果胶酶的应用
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果胶酶应用的研究进展
参考内容
碱性果胶酶是一种生物酶，主要用于分解果胶，改变植物细胞壁的结构和性 质。近年来，随着生物技术的不断发展和应用，碱性果胶酶的应用领域不断扩展， 本次演示将就此进行综述。
一、在食品工业中的应用
碱性果胶酶在食品工业中具有广泛的应用，它可以有效地分解果胶，提高果 汁的提取率和澄清度。此外，碱性果胶酶还可以用于制作低糖果酱和果冻，改善 口感和质地。同时，碱性果胶酶的添加还可以防止食品中的果胶沉淀，提高食品 的稳定性和口感。
2、果胶酶在生物医药领域的应 用
果胶酶在生物医药领域的应用研究也取得了重要进展。在药物传递方面，果 胶酶可以用于修饰药物分子，提高药物的靶向性和生物利用度。在疫苗开发方面， 果胶酶可以用于提取和纯化抗原物质，制备高效、安全的疫苗。在组织工程方面， 果胶酶可以用于降解天然高分子材料，制备具有特定形貌和性能的组织工程支架。
3、果胶酶在环保领域的应用
果胶酶在环保领域的应用研究也取得了显著的进展。在废水处理方面，果胶 酶可以用于降解废水中的有机污染物，提高废水的可生化性和处理效率。在土壤 修复方面，果胶酶可以用于降解土壤中的有毒有害物质，提高土壤的环境质量和 生态效益。
结论
本次演示对果胶酶应用的研究进展进行了系统的介绍和总结。目前，果胶酶 在食品、生物医药和环保等领域的应用研究已经取得了显著的进展。然而，果胶 酶的应用仍存在一些问题，如稳定性、作用条件和生产成本等需要进一步优化和 改善。未来，随着生物技术的不断发展，相信果胶酶的应用研究将会有更加广阔 的前景和潜力。
对于环保领域的研究，需要采用环境科学、化学工程等技术对实验数据进行 处理和分析，以评估果胶酶在废水处理和土壤修复等方面的应用效果。
1、果胶酶在食品领域的应用
近年来，果胶酶在食品领域的应用研究取得了显著进展。通过使用果胶酶， 可以分解果胶质，提高果汁的澄清度，改善果汁的口感和营养价值。此外，果胶 酶还可以用于制作果酱、果汁饮料和水果沙拉等食品，提高食品的品质和营养价 值。
果胶酶的生产与应用研究
果胶酶的生产与应用研究引言：果胶酶是一种具有广泛应用价值的酶类，可以提取自多种植物和微生物中。
它在食品、医药和生物科技领域中有着重要的作用。
本文将探讨果胶酶的生产方法和其应用研究的现状，以及其在食品和医药产业中的潜在应用前景。
一、果胶酶的生产方法1. 从植物中提取：传统的从植物中提取果胶酶的方法主要包括机械法和酶解法。
机械法指的是通过研磨、搅拌等物理力量来释放果胶酶。
而酶解法则是通过添加外源酶来加速果胶的分解过程。
这两种方法在大规模生产中往往效率低下且成本较高。
2. 通过微生物发酵生产：通过微生物发酵生产果胶酶是一种高效、经济的方法。
目前，主要利用大肠杆菌、毕赤酵母等微生物进行大规模生产。
通过改良微生物的基因工程技术，可以提高果胶酶的产量和活性。
二、果胶酶的应用研究现状1. 食品工业中的应用：果胶酶在食品工业中有广泛的应用，如果汁和果酱的生产过程中可用于果胶的降解，使得果汁和果酱更加浓稠。
此外，果胶酶还可以用于面包的加工和调味料的制备中，以改善产品的质地和口感。
2. 医药领域中的应用：果胶酶具有抗炎、抗肿瘤和免疫调节等多种生物活性，因此在医药领域有着广阔的前景。
研究表明，果胶酶可以用于治疗人类白血病和胰腺癌等恶性肿瘤，并能有效减轻患者的症状。
三、果胶酶在食品产业中的潜在应用前景1. 提高产品品质：果胶酶可以在果汁和果酱制备过程中改善产品的质地和口感，使其更加浓稠和顺滑，提升消费者的口感体验。
2. 促进食品加工的创新与改良：果胶酶可以应用于面包和调味料的制备中，使得产品更加柔软可口，并增加产品的活性成分。
3. 降低生产成本：通过优化果胶酶的生产工艺和提高产量，可以降低生产成本，提高企业的竞争力。
4. 促进食品工业的可持续发展：果胶酶是一种天然的酶类，不会对环境造成污染，符合可持续发展的要求。
结论：果胶酶的生产和应用研究已经取得了一定的突破，其在食品和医药产业中的应用前景广阔。
