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1、引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丁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
2、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品加工中的应用及其同定化研究加以综述1果胶酶在果品加工中的应用果胶酶是指分解果胶物质的多种酶的总称,它可分为两大类 :解聚酶 () 和果胶酯酶 (,简称 ).解聚酶按照作用机理不同又可分为水解酶()和裂解酶 (1). 工业上应用的果胶酶 ,主要是由黑曲霉产生的,作为辅助剂而添加的这些酶的混合物.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1,4键联接而成的聚合物 ,其羧基大部分
3、与甲醇发生甲酯化而形成果胶酸.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食品的基础.但是在果汁加工中,果胶的存在会使压榨与澄清困难,采用果胶酶即可解决了这个问题 .果胶酶在工业生产中作为最重要的酶之一,早已为人们广泛认识.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,果胶酶已经实现商品化 ,大量应用于食品工业.1.1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和过滤,果汁加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
4、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 ,有效降低其黏收稿日期:2007 02 02基金项目 : 农业部科技跨越计划 (2005 4.1);2005 年教育部新世纪优秀人才1支持计划 ;陕西省重大科技专项(200609一 1): 作者简介 : 高振红 (1981 一 ),女 ,陕西人 ,在读硕士 .研究方向 :食品科学 .为通讯作者 :岳田利 ,教授 ,博士生导师 .研究 ,向 :食品生物二 :程与食品安全控制 .-:6503163. 农产品加工 ?学刊 2007年第 3期度 ,改善压榨性
5、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,汁率可提高 5% 25%,生产能力也大幅提高,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,
6、从而大大提高了澄清效果 ,然后再用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 ()和聚半乳糖醛酸酶 ()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 24左右可使果汁澄清 41.1-3果酒的澄清与过滤果酒的透明度是影响果酒质量的一项重要指标.要获得清亮透明的果酒,澄清过滤则是一项必不可少的技术手段.果胶的存在会使果酒透光率差,浑浊和出现沉淀 .用果胶酶处理果酒 ,能够清除由于果胶引起的浑浊和沉淀,保持果酒的透光率与稳定性.在果酒发酵前或发酵中 ,一般广泛采用果胶酶处理,因为酒精
7、对果胶酶具有一定的抑制作用,如果发酵后使用果胶酶 ,不仅使酶用量加大,处理时间延长 ,而且处理效果也不理想】.1.4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_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,而且保留了果汁中的营养成分.其中2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3