酵生产 摘要：果胶酶(Pectinases)是指分解果胶质的多种酶的总称,是一种复合酶,它可将果胶分解成半乳糖醛酸等物质。果胶酶普遍存在于细菌、真菌和植物中,是分解果胶类物质的多种酶的总称,在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。果胶酶在果蔬饮料中的应用非常广泛,本文介绍了果胶的组成和结构,论述了果胶酶的分类、主要发酵菌种及实际应用, 讨论了果胶酶的发酵生产方法。 关键词：果胶酶发酵生产发酵菌种应用 DISCUSS OF ZHE APPLICA TION OF PECTINASES IN FOOD AND IT'S FERMENTA TION Abstract: Pectinases decomposition of pectin is the general term for a variety of enzymes ,is a complex enzyme ,which can be broken down into pectin galacturonic acid and other substances.Pectinases commonly found in bacteria,fungi and plants,is the decomposition of pectin substances of the general term for a variety of enzymes in fruit and vegetable processing, animal feed, textile and paper industry is widely used. Pectinase in fruit and vegetable drinks is widely used, this article describes the composition and structure of pectin, pectinase discussed the classification of bacteria and the practical application of the main fermentation, fermentation discussed pectinase production methods. Keywords: Pectinase Fermentation Fermentation bacteria Applycation 1 前言 果胶酶(Pectinases)是指分解果胶质的多种酶的总称,是一种复合酶,它可将果胶分解成半乳糖醛酸等物质。它在食品工业、麻料脱胶、木材防腐方面有着
食品化学论文 题目：浅谈食品添加剂 学院：化学与环境工程学院 班级： 2011级应用化学2班 姓名：陈继远 完成日期：2015 年05 月03 日
《食品化学与生活》课程论文 --浅谈食品添加剂 摘要：食品是我们人类赖以生存和发展的物质基础。食品添加剂的大量使用促 进了我国食品工业快速发展，同时也为我们的日常生活带来了一些隐患。对食品 中添加剂和各种微量元素的检验成为了目前保障食品安全的重要手段。本文总结 了食品添加剂在食品中的功用与危害。 关键词：食品添加剂功能危害 前言：日常饮食是保证人体健康的重要环节。重视营养科普，让人民群众接受平衡膳食的理念，采取科学的营养饮食习惯，可以预防疾病，大幅度降低非传染性疾病的发生率和死亡率。目前，营养教育已被各国政府和营养学家作为改善人民营养状况的主要手段。世界卫生组织（WTO）把营养教育定义为“营养教育是通过改变人们的饮食行为而达到改善营养状况目的的一种有计划活动。” 食品添加剂是近代才出现，但它的直接应用可以追溯到很久以前。中国在远古时代就有在食品中使用天然色素的记载。如《神农本草》、《本草图经》中即有用栀子染色的记载。中国传统点制豆腐所使用的凝固剂盐卤，约在公元25～220年的东汉时期就有应用，并一直流传至今；在周朝时即已开始使用肉桂增香；公元6世纪时北魏末年农业科学家贾思勰所著《齐民要术》中就曾记载从植物中提取出天然色素予以应用的方法：作为肉制品防腐和护色的亚硝酸盐，大约在800年前的南京时就用于腊肉生产，并于13世纪传入欧洲。 现代食品工业的产品，已经不再是传统概念的食品。在科技日益发达的当今社会，人民的生活水平在不断提高，生活节奏正慢慢加快。食品消费结构的变化，促进了我国食品工业的快速发展，要求食品方便化、多样化、营养化、风味化和高级化，为了达到这些要求就必然离不开食品添加剂。食品添加剂是食品加工必不可少的主要基础配料，其使用水平是食品工业现代化的重要标志之一。食品添加剂已被列为我国加速开发发展的重要基础行业。“没有食品添加剂，很难有现代化的食品工业”。 下面，我们就来谈谈这个在我们日常生活中占有极重要地位的物质吧。
