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实验3 纤维素酶在果汁制备中的应用实验日期：2014年6月6日一、实验目的：了解影响果汁出汁率、固形物含量及澄清度的各因素；掌握果胶酶、纤维素酶在果汁生产中的应用。
二、实验原理：水果中含有纤维素、果胶等大分子物质，在榨汁时，这些物质会影响出汁率并使榨出的果汁浑浊，易出现沉淀。
添加纤维素酶、果胶酶可以将果胶、纤维素分解成小分子的可溶性的物质，从而提高出汁率并使果汁饮料澄清。
三、实验器材1．实验材料：新鲜桔子(或苹果)2. 主要仪器：榨汁机、恒温水浴锅、分光光度计3．实验药品：纤维素酶、5%柠檬酸、10%柠檬酸钠四、实验内容1.工艺流程桔子→清洗→去皮→榨汁→过滤→酶处理→比较酶处理前后果汁澄清情况，并测透光率2.方法步骤（1）清洗、去皮和榨汁：每小组同学取桔子2-3个（重约200g），冲洗干净，去皮后用榨汁机榨汁。
（2）过滤：用滤布将果汁过滤到烧杯中，用5%柠檬酸或10%柠檬酸钠将果汁pH调到纤维素酶的最适pH值，一般为pH 3.0左右。
（3）酶处理：取由（2）所得果汁20ml，加入0.1%的纤维素酶，在所用纤维素酶的最适作用温度（看包装说明）下保持30min，中间注意不断搅拌或震荡。
（4）测透光率：取加酶处理后的果汁上清液，以蒸馏水为对照，在650nm下测定透光率。
同时测定未加酶处理的果汁的透光率，比较两者有何区别。
四、结果与分析（1）实验结果：（2）分析：对比所得实验数据，结合感官分析，说明透光率和澄清度的关系。
答：由所得实验数据对比并结合结合感官分析得出透光率越高，澄清度越好越清澈；透光率越低，澄清度越差越浑浊。
五、思考题（1）影响果汁非生物稳定性的因素有哪些？答：悬浮颗粒的尺寸、果汁的粘度、果汁溶液和颗粒的密度差、颗粒的电性质和形状、原材料的质量、果胶酶、纤维素酶等。
（2）除了透光率外，还有什么指标可以用来表示果汁的澄清度？答：吸光度、折射度、可溶性物含量、固体非可溶性物质含量等。
果胶酶在果汁生产中的作用1. 引言果胶酶（pectinase）是一种在果汁生产过程中广泛使用的酶类。
果汁生产过程中的果胶物质，对果汁的质地和口感有着重要影响。
果胶酶能够降解果汁中的果胶化合物，促进果汁的流动性和澄清度。
本文将探讨果胶酶在果汁生产中的作用及其应用。
2. 果胶酶的分类和功能果胶酶是一类酶的总称，包括多种酶活性，如果胶甲基酯酶、果胶酶和多聚半乳糖酶等。
这些酶在果汁加工中发挥不同的作用。
2.1 果胶甲基酯酶果胶甲基酯酶能够催化果胶的去甲基化反应，将果胶中的甲基基团去除。
果胶甲基酯酶在果汁生产中的作用主要有两个方面：一方面，去甲基化反应能够使果胶分子解聚，改善果汁的流动性；另一方面，果胶甲基酯酶还能提高果汁的可溶性，增加果汁的浑浊度。
2.2 果胶酶果胶酶主要通过降解果胶分子，破坏果胶分子的结构，从而改变果汁的黏稠度和浊度。
果胶酶作用于多聚半乳糖酶和果胶蛋白酶，将它们分解为低聚物和单体，进一步降低果汁的黏稠度。
2.3 多聚半乳糖酶多聚半乳糖酶能够将高聚果胶分子分解为较小的低聚果胶，从而使果汁更易流动。
此外，多聚半乳糖酶还能够将果汁中的半乳糖醛酸盐转化为半乳糖，提高果汁中半乳糖的含量。
3. 果胶酶在果汁生产中的应用果胶酶在果汁生产中有着广泛的应用。
3.1 促进果汁澄清果汁中含有大量的果胶物质，导致果汁浑浊度较高。
加入果胶酶能够使果胶分子降解，改善果汁的澄清度。
果胶酶能够将果胶酶降解为较小的多聚半乳糖，使果汁中的固体颗粒减少，从而达到澄清果汁的效果。
3.2 提高果汁的流动性果汁中的果胶物质能够形成胶体结构，导致果汁的黏稠度较高。
果胶酶能够破坏果胶分子，从而改善果汁的流动性，使果汁更易于包装和运输。
3.3 改善口感果胶酶能够降解果汁中的果胶物质，使果汁口感更加顺滑和清爽。
经果胶酶处理后的果汁口感更加柔和，减少了果汁中的胶质感，提高了果汁的口感品质。
4. 质量控制和使用注意事项4.1 质量控制果胶酶的质量对果汁生产过程中的效果有着重要的影响。
果胶酶制剂及其在果浆出汁和果汁澄清方面的应用陈娟 阚健全 杜木英 阳长敏(西南农业大学食品科学院,重庆北碚 400716) 摘 要:果胶类物质是存在于高等植物初生壁和细胞间隙中的一组多糖,果胶是一种杂多糖。
果胶酶是分解果胶质的多种酶的总称,是一种在食品工业上广泛使用的酶。
本文对果胶类物质及果胶酶的类型和性质进行了详细分析和说明。
在此基础上,文章重点分析了果胶酶制剂在果浆出汁和果汁澄清方面的应用,对其在应用过程中的一些关键性问题进行了详细说明,最后对其应用前景进行了一个简要的概述,其目的皆在为食品行业(特别是果蔬加工及果酒生产行业)果胶酶的应用提供依据和参考。
