果膠酶及其在食品工業(yè)中應(yīng)用

果膠酶及其食品工業(yè)中用10化2禤萍2010364223摘要果蔬是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚氖称分恢钏降奶岣吆拖M(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變飲料等果蔬加工產(chǎn)品更加受到大眾的青睞而在加工過程離不開酶的參與果膠酶在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中是一種重要的新型酶類在果蔬飲料中的應(yīng)用非常廣泛，可用于果汁的提取、澄清、提高出汁率等方面。關(guān)鍵詞：果膠酶；應(yīng)用；展望1.膠酶結(jié)構(gòu)來源果膠分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1，糖苷鍵聚合而成的多糖鏈，常帶有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等組成的側(cè)鏈，游離的羧基部分或全部與鈣、鉀、鈉離子，特別是與硼化合物結(jié)合在一[1]。果膠分子的結(jié)構(gòu)因植物的種類組織部位生長條件等的不同而不同其大致的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，總體可分為光滑區(qū)(smoothregion)和須狀區(qū)(hairyregion)兩部分，主要由HGA、RG-I和RG-II三結(jié)構(gòu)區(qū)域構(gòu)成，其中RG-II常以二聚體的形式存在。果膠酶(Pectinase)是世界四大酶制劑之一，是分解果膠質(zhì)酶類的總稱主要包括原果膠酶果膠酯酶多聚半乳糖醛酸酶和果膠裂解酶四大類。[2]果酶主要由黑曲霉產(chǎn)生，按作用方式的不同分為兩大類，脂酶和解聚酶，后者包括水解酶和裂解酶。2.膠酶的應(yīng)果膠酶主要應(yīng)用于食品工業(yè)特別是果汁果酒的加工業(yè)年來也不斷開拓了新的用途。我國學(xué)者對果膠酶的應(yīng)用開展了較廣泛而深入的研究。

