果胶酶的制备与应用
果胶酶

果胶酶的生产一、概况:果胶酶(pectinase)是一类包含多种组分,能分解果胶酶的复合酶系,是由一种优良的曲霉菌株,经液体深层发酵和现代生物后提取技术制备的高活力酶制剂。
外观呈浅黄色粉末状,广泛分布于高等动物、植物和微生物中,在某些原生动物和昆虫中也有发现。
果胶酶主要用于饮料及果酒的榨汁及澄清,对分解果胶具有良好的作用。
此外,在饲料加工、造纸、环境保护等方面也有重要的应用价值,是工农业生产中的一种重要的新兴酶类。
二、果胶酶的特点及分类(一)特点1、PH值:作用PH:2.5-6.0,最适作用PH3.5。
2、温度:作用温度为15-55℃左右。
最适作用温度为50℃。
3、其他特点1)果胶酶各组分较齐全,包含有解聚酶和果胶酯酶,能有效地分解原料中的果胶质,提高水果的出汁率或饲料中营养物质的释放。
2) 除了产果胶酶外,还产酸性蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶和淀粉酶等,各酶种在使用过程中起到协同作用的效果。
3) 固体法生产果胶酶活力高(5000U/g)。
发酵成熟曲烘干后可直接使用(特别是应用于饲料工业)或经提取制备高活力的液体或固体果胶酶成品.(二)分类1、分类标准(1)果胶、果胶酸、原果胶是否为其优先底物;(2)对D-半乳醛酸间的糖苷键作用是被反式消去作用还是水解作用;(3)切断糖苷键的方式是随意的(内切酶)还是发生在末端方向的(外切酶)。
2、分类:果胶酶是指分解果胶质的多种酶总称,可分为原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶果胶酶A-型果胶酶(A-PPase)原果胶酶B-型果胶酶(A-PPase)果胶质解聚酶主要对果胶作用的解聚酶(1)聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)(endo-PMG和exo-PMG)(2)聚甲基半乳糖醛酸裂解酶(endo-PMGL和exo-PMGL)对果胶酸作用的解聚酶聚半乳糖醛酸酶(PG)(endo-PG和exo-PG)聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)(endo-PGL和exo-PGL)果胶酯酶三、果胶酶来源:果胶酶最初是由MacDonnell从桔子里提取得到的。
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

5.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。 6.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。 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。
果胶酶的应用
1.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。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.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、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。
《果胶酶的制作方法及作用》 学习任务单

《果胶酶的制作方法及作用》学习任务单一、学习目标1、了解果胶酶的定义、来源和分类。
2、掌握果胶酶的制作方法,包括传统方法和现代生物技术方法。
3、理解果胶酶在食品、纺织、造纸等领域的作用机制和应用。
4、能够通过实验或实际案例分析,评估果胶酶的效果和影响。
二、学习资源1、相关教材和学术文献:《生物化学》、《酶工程》、《食品生物技术》等。
2、在线课程和教学视频:各大在线教育平台上的相关课程。
3、实验设备和材料:若有条件,可准备进行果胶酶制作和应用的实验所需的设备和材料。
三、学习内容(一)果胶酶的基础知识1、定义和性质果胶酶是指分解果胶的一类酶的总称,包括果胶酯酶、果胶水解酶和多聚半乳糖醛酸酶等。
它是一种具有催化作用的蛋白质,能够分解果胶物质,使其结构发生改变。
2、来源和分类果胶酶可以从植物、微生物(如细菌、真菌)中提取。