未来的研究应该进一步优化果胶酶的生产工艺，提高产量和活性，以满足不断增长的市场需求。
果胶酶的研究及其应用
2 果胶酶的应用
其次，天然生物活性物质提取物是目前中药进入国际市场 的一种理想方式，出口比例已超过中药，并呈上升趋势。 可利用果胶酶生产的提取物有：银杏叶提取物、大蒜油浓 缩液、蘑菇浓缩液、人参浆、当归浸膏、甘草液等。另外， 在金耳多糖，香菇多糖，金针菇多糖，山楂叶总黄酮等的 提取中也使用了果胶酶。利用酶类提取，不仅可提高萃取 率，还可提高纯度。 另外，在油料萃取方面，按照传统的生产工艺，菜籽油、 棕榈油、葵花籽油、橄榄油等一般是由正己烷等脂溶性溶 剂萃取制得。而正己烷是一种致癌物质。将果胶酶和纤维 素酶，半纤维素酶结合使用，可破坏油料作物的细胞壁， 便于油料的释放，从而提高萃取率。由于酶法提取条件温 和，油料中多酚物质和VE都有所增加，从而提高油料的 稳定性。
2 果胶酶的应用
2.1 利用果胶酶瓦解植物细胞的细胞壁 2.1.1 果胶酶澄清作用 果胶酶是能分解果胶质的多种酶的总称，包括果胶聚半乳 糖醛酸酶、聚甲基半乳糖醛酸酶、果胶甲酯水解酶、原果 胶酶。果胶酶作用于果胶中D-半乳糖醛酸残基之间的糖苷 键，可以打破果胶分子，软化果肉组织中的果胶质，使高 分子的半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸和果胶酸小分子物质， 并且果胶的多糖链也被降解，果胶分子的这种连续降解使 果酒的黏性下降，原来存在果酒中的固形物失去依托而沉 降下来，增强澄清效果，提高和加快了果酒的可滤性和过 滤速度。因此果胶酶是应用于果酒生产的重要酶制剂之一， 它被广泛用于果酒的澄清。
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果胶酶的研究及其应用
前言
果胶酶（Pectinases）是指分解果胶物质的多种 酶的总称，在食品加工、饲料加工、造纸、环境 保护、诱导植物抗病等方面都有很大的应用价值。 果胶酶可源于动物、植物和微生物。由于动、植 物及天然来源的果胶酶产量低且提取困难，不能 满足生产的需要；而微生物因生长速度快，生长 条件简单，代谢过程特殊和分布广因而成为果胶 酶的重要来源。随着果胶酶用量的增加及发酵工 业的发展，国内外学者对微生物果胶酶进行了深 入地研究，并已有多种微生物来源的果胶酶商品 酶制剂出售。本文主要从以下几方面概述了果胶 酶近年来的研究进展及其在果蔬、纺织、造纸加 工业中的应用概况。
果胶酶在果蔬汁加工中应用
降低加工成本
增加营养成分
使用果胶酶可以减少加工时间和能源消耗 ，降低人工成本和设备磨损，提高生产效 率。
通过提高出汁率和改善果汁品质，果胶酶 能够保留更多的营养成分，如维生素、矿 物质和抗氧化物质等。
03 果胶酶在果蔬汁加工中的 应用
提高出汁率
酶解果胶
果胶酶能够分解果胶，降低果实 组织结构的致密性，使果肉细胞 中的汁液更容易释放出来，从而 提高出汁率。
果胶酶在果蔬汁加工中应用
目 录
• 引言 • 果胶酶的特性与作用 • 果胶酶在果蔬汁加工中的应用 • 果胶酶在果蔬汁加工中的优势与挑战 • 未来研究方向与展望
01 引言
主题简介
果胶酶是一种生物酶，能够分解果胶 物质，果胶是植物细胞壁的主要成分， 尤其在柑橘类水果中含量丰富。
果胶酶在果蔬汁加工中具有重要作用， 可以提高出汁率、改善果汁的品质和 稳定性。
通过基因工程技术改良果胶酶的稳定性，提 高其在加工过程中的耐热性和耐酸碱性，延 长果蔬汁的保质期。
探索果胶酶的固定化技术，实现果胶酶的重 复利用，降低生产成本，同时提高果蔬汁加
工效率。
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减少残渣
果胶酶处理后，果蔬汁中的残渣 量减少，降低了过滤和澄清的难 度，提高了生产效率。
改善果蔬汁的品质
增加稳定性
果胶酶能够水解果胶，降低果蔬汁的 黏度，使其更加稳定，不易产生沉淀 和分层。
改善口感