关键词:果胶类物质;果胶酶;果浆出汁;果汁澄清中图分类号:TS20112+5 文献标识码:A 文章编号:1006-2513(2006)03-0119-06Pecti na se p repa ra ti o n and its app li ca ti o n i n pul p’sp r oduci ng2j ui ce and j ui ce cl a ri fyi ngCHEN Juan KAN J i a n2quan D U M u2y i n g YANG Chang2m i n (Food Science Depart m ent of Southwest Agricultural University,Chongqing Beibei 400716)Abstract:Pectic substance which existed in p ri m ary cell wall and cell interval of higher p lant were a gr oup of polysac2 charides.Pectinase could decompose pectic substance.Pectinase including many enzy mes was wildly adop ted in food industry.This paper make a detailed analysis and illustrati on about the patterns and p r operties of pectic substance as well as pectinase.On this basis,this paper s pecially analyzed app licati on situati ons in pulp’s p r oducing2juice and juice clarifying of pectinase p reparati on,and als o exp lained s ome critical p r oble m s.The app licati on p r os pects of pectinase were lastly su mmarized.I n this way,it was able t o p r ovide foundati ons and references f or the app licati on of pectinase inf ood industry particularly in fruit and vegetable p r ocessing as well as fruit wine p r oducing.Key words:pectic substance;pectinase;p r oducing2juice of pul p;juice clarifying果胶是一种杂多糖,主要由D-半乳糖醛酸通过α-(1,4)糖苷键连接成的直链高分子化合物。
果胶酶对果汁品质的影响1．果胶酶能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。
对果胶酶处理果汁的研究表明,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。
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。
2.果胶酶能改善浓缩果汁品质果汁浓缩后,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。
尤其适用于柑橘类浓缩汁的生产。
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工业中的应用前景会更加广阔。
3.果胶酶还可用于果实脱皮——脱除及净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、结构破坏而脱落。
如柑桔囊衣、莲子肉皮和大蒜膜层经粗果胶酶处理后,可以很快地脱落。
此外,果胶酶对杏仁也有一定的脱皮作用[18]。
目前,不同活性比例的果胶酶制剂已是降解果蔬细胞壁,改善压榨性能、降低粘度、增加出汁率,和提高营养成分不可省略的部分。
在许多国家,添加果胶酶已是制造澄清或者浓缩的草莓汁、葡萄汁、苹果汁及梨汁的标准加工作业。
随着酶技术本身的发展,果胶酶在果蔬汁中的应用前景会更加光明。
果胶酶在果汁加工中的应用果胶酶在果汁加工中的应用摘要：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。
为了充分利用我国丰富的果品资源优势,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的应用得到了很好的解决。
在果汁加工技术中，酶起着十分重要的作用。
实际上，在苹果汁和浆果汁的生产中使用果胶酶和淀粉酶已经60多年的历史了。
上世纪三十年代初，国外己开始将果胶酶用于澄清工艺制备果汁。
我国在上世纪七十年代初在实验室范围内曾研究生产过微生物果胶酶用于罐头加工和果酒澄清，取得一些进展。
上世纪八十年代以来在改革开放的形势下我国的水果种植和水果加工工业发展迅速，为果胶酶的开发和应用，提供了广阔的前景。
关键词：果胶酶；果汁；果胶1果胶酶概述1.1果胶酶果胶是由半乳糖醛酸、乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等组成的高分子聚合物，在植物中作为一种细胞间隙填充物质而存在，广泛地分布于植物的果实、叶、茎、种子和根中，其基本结构是半乳糖醛酸以a-l，4糖昔键聚合形成的聚半乳糖醛酸。
果胶酶是指能分解果胶物质的多种酶的总称，其颜色为灰白色或微黄色粉末，也可以棕黄色液体存在。