根据作用方式和底物特异性的不同,可分为内切果胶酶、外切果胶酶和果胶酯酶等。
(二)果胶酶的制作方法1、传统提取方法(1)从植物材料中提取:选取富含果胶酶的植物组织,如苹果、柑橘皮等,经过破碎、压榨、过滤、离心等步骤,获得粗酶液,再通过沉淀、透析、层析等方法进行纯化。
(2)从微生物发酵液中提取:培养能够产生果胶酶的微生物,如黑曲霉、根霉等,通过发酵培养获得含有果胶酶的发酵液,然后进行分离和纯化。
2、现代生物技术方法(1)基因工程:通过克隆果胶酶基因,将其导入合适的宿主细胞(如大肠杆菌、酵母等)中进行表达,从而获得大量的果胶酶。
(2)蛋白质工程:对天然果胶酶的基因进行改造,以优化其性能,如提高酶的活性、稳定性和特异性等。
(三)果胶酶的作用1、在食品工业中的作用(1)果汁生产:果胶酶能够分解水果中的果胶,使果汁澄清,提高出汁率,改善口感和色泽。
(2)果酒酿造:有助于果酒的澄清和过滤,提高酒的稳定性和品质。
(3)果蔬加工:可用于软化果蔬组织,便于后续的加工处理。
2、在纺织工业中的作用(1)麻纤维脱胶:去除麻纤维中的果胶等杂质,提高纤维的质量和柔软度。
果胶酶实验报告

一、实验目的1. 学习果胶酶的提取方法。
2. 探究不同提取条件对果胶酶活性的影响。
3. 测定果胶酶的活性。
二、实验原理果胶酶是一种复合酶,主要包括果胶分解酶、果胶酯酶和果胶酶等。
它们能将果胶分解为低聚果胶、果胶酸和果胶单糖等,从而降低果胶的粘度,提高果汁的澄清度。
本实验通过提取果胶酶,并测定其活性,旨在了解果胶酶的提取方法和活性。
三、实验材料1. 材料:新鲜柑橘皮、硫酸铵、吐温-80、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、葡萄糖标准液、蒸馏水等。
2. 仪器:电子天平、高速离心机、恒温水浴锅、分光光度计、烧杯、量筒、移液器、试管等。
四、实验方法1. 果胶酶的提取(1)将新鲜柑橘皮洗净,去皮,切成小块。
(2)将柑橘皮与蒸馏水按1:10(质量比)的比例混合,置于高速离心机中,以4000 r/min离心10分钟。
(3)取上清液,加入硫酸铵,使硫酸铵的终浓度为0.5 mol/L,置于4℃冰箱中沉淀过夜。
(4)将沉淀物重新溶解于蒸馏水中,加入吐温-80,使吐温-80的终浓度为1%,混匀后置于高速离心机中,以4000 r/min离心10分钟。
(5)取上清液,用0.1 mol/L磷酸缓冲液(pH 6.0)透析,去除硫酸铵,透析时间为4小时。
(6)透析后的溶液即为果胶酶提取液。
2. 果胶酶活性测定(1)绘制标准曲线:以葡萄糖标准液为参比,采用紫外分光光度法测定葡萄糖浓度,绘制标准曲线。
(2)酶活性测定:取1 mL果胶酶提取液,加入0.5 mL 0.5%果胶溶液,混匀后置于恒温水浴锅中,在40℃下反应30分钟。
(3)终止反应:向反应体系中加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液,混匀。
(4)测定吸光度:用分光光度计测定反应体系的吸光度,根据标准曲线计算葡萄糖浓度。
(5)计算酶活性:根据葡萄糖浓度和反应体系体积,计算果胶酶活性。
五、实验结果与分析1. 果胶酶提取结果通过实验,成功提取了果胶酶,提取液呈淡黄色,说明果胶酶提取成功。
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。
果胶酶载体的应用和制备

果胶酶载体的应用和制备1. 引言果胶酶是一类能够降解果胶的酶,广泛应用于食品加工、饲料工业、纺织工业等领域。
为了提高果胶酶的稳定性和活性,科研人员开始探索果胶酶载体的应用,并研发制备了多种果胶酶载体。
本文将介绍果胶酶载体的应用和制备方法。
2. 果胶酶载体的应用果胶酶载体在果胶酶的应用上发挥着重要作用。
主要应用包括:2.1 食品加工果胶酶可用于制备果胶酸酯酶和低甲氧基化果胶酶,从而在食品加工中提高果胶的降解效率和产品质量。
果胶酶载体可以增强果胶酶的稳定性和活性,使得果胶在加工过程中更加均匀地被降解,提高果汁、果酱等产品的流变性和口感。
2.2 饲料工业果胶酶可用于饲料中果胶的水解,提高饲料的可溶性和利用率。
果胶酶载体可以增强果胶酶的稳定性,使得果胶在饲料中更好地被降解,提高饲料的营养价值,减少饲料中果胶的浪费。
2.3 纺织工业果胶酶可用于纺织品的脱胶和漂白处理。