经过果胶酶处理的果蔬汁口感更加细 腻、清爽，提高了产品的品质。
降低果蔬汁的黏度
酶解果胶
果胶酶能够水解果胶分子，将其分解成小分子物质，从而降 低果蔬汁的黏度。
微生物果胶酶
通过微生物发酵获得，具 有较高的果胶分解活性。
果胶酶在果汁生产中的应用
果胶酶在果汁生产中的应用1. 引言果胶酶是一种在果汁生产过程中常用的酶类。
它能够分解果汁中的果胶物质，使得果汁更容易流动和过滤，提高果汁的可陈述性和口感。
本文将介绍果胶酶的作用机制、应用方法以及在果汁生产中的具体应用。
2. 果胶酶作用机制果胶是一种存在于植物细胞原中的多糖物质，它是果汁中的主要组分之一。
果胶酶主要通过水解果胶链来分解果胶分子，使其变得更加分散和溶解。
果胶酶可以针对果胶分子的不同结构部位进行分解，包括α-果胶酶、β-果胶酶、polygalacturonase等。
果胶酶的作用能够使果汁更容易流淌，提高果汁的透明度和口感。
3. 果胶酶的应用方法果胶酶的应用方法主要包括预处理和加酶过程。
在果汁生产过程中，首先需要进行果胶酶的预处理。
这一步骤可以通过将果胶酶与果汁进行接触反应，在适宜的温度和pH条件下使果胶酶充分吸附于果胶分子表面。
接下来，在反应结束后，需要进行果胶酶的加酶过程。
一般来说，需要根据果汁的特性，合理确定加酶时间和温度。
4. 果胶酶在果汁生产中的应用4.1 帮助果汁榨取果胶酶在果汁榨取过程中起到了细胞壁分解的作用，能够有效地将细胞壁释放出的果汁中的果胶分解，使之更容易流出。
果胶酶的应用能够大大提高果汁的利用率，提高果汁产量。
4.2 改善果蔬汁口感果胶酶的应用还可以改善果蔬汁的口感。
果蔬汁中的果胶物质会使果蔬汁产生粘稠的口感。
通过加入适量的果胶酶，可以有效降低果蔬汁的浓度，使之更易饮用，并且口感更加清爽顺滑。
4.3 提高果汁透明度果汁中的果胶物质会使果汁产生浑浊的现象，在视觉上不够透明。
果胶酶的应用能够有效地降解果汁中的果胶分子，使之更加分散和溶解，提高果汁的透明度。
4.4 减少过滤步骤果胶酶的应用还可以减少果汁生产过程中的过滤步骤。
果胶酶的作用能够使果汁中的果胶分子更小，更容易被过滤器过滤掉，从而减少果汁生产中的工作量和时间成本。
5. 总结果胶酶在果汁生产中具有重要的应用价值。
果胶酶在果酱生产中的应用
果胶酶在果酱生产中的应用果酱是一种受欢迎的食品，具有丰富的口感和味道，是早餐和小吃的理想选择。
为了确保果酱的质量和可储存性，生产商需要使用一些辅助剂和工艺来改善产品的特性。
其中，果胶酶是一种重要的酶类，广泛应用于果酱生产过程中。
首先，果胶酶在果酱生产中起到了果胶水解的作用。
果胶是果酱中的重要组分之一，它负责形成果酱的凝胶结构和增加黏性。
然而，果胶的存在也是果酱的一个限制因素，因为它会导致果酱的流动性降低并影响口感。
使用果胶酶可以将果胶水解成较小的分子，从而降低果酱的粘性和黏性。
这样一来，消费者在使用果酱时会感受到更加顺滑的口感。
其次，果胶酶还能帮助果酱更好地传递和保持水分。
在果酱生产过程中，因为水分的流失和蒸发，果酱的质地可能会变得干燥和结块。
使用果胶酶可以增加果酱中的溶解度和保持水分的稳定性，使产品更加湿润和易于使用。
这对于消费者来说意味着他们可以更容易地将果酱涂抹在面包或饼干上，而无需担心流失的水分。
此外，果胶酶还能提高果酱的稳定性和保存期限。
在果酱生产过程中，果胶酶的作用可以去除果酱中的杂质和微生物，从而减少了细菌的生长和污染。
这使得果酱能够更长时间地保持新鲜和口感。
另外，果胶酶也可以阻止果酱在储存过程中的析出和分层现象，确保产品的均匀分布和质量的稳定性。
最后，果胶酶还可以增加果酱的口感和口味。
果酱的口感和口味是消费者选择产品的重要因素之一。
果胶酶的使用可以促进果酱中的果胶水解，从而增加产品的口感和咀嚼性。
此外，果胶酶还可以在果酱中释放出更多的香气和味道，提高产品的风味和口感，使其更加吸引人。
总之，果胶酶在果酱生产中具有广泛的应用。
它可以改善果酱的口感和口味，增加产品的稳定性和保存期限。
果胶酶不仅提高了消费者的满意度，也为生产商带来了更好的市场竞争力。
