專業酶制劑生產商-棗莊市杰諾生物酶有限公司

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技術應用

    果膠酶在果蔬飲料中的應用

        隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,果品成了人類健康不可缺少的營養物質。我國有著豐富的果品資源,然而因果品本身營養豐富,含水量高,很容易受微生物侵染和腐蝕,保存期較短。為了充分利用資源優勢,提高我國農產品在國際市場上的競爭能力,必須大力發展果品加工業。但是目前果品加工中存在著不少難題,例如果汁和果酒的澄清,果實的脫皮、加工過程中香氣成分和營養物質的損耗等。解決這些難題僅僅靠改進加工工藝或增加設備投資是很難實現的。而目前有許多難題已經通過酶工程的應用得到了很好的解決。酶工程就是為了使酶催化各種物質轉化的能力實現可控制操作,把游離的酶固定化,或者把經過培養發酵所得到的目的酶活力高峰時的整個微生物細胞進行固定化,再應用于生產實踐中的過程。近年來,酶工程在果品加工中的應用非常廣泛,所用的酶種類越來越多,數量也越來越大,人類已開發出應用于果蔬汁中的多種酶類,如果膠酶、果膠酯酶、纖維素酶、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膠酶。

    1 果膠酶

        隨著我國水果種植和水果加工業的發展,對果膠酶的開發和應用也迅速發展。在果汁生產過程中,果膠酶可以快速徹底地脫除果膠,降低果汁黏度,利于果汁過濾,澄清濾液且澄清度穩定;減少化學澄清劑的用量,改善果汁質量;果膠酶利于壓榨,可以有效地提高水果的出汁率,在沉降、過濾、離心分離過程中,改善果汁的過濾效率,利于沉淀分離,加速和增強果汁的澄清作用。經果膠酶處理的果汁穩定性好,可防止存放過程中產生渾濁。

    1.1 果膠酶的定義

         果膠酶是指能夠分解果膠物質的多種酶的總稱。是果汁生產中最重要的酶制劑之一,已被廣泛應用于果汁的提取和澄清、改善果汁的通量以及植物組織的浸漬和提取。

    2 果膠酶在果蔬飲料生產中的應用

        果膠酶作為果蔬汁生產中最重要的酶制劑之一,已被廣泛應用于果蔬汁的提取和澄清、改善果蔬汁的可過濾性以及植物組織的浸漬和提取。目前,大部分原果汁、濃縮果汁的生產過程中,都在使用果膠酶,但由于各種水果中果膠含量差別較大, 而且果膠質的成分也有差異,因此,應根據水果的不同品種、不同加工目的來確定合適組成的果膠酶。

    2.1 果汁的提取

        目前果汁的提取方法主要是加壓榨出和過濾,果汁加工時首先將植物細胞壁破壞。大多數植物細胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠物質等組成,細胞壁的結構較緊密,單純依靠機械或化學方法難以將其充分破碎。另外,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。用果膠酶處理可以破壞果實細胞的網狀結構,提高果實的破碎程度,有效降低其黏度,改善壓榨性能,提高出汁率和可溶性固形物含量,從而就能在壓榨時達到提高出汁效率并縮短壓榨時間的目的,同時把大分子的果膠物質降解后,有利于后續的澄清、過濾和濃縮工序。例如在蘋果汁生產中,蘋果要先經機械壓榨,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中,處理后經加熱殺菌、滅酶、過濾得到澄清的果汁。

    2.2 果膠酶能提高果蔬汁的出汁率

        果膠酶是應用于果蔬飲料生產中最主要的酶類,它能較大幅度地提高果蔬飲料的出汁率,改善其過濾速度和保證產品貯存穩定性等。若添加果膠酶制劑,則可降低葡萄汁液的黏稠度,提高出汁率,減輕強度,縮短加工時間,獲得色澤清亮、汁液清澈的葡萄汁。例如,在蘋果濃縮汁生產中,為了避免液化技術的缺點,很多廠商采用兩階段液化技術,或者稱為果渣液化技術:首先在果漿中添加果膠酶,浸漬后壓榨,或者不加果膠酶直接壓榨; 接著將壓榨后的果渣加水,之后加入果膠酶和纖維素酶進行酶解,然后壓榨,從而大大提高蘋果的出汁率。

    2.3 果膠酶能使果蔬飲料澄清

        果膠酶作用于果蔬汁時,除降低粘度外,還可產生絮凝作用,使果蔬汁澄清。澄清機理的實質包括果膠的酶促水解和非酶的靜電絮凝兩部分。果汁中有很多物質如纖維素、蛋白質、淀粉、果膠物質等影響澄清,且果膠物質是造成果汁混濁的主要因素。在櫻桃汁的加工過程中,添加果膠酶使果膠水解,從而使櫻桃汁黏度降低,過濾阻力減小,過濾速度加快;同時,由于櫻桃汁中的懸浮果粒失去高分子果膠的保護,很容易發生沉降而使上層汁液清亮,在以后的澄清過程中,明膠澄清劑的加入量便可大大減少,甚至免加澄清劑。果膠酶還可以用于蘋果汁、甘蔗汁、蟠桃汁、桃杏李果汁等的澄清。添加果膠酶時,應使酶與果漿混合均勻,根據原料品種控制酶制劑的用量,并控制作用的溫度和時間。若果膠酶與明膠結合使用,效果更佳。有時采用復合酶法澄清,如在澄清棗汁時,使用果膠酶和α-淀粉酶。