果胶酶载体可在纺织工业中发挥辅助作用,增加果胶酶的稳定性和活性,提高果胶的脱胶效果,降低能耗,提高脱胶的效率。
3. 果胶酶载体的制备方法果胶酶载体的制备方法包括物理吸附法、化学共价键结合法和基因工程法。
3.1 物理吸附法物理吸附法是将果胶酶通过物理吸附的方式固定在载体上。
常见的载体包括活性炭、硅胶等。
制备方法如下: - 将载体与果胶酶溶液混合; - 搅拌一定时间,使果胶酶充分吸附在载体表面; - 离心或过滤,将载体与果胶酶分离; - 干燥载体,得到果胶酶载体。
3.2 化学共价键结合法化学共价键结合法是通过化学反应将果胶酶与载体共价键结合。
常见的载体包括聚乙烯醇、甲基丙烯酸酯聚合物等。
制备方法如下: - 预处理载体,使其具有反应活性基团; - 将果胶酶与活性载体共反应,形成共价键结合; - 过滤或离心,将载体与果胶酶分离; - 干燥载体,得到果胶酶载体。
3.3 基因工程法基因工程法是通过基因工程技术将果胶酶基因导入宿主微生物中,使得宿主微生物自身能够产生果胶酶载体。
果胶酶_实验报告

一、实验目的1. 了解果胶酶的特性和作用机制。
2. 掌握果胶酶提取和纯化的方法。
3. 学习果胶酶在不同条件下的酶活性测定。
4. 探究果胶酶在食品加工中的应用。
二、实验原理果胶酶是一类能够降解果胶的多糖水解酶,主要分为三种:果胶分解酶、果胶酯酶和果胶裂解酶。
果胶酶在食品加工中具有重要作用,如果汁澄清、果酱生产、果胶降解等。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:柑橘皮、淀粉酶、葡萄糖标准液、酚酞指示剂等。
2. 仪器:恒温水浴锅、紫外可见分光光度计、离心机、天平等。
四、实验方法1. 果胶酶的提取(1)将柑橘皮洗净、去皮、去核,切成小块。
(2)将柑橘皮放入组织捣碎机中,加入适量的蒸馏水,捣碎成浆状。
(3)将浆状物过滤,得到果胶酶提取液。
2. 果胶酶的纯化(1)将果胶酶提取液加入适量的硫酸铵,使蛋白质沉淀。
(2)离心,收集沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,得到粗果胶酶。
(3)将粗果胶酶加入适量的硫酸铵,使蛋白质再次沉淀。
(4)离心,收集沉淀,用蒸馏水洗涤沉淀,得到纯果胶酶。
3. 果胶酶的酶活性测定(1)配制果胶溶液:称取一定量的果胶,用蒸馏水溶解,配制成一定浓度的果胶溶液。
(2)取一定量的果胶溶液,加入适量的淀粉酶,在恒温水浴锅中反应一定时间。
(3)加入酚酞指示剂,用葡萄糖标准液滴定至溶液呈粉红色,记录消耗的葡萄糖标准液体积。
(4)根据消耗的葡萄糖标准液体积和果胶溶液的浓度,计算果胶酶的酶活性。
4. 果胶酶在食品加工中的应用(1)果汁澄清实验:将柑橘汁中加入适量的果胶酶,观察果汁澄清效果。
(2)果酱生产实验:将柑橘皮与果胶酶混合,观察果酱的质地和口感。
五、实验结果与分析1. 果胶酶的提取和纯化实验成功提取了果胶酶,并通过硫酸铵沉淀法进行了初步纯化。
2. 果胶酶的酶活性测定通过酶活性测定,得到了果胶酶的酶活性为XX U/mg。
3. 果胶酶在食品加工中的应用在果汁澄清实验中,加入果胶酶的柑橘汁澄清效果明显优于未加果胶酶的柑橘汁。
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1104110116
1041101班
食品学院
陈家晟
2013/6/25
摘要:果胶酶是分解果胶质酶类的总称。
通常包括聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶酯酶(PE)、果胶裂解酶(PL)等主要组分。
本文主要叙述了果胶酶的制备方法和主要的应用。
关键词:果胶;果胶酶;黑曲霉;制备;应用;
前言:50年前国外就将果胶酶应用于果汁的加工,现有商品果胶酶制剂生产。
近年来,为了满足国内市场对果胶酶的需求,一些研究单位对果胶酶的生产菌种及研制[1]展开了积极的研究。
此外,随着中国三大产业的发展,特别是第一和第二产业的高速发展,果胶酶的应用也越来越广泛。
现在果胶酶主要应用于果汁加工和果酒酿造。
除此之外,果胶酶在茶和咖啡的发酵、桔子脱囊衣、麻料脱胶、废水处理、造纸、榨油等领域也有应用。
1.果胶酶及其简述
1.1果胶酶的定义
果胶酶,英文别名:Pectase; Polygalacturonase,是个多酶复合物,通常包括原果胶酶、果胶甲酯水解酶、果胶酸酶。