因此，果胶酶的应用是果酱生产过程中不可或缺的一部分。
果胶酶作用
果胶酶作用果胶酶是一种酶类，对果胶的降解和改性具有重要作用。
果胶是植物细胞壁中一种重要的结构多糖，具有良好的黏性和粘稠性，对维持植物细胞的形态和结构起着重要作用。
果胶酶的作用是通过将果胶分子中可溶于水的链段切断，从而降低果胶的黏性和粘稠性，使其变得更加易于加工和消化。
果胶酶最早是从微生物中发现的，如细菌、真菌和酵母等。
随着科学技术的不断进步，人们发现植物体内也存在着一些具有果胶酶活性的酶，如豌豆果胶酶和苹果果胶酶等。
这些酶在植物体内起着重要的生理作用，如参与果实成熟过程中果肉软化的调控，果实脱落和种子散布等。
果胶酶的作用主要有三个方面：果胶酶可以通过水解反应将果胶降解成低聚果胶、寡糖和单糖，从而使果胶降低黏性和粘稠性；果胶酶可以通过甲基酯酶活性，将果胶中的甲基酯基团水解成对应的果胶醛酸和甲醇，从而改变果胶的化学性质；果胶酶还可以与其他酶类共同作用，如淀粉酶、纤维素酶等，协同发挥对植物细胞壁的分解作用。
果胶酶在食品工业中具有广泛的应用。
例如，在果汁和果酱的生产过程中，果胶酶可以用来软化果实细胞壁，增加果汁和果酱的浓稠度和黏度；在葡萄酒的生产中，果胶酶可以用来降解葡萄果皮中的果胶，从而减少果胶对酒液的浑浊度和滞留时间；在乳制品的生产中，果胶酶可以用来降低乳制品的黏稠度，增加口感的舒适度。
除了食品工业，果胶酶在制药和农业等领域也有着重要的应用。
在制药领域，果胶酶可以用于制备药物控释系统，如利用果胶酶将药物与含果胶的纤维素骨架结合，从而实现药物的延时释放；在农业领域，果胶酶可以用于改善土壤肥力，如利用果胶酶降解油菜籽渣中的果胶，从而提高其对作物生长的促进作用。
总之，果胶酶作为一种重要的酶类，在植物体内和工业生产中都起着重要作用。
通过其降解和改性果胶的能力，果胶酶能够广泛应用于食品工业、制药业和农业等领域，为这些行业的发展和进步做出了重要贡献。
随着科技的进步和研究的深入，相信果胶酶的应用领域还将不断扩展和深化，为人类生活带来更多的便利和福祉。
果胶酶在饲料中的应用
果胶酶在饲料中的应用1.引言1.1 概述果胶酶是一类在植物细胞壁中起重要作用的酶，具有分解果胶的能力。
果胶是一种在植物细胞壁中广泛存在的多糖物质，它对食物的口感和质地起着至关重要的作用。
果胶酶可以将果胶分解为较小的果糖和果胶酸分子，从而改善食物的可口性和消化性。
随着畜牧业的发展和人们对动物饲料品质的要求不断提高，果胶酶在饲料中的应用逐渐受到关注和重视。
通过在饲料中添加适量的果胶酶，不仅可以提高饲料的营养价值和消化利用率，还可以改善动物的生长性能和免疫功能。
果胶酶在饲料中的应用主要体现在以下几个方面：首先，果胶酶可以分解饲料中的果胶，降低饲料的粘度，提高饲料的可流动性，从而促进动物的摄食和消化吸收。
其次，果胶酶可以改善饲料中纤维素的降解和利用，提高动物对纤维素的消化率。
此外，果胶酶还可以增加饲料中的溶解性膳食纤维含量，促进有益菌群的繁殖，改善动物的肠道微生态环境。
尽管果胶酶在饲料中的应用具有诸多优势，但目前相关研究还相对较少，仍存在一些挑战和待解决的问题。
例如，如何确定最佳的果胶酶添加剂用量、选择合适的饲料配方和优化应用技术等方面都需要进一步研究和探索。
总之，果胶酶在饲料中的应用具有巨大的潜力和广阔的发展前景。
进一步深入研究果胶酶的功能和应用机制，推动果胶酶在饲料领域的应用与发展，将有助于提高饲料的质量和动物的生产性能，促进畜牧业的可持续发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成如下所示：1.2 文章结构本文将分为三个部分来探讨果胶酶在饲料中的应用。
首先，引言部分将概述本文的背景和目的，为读者提供整体的研究框架。
其次，在正文部分，将详细介绍果胶酶的定义和作用，以及果胶酶在饲料中的应用现状。
为了更好地了解果胶酶在饲料中的应用优势，我们将分析其对饲料的影响和效果，并探讨果胶酶如何提高动物的消化吸收能力和生长发育。
最后，在结论部分，本文将总结果胶酶在饲料中的应用优势，并展望果胶酶在饲料领域的未来发展。