2.1蔬汁提目前果汁的提取方法主要是加壓榨出和過,汁加工時(shí)首先將植物細(xì)胞壁破壞。大多數(shù)植物細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)等組,細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)較緊密,單純依靠機(jī)械或化學(xué)方法難以將其充分破碎外,果膠隨成熟度的增加,酯化程度較高,也是影響出汁率的主要因素之一果膠酶處理可以破壞果實(shí)細(xì)胞的網(wǎng)狀結(jié),高果實(shí)的破碎程,效降低其黏,改善壓榨性,提高出汁率和可溶性固形物含量從而就能在壓榨時(shí)達(dá)到提高出汁效率并縮短壓榨時(shí)間的目,同時(shí)把大分子的果膠物質(zhì)降解后有利于后續(xù)的澄清、過濾和濃縮工序例如在蘋果汁生產(chǎn)中,蘋果要先經(jīng)機(jī)械壓榨然后離心獲得果汁,但果汁中仍然含有較多的不溶性果膠而呈渾濁狀。直接將果膠酶加到蘋果汁,處理后經(jīng)加熱殺菌、滅酶、過濾得到澄清的果汁。2.2汁澄清果膠酶可以降低果汁粘度使果汁易于被處理而透明澄清澄清機(jī)理的實(shí)質(zhì)包括果膠的酶促水解和非酶的靜電絮凝兩部分果汁中有很多物質(zhì)如纖維素蛋白質(zhì)、淀粉、果膠物質(zhì)等影響澄清，且果膠物質(zhì)是造成果汁渾濁的主要原因。加入果膠酶澄清處理后，粘性迅速下降，渾濁顆粒迅速凝聚，使果汁迅速澄清、易于過濾果膠酶能隨機(jī)水解果膠酸和其他聚半乳糖醛酸分子內(nèi)部的糖苷鍵生成分子質(zhì)量較小的寡聚半乳糖荃酸使其粘度迅速下降容易榨汁過濾提高果漿出汁率，改善果汁澄清效果。[4]果膠裂解酶(PL)對蘋果汁有較好的澄清作用但對葡萄汁效果不明顯對于柑橘汁，因要求霧樣混濁，應(yīng)當(dāng)使用不含果膠酯酶(PE)的聚半乳糖醛酸內(nèi)切酶(endo-PG)進(jìn)行處理。由于果膠裂解酶可避免甲醇的產(chǎn)生，也可避免部分脫酯的果膠同鈣離子形成沉淀，還可避免構(gòu)成各種水果芳香性成分的酯類物質(zhì)的損失。所以有研究表明果膠酶制劑若用于果蔬汁和果酒加工好含有較多量果膠裂解酶(PL)。[5]2.3善果蔬料的營養(yǎng)成利用果膠酶生產(chǎn)果蔬汁不僅提高了出汁率而保留了果蔬汁中的營養(yǎng)成分首先果蔬汁的可溶性固形物含量明顯提高而這些可溶性固形物由可溶性蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì)等營養(yǎng)成分組成,果蔬汁中的胡蘿卜素的保存率也明顯提高。酶處理后的果汁的葡萄糖梨糖和果糖含量顯著提高蔗糖含量略有下降,總糖含量上升。甜玉米、胡蘿卜的試驗(yàn)有相似的結(jié)果。此,由于果膠的脫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]芳香物質(zhì)含量也有明顯提高,經(jīng)果膠酶處理后的葡萄汁,各種酯類萜類醇類和揮發(fā)性酚類含量提高,葡萄汁的風(fēng)味更佳由于細(xì)胞壁的崩潰類胡蘿卜素花色苷等大量色素溶出,大大提高了果蔬汁的外觀品質(zhì)K、NaCa、Zn等礦物質(zhì)元素含量也有較大提高。[7]3.他方面的用在咖啡發(fā)酵過程中利用產(chǎn)堿性果膠酶微生物除去咖啡豆的黏表皮時(shí)添加堿性果膠酶來去除含大量果膠質(zhì)的果肉狀表層維素酶和半纖維素酶的協(xié)同作用可促進(jìn)咖啡豆黏表皮的降解堿性果膠酶也可用于茶葉加工堿性果膠酶處理可促進(jìn)茶葉發(fā)酵不過要仔細(xì)調(diào)節(jié)用酶劑量以免破壞茶葉堿性果膠酶還可通過破壞茶葉中的果膠物質(zhì)來改善速溶茶粉在沖泡過程中形成泡沫的性能。4.望果膠酶是應(yīng)用于果蔬汁生產(chǎn)中且主要的酶,可以較大幅度地提高果蔬品

種的出汁率改善其過濾速度和保證產(chǎn)品貯存穩(wěn)定性。隨著軟飲料行業(yè)的快速發(fā)展,果膠酶的需求和應(yīng)用前景將極為廣泛。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)的方法、包括化學(xué)合成化學(xué)水解等工藝正在被酶催化合成和水解所代替果膠酶的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大，從食品加工到紡織、造紙等輕工業(yè)，不僅可以充分利用資源，同時(shí)減少環(huán)境污染和節(jié)省能量起到一石二鳥的作用目前我國對果膠酶的工業(yè)化應(yīng)用還處于相對滯后的狀態(tài),提高果膠酶的使用,簡產(chǎn)品提純工藝并達(dá)到連續(xù)化生產(chǎn)的目的,將果膠酶固定于廉價(jià)載體上已成為國際上研究的一項(xiàng)重要課題。參考文[1]ZHANGHONGXIA，JlANGXIAOLU，HAIJI，et．Researchactualityofmicrobepectinases[J1．Biotechnology，，10(15)：92．95(inChinese)[2]薛長湖，果膠及果膠酶研究進(jìn)展。食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，，94-99[3]楊軍，趙學(xué)慧。果膠酶對果蔬制汁作用的研究，食品科技，[4]衛(wèi)東，孫月娥。果膠酶及其在果蔬汁飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用，廣西輕工業(yè)，1999,37-38[5]王璋.食品酶學(xué).北京:輕工業(yè)出版社，1990164-175[6]CHANGTS,etal.Commercialpectinase