    2.4 果膠酶能提高超濾時的膜通量

        利用超濾技術生產清汁及濃縮清汁在果蔬汁加工業中越來越流行。超濾比傳統的過濾速度快、效果好,但它的主要缺點是由于果蔬汁中大量糖的存在,在超濾過程中會使超濾系統產生次生覆膜,降低了超濾通量。加入分解多糖物質的商品果膠酶,可減少次生覆膜的產生,提高超濾通量,增加了產量。因此,脫膠對于獲得較高的膜通量和濃縮比非常關鍵。除了可以提高膜通量,果膠酶還可用于超濾膜的清洗。與化學方法相比,利用果膠酶清洗超濾膜能100%地進行生物降解,而且可以在最佳pH、溫度下作用,從而可以縮短清洗時間、增加超濾膜的通透量和使用壽命、增加產量、節省能源。因此,將超濾技術與酶技術聯用對發揮超濾作用至關重要。

    2.5 果膠酶能改善果蔬飲料的營養成分

        利用果膠酶生產果蔬汁不僅提高了出汁率,而且保留了果蔬汁中的營養成分。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和多糖類物質等營養成分組成,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、山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。此外,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。芳香物質含量也有明顯提高,經果膠酶處理后的葡萄汁,各種酯類、萜類、醇類和揮發性酚類含量提高,葡萄汁的風味更佳。由于細胞壁的崩潰,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。K、Na、Ca、Zn 等礦物質元素含量也有較大提高。

    2.6 果膠酶能改善濃縮果汁品質

         果汁濃縮后,不僅流動性差,而且穩定性也差,因此果汁的濃縮也需先澄清和脫果膠,以避免濃縮時產生膠凝。果汁經酶處理去除果膠后再濃縮,所得濃縮汁有較好的流動性,并且重新稀釋后仍是穩定的。尤其適用于柑橘類濃縮汁的生產。目前,果膠酶在果品加工中的應用還有果品軟化、脫苦和去除異味等,不同活性比例的果膠酶制劑已在許多國家成為標準加工作業。隨著酶技術本身的發展,果膠酶在食品工業尤其在果品加工業中的應用前景會更加廣闊。

    2.7 果膠酶還可用于果實脫皮——脫除及凈化果皮

        含有纖維素和半纖維素的粗果膠酶制劑能夠作用于果實皮層,使之細胞分離、結構破壞而脫落。如柑桔囊衣、蓮子肉皮和大蒜膜層經粗果膠酶處理后,可以很快地脫落。目前,不同活性比例的果膠酶制劑已是降解果蔬細胞壁,改善壓榨性能、降低粘度、增加出汁率,和提高營養成分不可省略的部分。在許多國家,添加果膠酶已是制造澄清或者濃縮的草莓汁、葡萄汁、蘋果汁及梨汁的標準加工作業。隨著酶技術本身的發展,果膠酶在果蔬汁中的應用前景會更加光明。

    2.8 其他方面的應用

        在葡萄酒生產中應用果膠酶,可以提高葡萄汁和葡萄酒的得率,增強葡萄酒的澄清效果,大大提高葡萄酒的過濾速度。果膠酶還可以提高超濾時的膜通量, 還可用于超濾膜的清洗。利用果膠酶清洗超濾膜能100%地進行生物降解,而且可以在最佳pH 值、溫度下作用。縮短清洗時間、增加超濾膜的通透量和使用壽命、增加產量、節省能源。果膠酶是應用于果蔬飲料生產中主要的酶類,它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品貯存穩定性。隨著果汁和果酒行業的快速發展,果膠酶的需求和應用前景將極為廣泛。

    3 結論

        目前,在果蔬汁加工業中已廣泛采用果膠酶降解果蔬細胞壁以改善壓榨性能、降低粘度、增加出汁率和提高營養成分。在食品加工比,酶的一個重要用途是使原科更易于處理,增加產品的得率,使用果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶可促進細胞分離,細胞壁變軟,這特別適于水果和蔬菜。果膠酶作用于果膠質中D-半乳糖醛酸殘基之間的糖苷鍵,使高分子的聚半乳糖醛酸降為小分子物質。因此,它在食品工業有重要的應用價值。果膠酶是應用于果蔬汁生產中且主要的酶類,它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品貯存穩定性。

    關鍵字:果膠酶在果蔬飲料中的應用
    錄入時間:2011-9-8 Hits:2470

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