果胶酶在果汁中的应用原理
果胶酶在果汁中的应用原理1. 什么是果胶酶？果胶酶是一种酶类，属于纤维素酶的一种。
它主要将果胶分子的内部键断裂，使果胶分子变得可溶解，并促进果胶的降解。
2. 果胶酶在果汁中的应用果胶酶在果汁加工过程中起着重要的作用，它能够帮助果汁更好地提取果胶和其他营养成分，改善果汁的质量和口感。
2.1 果胶的特性果胶是一种多糖，由果胶酸和甲基果胶酸组成，是植物细胞壁中重要的结构成分。
果胶在果汁中起着增加黏稠度和稳定悬浮物的作用。
2.2 果胶酶的作用果胶酶能够降解果胶，使果胶分子断裂，从而降低果汁的浊度和黏稠度。
此外，果胶酶还能够破坏果胶与果汁中其他成分的结合，释放出更多的营养物质。
2.3 应用原理果胶酶在果汁加工中主要通过两种方式起作用：•去浑浊作用：果胶酶能够降低果汁中的浑浊物质，使果汁变得清澈透明。
它能够降低果胶的黏稠度，使果汁细胞内的果胶分子断裂，从而减少浑浊物质的含量。
•提取果胶作用：果胶酶能够提高果汁中果胶的可溶解性，使果胶溶解在果汁中而不结块。
这有助于提取出更多的果胶，改善果汁的质量和口感。
3. 果胶酶在果汁加工中的应用案例3.1 柑橘类果汁加工在柑橘类果汁加工过程中，添加适量的果胶酶可以使果汁更加透明，并提高果汁的质量。
果胶酶能够降低果汁中的浑浊物质和果胶的含量，使果汁口感更好。
3.2 苹果汁加工在苹果汁加工过程中，果胶酶的应用可以帮助提取出更多的果胶，改善苹果汁的稳定性和黏稠度。
果胶酶能够降解果胶分子，并使果汁呈现出较好的流动性。
3.3 其他果汁加工除了柑橘类果汁和苹果汁之外，果胶酶也在其他各种果汁的加工过程中得到应用。
它能够改善果汁的质感和流动性，增加果汁的营养价值。
4. 注意事项在果汁加工过程中使用果胶酶时，需要注意以下几点：•酶的选择：根据不同果汁的特性，选择合适的果胶酶种类和酶活性。
•酶的添加时间：果胶酶的添加时间要控制得当，一般在果汁浓缩前或果汁榨取后加入。
•酶的适宜温度：果胶酶对温度敏感，在使用过程中要控制好温度，以保证酶的活性。
果胶酶作用
果胶酶作用
果胶酶是一种在水果和许多植物中普遍存在的酶类，具有重要的生物学功能。
它主要作用于果胶，果胶是植物细胞壁的重要成分之一，是一种多糖类物质。
果胶酶在植物体内起到了重要的调节和催化作用，影响着植物的生长发育和果实成熟过程。
果胶酶对果实成熟的影响
果实成熟是植物生长发育的重要过程之一，而果胶酶在果实成熟过程中扮演着
关键的角色。
果胶酶能够降解果实中的果胶物质，导致果实变软和甜度增加。
这种降解过程也促进了果实的颜色变化，从青色到成熟时的各种色调。
果胶酶的活性水平与果实成熟的速度密切相关，因此可以通过检测果胶酶活性的水平来预测果实的成熟时间。
果胶酶在果汁榨取中的应用
果胶酶在果汁生产过程中也发挥着重要作用。
果汁中的果胶会导致果汁浑浊，
口感粗糙，影响果汁的口感和品质。
因此，在果汁的榨取过程中，可以添加果胶酶来降解果胶，使果汁更加清澈透明，口感更为细腻。
通过果胶酶的作用，果汁的口感和质量可以得到有效地提升。
果胶酶在保鲜中的应用
果胶酶还被广泛应用于水果和蔬菜的保鲜过程中。
果胶是许多水果和蔬菜表面
的重要成分，而果胶酶可以降解果胶，延缓水果和蔬菜的腐烂速度，延长其保鲜期。
通过在果蔬表面涂抹含有果胶酶的保鲜剂，可以有效地保持水果和蔬菜的新鲜度和口感。
结语
综上所述，果胶酶在植物生长发育、果实成熟、果汁生产和食品保鲜等方面发
挥着重要作用。
它的作用机制复杂多样，对于人类的生产、生活和健康都具有重要意义。
未来，随着对果胶酶作用机制的深入理解，相信它在更多领域中会展现出更为广泛的应用前景。
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果胶酶在果蔬饮料中的应用摘要: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、作用机制及酶活测定方法, 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。