果胶酶及其在食品工业中应用 10化本2班禤金萍 2010364223 摘要：果蔬是我们日常生活中必不可少的食品之一，随着生活水平的提高和消费结构的转变，饮料等果蔬加工产品更加受到大众的青睐。而在加工过程离不开酶的参与，果胶酶在工业生产领域中是一种重要的新型酶类，在果蔬饮料中的应用非常广泛，可用于果汁的提取、澄清、提高出汁率等方面。 关键词：果胶酶；应用；展望 1.果胶酶结构和来源 果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1，4糖苷键聚合而成的多糖链，常带有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等组成的侧链，游离的羧基部分或全部与钙、钾、钠离子，特别是与硼化合物结合在一起[1]。果胶分子的结构因植物的种类、组织部位、生长条件等的不同而不同，其大致的结构简图如图1所示，总体可分为光滑区(smooth region)和须状区(hairy region)两部分，主要由HGA、RG-I和RG-II三个结构区域构成，其中RG-II常以二聚体的形式存在。果胶酶(Pectinase)是世界四大酶制剂之一，是分解果胶质酶类的总称，主要包括原果胶酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶四大类。[2]果胶酶主要由黑曲霉产生，按作用方式的不同分为两大类，脂酶和解聚酶，后者包括水解酶和裂解酶。 2.果胶酶的应用 果胶酶主要应用于食品工业特别是果汁果酒的加工业，近年来也不断开拓了新的用途。我国学者对果胶酶的应用开展了较广泛而深入的研究。
2.1果蔬汁提取 目前果汁的提取方法主要是加压榨出和过滤,果汁加工时首先将植物细胞壁破坏。大多数植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶物质等组成,细胞壁的结构较紧密,单纯依靠机械或化学方法难以将其充分破碎。另外,果胶随成熟度的增加,酯化程度较高,也是影响出汁率的主要因素之一。用果胶酶处理可以破坏果实细胞的网状结构,提高果实的破碎程度,有效降低其黏度,改善压榨性能,提高出汁率和可溶性固形物含量,从而就能在压榨时达到提高出汁效率并缩短压榨时间的目的,同时把大分子的果胶物质降解后,有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。[3]例如在苹果汁生产中,苹果要先经机械压榨,然后离心获得果汁,但果汁中仍然含有较多的不溶性果胶而呈浑浊状。直接将果胶酶加到苹果汁中,处理后经加热杀菌、灭酶、过滤得到澄清的果汁。 2.2果汁澄清 果胶酶可以降低果汁粘度，使果汁易于被处理而透明澄清。澄清机理的实质包括果胶的酶促水解和非酶的静电絮凝两部分。果汁中有很多物质如纤维素、蛋白质、淀粉、果胶物质等影响澄清，且果胶物质是造成果汁浑浊的主要原因。加入果胶酶澄清处理后，粘性迅速下降，浑浊颗粒迅速凝聚，使果汁迅速澄清、易于过滤。果胶酶能随机水解果胶酸和其他聚半乳糖醛酸分子内部的糖苷键，生成分子质量较小的寡聚半乳糖荃酸，使其粘度迅速下降，容易榨汁过滤，提高果浆出汁率，改善果汁澄清效果。[4] 果胶裂解酶(PL)对苹果汁有较好的澄清作用，但对葡萄汁效果不明显。对于柑橘汁，因要求雾样混浊，应当使用不含果胶酯酶(PE)的聚半乳糖醛酸内切酶(endo-PG)进行处理。由于果胶裂解酶可避免甲醇的产生，也可避免部分脱酯的果胶同钙离子形成沉淀，还可避免构成各种水果芳香性成分的酯类物质的损失。所以有研究表明果胶酶制剂若用于果蔬汁和果酒加工，最好含有较多量果胶裂解酶(PL)。[5] 2.3改善果蔬饮料的营养成分 利用果胶酶生产果蔬汁不仅提高了出汁率,而且保留了果蔬汁中的营养成分。首先果蔬汁的可溶性固形物含量明显提高，而这些可溶性固形物由可溶性蛋白质和多糖类物质等营养成分组成,果蔬汁中的胡萝卜素的保存率也明显提高。酶处理后的果汁的葡萄糖、山梨糖和果糖含量显著提高,蔗糖含量略有下降,总糖含量上升。甜玉米、胡萝卜的试验有相似的结果。此外,由于果胶的脱酯化和半乳糖醛酸的大量生成, 造成果汁的可滴定酸度上升,pH下降[6]。芳香物质含量也有明显提高,经果胶酶处理后的葡萄汁,各种酯类、萜类、醇类和挥发性酚类含量提高,葡萄汁的风味更佳。由于细胞壁的崩溃,类胡萝卜素、花色苷等大量色素溶出,大大提高了果蔬汁的外观品质。K、Na、Ca、Zn 等矿物质元素含量也有较大提高。[7] 3.其他方面的应用 在咖啡发酵过程中利用产碱性果胶酶微生物除去咖啡豆的黏表皮。有时添加碱性果胶酶来去除含大量果胶质的果肉状表层。纤维素酶和半纤维素酶的协同作用可促进咖啡豆黏表皮的降解。碱性果胶酶也可用于茶叶加工。碱性果胶酶处理可促进茶叶发酵，不过要仔细调节用酶剂量以免破坏茶叶。碱性果胶酶还可通过破坏茶叶中的果胶物质来改善速溶茶粉在冲泡过程中形成泡沫的性能。 4.展望 果胶酶是应用于果蔬汁生产中且主要的酶类,它可以较大幅度地提高果蔬品