果胶酶分布很广，可来源于动物、植物和微生物。
果胶酶在工业生产领域中是一种重要的新兴酶类，在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。
1.2果胶酶的组成与作用机理果胶酶可以分为3类:原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)。
解聚酶又可细分为果胶水解酶(PMG、PMGL)和果胶裂解酶(PG、PGL)。
原果胶酶将不溶性的原果胶水解为水溶性果胶,根据其作用方式不同又可分为外切酶和内切酶。
聚半乳糖醛酸酶(PG)是发现较早、研究最为广泛的一种果胶酶,它水解D-半乳糖酸的α-1,4糖苷键,也分为外切酶和内切酶。
果胶酶在果汁生产中的作用
果胶是存在于植物细胞壁中的一种复杂多糖，主要由D-半乳糖醛酸
和一些单糖（如D-葡萄糖、D-半乳糖和D-木糖）组成。
果胶的结构复杂
多样，其中包括丁状果胶、鲁尔状果胶、果酸果胶等。
它们形成一种网状
结构，使得果汁黏稠度较高，流动性较差。
果胶酶能够将果胶分子水解成单糖和低聚糖，从而改变果胶的网络结构，使果汁的黏稠度降低，流动性增加。
果胶酶主要作用于果胶的内部链段，使其断裂成较短的聚合物，减少了果胶分子之间的交联作用，从而降
低了黏稠度。
通过果胶酶的作用，果汁可以变得更加清澈、透明，口感更
加顺滑，易于饮用。
除了改善果汁的流动性和口感外，果胶酶还可以提高果汁的产量。
在
果汁榨取过程中，果胶往往会附着在果渣中，难以完全提取出来。
果胶酶
可以将果胶分子断裂成较小的聚合物，与果源部分分离，提高果汁榨取的
效果，提高果汁的产量。
果胶酶还可以改善果汁的稳定性和质保期。
果胶的存在使果汁易于分
层和沉淀，果胶酶的添加可以使果汁中的大分子果胶分解成较小的分子，
使果汁更加稳定，减少层析现象的发生。
此外，果胶酶水解后的果胶分子
会形成天然胶体，能够吸附水分和果酸，增加果汁的黏稠度和稳定性，延
长果汁的质保期。
总之，果胶酶在果汁生产中起到了重要的作用。
它能够水解果汁中的
果胶分子，降低果汁的浓度和黏稠度，提高果汁的流动性和口感。
此外，
果胶酶还可以提高果汁的产量、改善稳定性和质保期。
通过果胶酶的应用，可以生产出品质更好的果汁产品，满足人们对于口感和口感的要求。
课时1果胶酶在果汁生产中的作用[目标导航] 1.了解果胶酶的组成及其作用。
2.理解影响酶活性的因素并学会相关探究的实验设计。
一、果胶酶的作用、酶活性及其影响因素1．果胶(1)成分：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。
(2)对果汁加工的影响：影响出汁率，且使果汁浑浊。
2．果胶酶(1)化学本质：蛋白质。
(2)作用：将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸。
(3)组成：分解果胶的一类酶的统称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。
二、酶的活性与影响酶活性的因素1．酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。
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来表示。
2．酶的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。
影响酶活性的因素主要有温度、pH和酶的抑制剂等。
3．酶的用量酶用量过多，会导致酶的浪费；酶用量过少，会限制酶反应速度。
因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。
三、果胶酶活性影响因素的实验探究1．探究温度和pH对果胶酶活性的影响(1)实验流程包括制备苹果泥、设置一系列具有梯度的温度和pH、加入果胶酶反应一段时间、过滤果汁。
(2)该实验的自变量是温度或pH，因变量是果胶酶活性，检测因变量是通过测定苹果汁的体积或苹果汁的澄清度来实现的。
2．探究果胶酶的用量(1)该实验的自变量是果胶酶的用量，除此之外，影响果汁产量的因素还有温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等无关变量。
(2)判断的思路是：如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁体积也不再改变，说明酶的用量已经足够。
判断正误：(1)果胶酶是一类酶的总称，包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等()(2)将果胶酶用于果汁的生产，既能提高出汁率又能提高果汁的澄清度()(3)酶的活性受温度、pH和酶用量等因素的影响()(4)在探究温度和pH对酶活性影响的实验中，温差或pH差值越小，实验的误差就越大()(5)在探究果胶酶用量的实验中，自变量是果胶酶的用量，无关变量是果汁的出汁率或澄清度()[答案](1)√(2)√(3)×(4)×(5)×一、果胶酶的组成及在果汁生产上的应用1．影响果汁产量的物质及处理方法(1)影响果汁产量的物质①种类：纤维素、果胶。