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【1】。
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【2】。
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多种酶类,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年代至50年代已工业化生产。
而国内的研究则始于1967 年,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。
1.1 果胶酶的定义果胶酶(pectolytic enzyme or pectinase)是指能够分解果胶物质的多种酶的总称【1】。
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、改善果汁的通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)。
各种酶作用方式如图1所示。
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。
一般用苯酚-硫酸法测定溶液中由原果胶释放出果胶物质的量来确定原果胶酶的活力。
聚半乳糖醛酸酶(PG)分为外切酶和内切酶。
PG内切酶广泛存在于真菌、细菌和很多酵母中,高等植物中也发现有内切酶的存在。
内切酶作用于聚半乳糖醛酸时,随机水解其中的半乳糖醛酸单位,可使其溶液的粘度下降,但还原力增加不大。
聚半乳糖醛酸酶的活力可以通过测定反应中还原能力的增加或者底物溶液粘度的降低来确定。
聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)和聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(PMGL)分别通过反式消去作用切断果胶酸分子和果胶分子的α-1,4糖苷键,生成β-4,5不饱和半乳糖醛酸。
这两种裂解酶都分为外切酶和内切酶两种一些植物软腐病菌、食品腐败菌以及霉菌均能产生外切聚半乳糖醛酸酶。
裂解酶的活力可以通过测定其释放的不饱和糖醛酸数量来计算。
2 果胶酶在果蔬饮料生产中的应用果胶酶作为果蔬汁生产中最重要的酶制剂之一,已被广泛应用于果蔬汁的提取和澄清、改善果蔬汁的可过滤性以及植物组织的浸渍和提取。
目前,大部分原果汁、浓缩果汁的生产过程中,都在使用果胶酶,但由于各种水果中果胶含量差别较大, 而且果胶质的成分也有差异,因此,应根据水果的不同品种、不同加工目的来确定合适组成的果胶酶。
2.1 果汁的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[19]。
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 果胶酶能提高果蔬汁的出汁率果胶酶是应用于果蔬饮料生产中最主要的酶类,它能较大幅度地提高果蔬饮料的出汁率,改善其过滤速度和保证产品贮存稳定性等。
若添加果胶酶制剂,则可降低葡萄汁液的黏稠度,提高出汁率,减轻强度,缩短加工时间,获得色泽清亮、汁液清澈的葡萄汁[6]。
例如,在苹果浓缩汁生产中,为了避免液化技术的缺点,很多厂商采用两阶段液化技术,或者称为果渣液化技术:首先在果浆中添加果胶酶,浸渍后压榨,或者不加果胶酶直接压榨; 接着将压榨后的果渣加水,之后加入果胶酶和纤维素酶进行酶解,然后压榨,从而大大提高苹果的出汁率。
2.3 果胶酶能使果蔬饮料澄清果胶酶作用于果蔬汁时,除降低粘度外,还可产生絮凝作用,使果蔬汁澄清。
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混浊的主要因素。
在樱桃汁的加工过程中,添加果胶酶使果胶水解,从而使樱桃汁黏度降低,过滤阻力减小,过滤速度加快;同时,由于樱桃汁中的悬浮果粒失去高分子果胶的保护,很容易发生沉降而使上层汁液清亮,在以后的澄清过程中,明胶澄清剂的加入量便可大大减少,甚至免加澄清剂。
