蔬汁的酶解.doc

果蔬加工用软化酶的研究 摘要：本研究旨在通过黑曲霉固态发酵开发研究新型的果蔬加工用酶—软化酶(粥化酶),它是一种含有以果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶为主,并含有淀粉酶、蛋白酶等多种酶的复合酶制剂。 关键词：果蔬汁，酶解，澄清 Studies on the Macerating enzyme Applied to the Process of Furits and Vegetables Abstract: The new enzyme(macerating enzyme ) applied to the process of fruits and vegetables was studied in this paper.Macerating enzyme was produced by Aspergillus niger through solid-state fermentation,which induced Pectinase, CMCase, Xylanase, Glucoamylase and proteinase. Key words: vegetable beverage; digest; clarify 前言 果蔬本身所含有的果胶、纤维素、淀粉和蛋白质等是引起果蔬汁混浊和褐变等不良现象的主要因素，以传统的提取、澄清等工艺难以分解上述因素，并且营养成分大量损失[1]。将酶技术用于果蔬汁提取、澄清，不仅克服了传统工艺的缺点，更可有效地分解去除大分子，且大幅度增加了果蔬汁的品质[2]。国外酶制剂公司研制出多种果蔬汁专用复合酶，加速了其加工业的发展；而我国酶制剂工业起步晚、较落后，仅少数大企业采用进口复合酶制剂。 有关酶技术在果蔬汁中的应用已有较多论述，近年来有关理论与技术又取得一些新进展。 酶制剂在果蔬加工中的作用机理 植物细胞壁一般分为3层,即胞间层、初生壁和次生壁,次生壁比较坚硬,纤维素和木质素含量较高,使细胞壁具有较大的机械强度。初生壁主要有原果胶、纤维素、半纤维素、木质素及其他多糖组成。其中纤维素约占多糖总量的一半,许多短分子链的纤维素分子平行排列组成内含木质素的微晶纤维束,是初生壁的基本结构成分,构成了细胞壁的网络骨架,其间还充满了果胶、半纤维素等。胞间层中的胞间物质在各个细胞中起到了粘连细胞的作用,主要由可溶性果胶构成,而可溶性果胶存在于一个由不同半纤维素(木聚糖、木糖葡聚糖、阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖等)构成的凝胶网状结构中[3],其结构组成紧密,难以用物理方法将其破碎。细胞内的汁液不能释放,从而造成压榨困难,出汁率低下。加入果胶酶能催化果胶解聚,使大分子长链的原果胶降解为低分子的果胶、低聚半乳糖醛酸和半乳糖醛酸。底物粘度迅速下降,增加可溶性果胶的含量.纤维素酶和半纤维素酶能催化纤维素水解,使纤维素增溶和糖化,在果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶和蛋白酶的共同作用下,植物细胞壁降解,使细胞内的液体比较容易释放出来,增加果蔬的出汁率。 酶制剂在果蔬加工中的应用 果汁加工业在十九世纪三十年代中期起步,在刚刚起步时,其生产得率非常低,在果汁澄清过滤方面遇到很大的困难 [4]。随着人们对水果主要成分及其结构的逐步了解,开始研究利用酶技术来解决生产中出汁率低,澄清困难,产品不稳定等问题[5]。这些用于果蔬汁澄清和压榨的各种酶被称为软化酶[6]。 国外六十年代开始,大量加工苹果汁。人们迫切希望用酶制剂来处理果浆,分解存在细胞壁上的果胶质,获得更多的果汁和提高生产效率,以此来降低果汁的生产成本。同时,由于水果的过早采收含有的淀粉也给果汁加工带来困难。八十年代初,丹麦的Novo Nordsik公司开发出了应用于果汁加工的酶制剂系列产品,使以上问题得到解决。主要包括:果浆用酶系列:Peetinex Ultras SP-L及Pextinex Superpres可以改善压榨能力和提高出汁率。果汁用酶系列:PectinexIX,3XL,5XL及PectinexAR可以完全迅速的分解果胶,并且可以使果汁和浓缩汁澄清、透明,防止由于阿拉伯聚糖引起的浓缩汁的混浊。AmylaseAG200功ooL是一种淀粉葡萄糖昔酶,可以使苹果、梨汁中的淀粉降解提高浓缩汁的稳定性。丹麦Nov。公司开发出一种新型果浆酶Pectinex Smash,主要是用于处理水果浆和蔬菜浆。该酶除了有果胶酶以外还有一定的半纤维素酶。实验表明添加这种酶可以在低温下快速有效的提高出汁率和榨机效率,增加充填量,得到更干的果渣,降低果蔬汁中的果胶含量,减少了澄清用的果胶酶的加量[7]。法国DsM公司亦开发了用于水果软化的RAPIDASE Press高活性果胶酶和半纤维素酶;用于果汁澄清的RAPIDASE Press高浓度果胶酶和淀粉酶;用于提高超滤速度的RAPIDASE UF超