果胶酶还可以用于苹果汁、甘蔗汁[5]、蟠桃汁、桃杏李果汁等的澄清。
添加果胶酶时,应使酶与果浆混合均匀,根据原料品种控制酶制剂的用量,并控制作用的温度和时间。
若果胶酶与明胶结合使用,效果更佳。
有时采用复合酶法澄清,如在澄清枣汁时,使用果胶酶和α-淀粉酶[4]。
2.4 果胶酶能提高超滤时的膜通量利用超滤技术生产清汁及浓缩清汁在果蔬汁加工业中越来越流行。
超滤比传统的过滤速度快、效果好,但它的主要缺点是由于果蔬汁中大量糖的存在,在超滤过程中会使超滤系统产生次生覆膜,降低了超滤通量。
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,增加了产量。
因此,脱胶对于获得较高的膜通量和浓缩比非常关键。
除了可以提高膜通量,果胶酶还可用于超滤膜的清洗。
与化学方法相比,利用果胶酶清洗超滤膜能100%地进行生物降解,而且可以在最佳pH、温度下作用,从而可以缩短清洗时间、增加超滤膜的通透量和使用寿命、增加产量、节省能源[12]。
因此,将超滤技术与酶技术联用对发挥超滤作用至关重要。
2.5 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。
Chang Tungsun 等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[13,14]。
甜玉米、胡萝卜的试验有相似的结果[15]。
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[13,14]。
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[16]。
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[17]。
2.6 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。
2.7 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。
2.8 其他方面的应用在葡萄酒生产中应用果胶酶,可以提高葡萄汁和葡萄酒的得率,增强葡萄酒的澄清效果,大大提高葡萄酒的过滤速度。
果胶酶还可以提高超滤时的膜通量, 还可用于超滤膜的清洗。
利用果胶酶清洗超滤膜能100%地进行生物降解,而且可以在最佳pH 值、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、增加产量、节省能源。
果胶酶是应用于果蔬饮料生产中主要的酶类,它可以较大幅度地提高果蔬品种的出汁率,改善其过滤速度和保证产品贮存稳定性。
随着果汁和果酒行业的快速发展,果胶酶的需求和应用前景将极为广泛。
3 结论目前,在果蔬汁加工业中已广泛采用果胶酶降解果蔬细胞壁以改善压榨性能、降低粘度、增加出汁率和提高营养成分。
在食品加工比,酶的一个重要用途是使原科更易于处理,增加产品的得率,使用果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶可促进细胞分离,细胞壁变软,这特别适于水果和蔬菜[9]。
果胶酶作用于果胶质中D-半乳糖醛酸残基之间的糖苷键,使高分子的聚半乳糖醛酸降为小分子物质。
因此,它在食品工业有重要的应用价值。
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种的出汁率,改善其过滤速度和保证产品贮存稳定性。
随着软饮料行业的快速发展,果胶酶的需求和应用前景将极为广泛。
目前我国对果胶酶的工业化应用还处于相对滞后的状态,为提高果胶酶的使用率,简化产品提纯工艺并达到连续化生产的目的,将果胶酶固定于廉价载体上已成为国际上研究的一项重要课题[8]。
纤维素酶的应用现状纤维素酶从被发现起就受到世界各国生物界的关注。