果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得。
外观呈浅黄色粉末状。
主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清,对分解果胶具有良好的作用。
1.2果胶酶的特性
特性:作用pH:3.0-6.0,最适作用pH:3.0
温度特性:作用温度为15-55℃左右。
最适作用温度为 50℃。
1.3果胶酶的作用原理
果胶酶是从根霉中提取的,可以分解细胞间的果胶物质,可以澄清果汁和分离细胞。
2.果胶酶的制备
2.1高产酶菌株的选育
激光诱变育种:由成熟的黑曲霉斜面孢子制成一定浓度的孢子悬液,在搅拌条件下,采用810nm多模连续输出的半导体激光进行辐照.将辐照过的抱子悬液进行分离培养,挑单菌落接种于装有含1%果胶的麦芽汁试管中,置30℃恒温培养5-6d,观测并选出透明层较对照为最长的试管,将其孢子接种于斜面培养,在发酵培养基进行复筛,选出产酶最高者[2]. 2.2果胶酶的生产工艺
固体发酵生产果胶酶工艺流程:
培养料拌料
↓
灭菌
↓
斜面菌种→麸皮菌种→接种曲盘发酵培养
↓
出曲浸提
↓
离心甩滤→去渣
↓
填充剂脱色
↓↓
成品包装←喷雾干燥←超滤浓缩
2.3产果胶酶
经过实验,发现黑曲霉固体发酵生产果胶、甜菜渣或山渣粉时产酶最佳[3],所以,用果胶作为发酵介质,另外,经过实验,发现氮源以2%(NH4)2SO4效果最佳[4],料水一比控制在1:1.2-1.15为为最适,接种量在0.2%-1%之间,对酶活影响不大.在上述条件下,按照果胶酶生产工艺,可以最高效率的生产果胶酶。
2.4果胶酶的提取
通过对不同提取液的比较,得到结果;
不同溶剂的浸提效果[6]
溶剂1%NaCl溶液自来水磷酸缓冲液
料层厚度(mm) 30 30 30
酶活力(u/g) 10710 8110 10340
根据实验结果发现用1%NaCl溶液为浸提液效果最佳。
浸提溶剂体积对酶提取的影响:取一定量麸曲分别加入3、5、8、12、15倍的l%NaCl 浸提液,30℃浸提1h,分别取滤液测酶活,结果发现,浸提液体积对果胶酶的提取影响甚大,是提取工艺中的关键,以8倍于麸曲的浸提液体积为最适。
此外,更进一步的实验发现,30℃浸提lh为提取的最适条件,在45℃真空度96kPa条件下浓缩其回收率在90%以上.
综上,在上述条件下,可以对黑曲霉产生的果胶酶进行提取,能最大效率的得到果胶酶。
3.果胶酶的应用
果胶酶主要应用于食品工业特别是果汁果酒的加工业,近年来也不断开拓了新的用途。
我国学者对果胶酶的应用开展了较广泛而深入的研究。
3.1果汁果酒澄清
果胶酶可以降低果汁粘度,使果汁易于被处理而透明澄清。
用于果酒处理,可避免失光和出现混浊,从而保持果酒的稳定性。
果胶酶还可保持果粒的完整性。
据Novo Nordisk公司报道,该公司生产的注册商标为NovoShape的PE产品可以使果粒在加工中受到的组织结构损失减到最小,保持果粒原有形状和硬度,增加成品的果粒数量。
果胶裂解酶(PL)对苹果汁有较好的澄清作用,但对葡萄汁效果不明显。
对于柑橘汁,因要求雾样混浊,应当使用不含果胶酯酶(PE)的聚半乳糖醛酸内切酶(endo-PG)进行处理。
由于果胶裂解酶可避免甲醇的产生,也可避免部分脱酯的果胶同钙离子形成沉淀,还可避免构成各种水果芳香性成分的酯类物质的损失。
所以有研究表明果胶酶制剂若用于果蔬汁和果酒加工,最好含有较多量果胶裂解酶(PL)。
3.2果蔬汁提取
有些果蔬榨汁较费力,若用果胶酶处理果蔬破碎后的果浆,由于粘度下降,有利于过滤和浓缩,提高出汁率,改善其成分。
据Acar(1996)、siliha(1994)报道Novo Nordisk公司1999年度推出的果胶酶复合酶制剂Peetinex Ultra SP-L除含有果胶酶的主要组分外,还具有蛋白酶、纤维素酶和半纤维素酶活,用于萝卜、香蕉的处理,可使汁液得率分别提高20%和80%。
3.3水果和蔬菜的浸解、液化,生产单细胞果汁和菜汁。
所谓单细胞果汁和菜汁是指果蔬细胞间质发生降解但细胞仍保持完整。
果胶酶可专性作用于果蔬细胞间质,导致组织结构松散而液化。
国外用于生产儿童食品的专用酶制剂“软化酶”(macerases)兼有果胶酶活、纤维素酶活和半纤维素酶活。
3.4果实脱皮
含有纤维素酶和半纤维素酶的粗果胶酶制剂能作用于果实皮层,使细胞分解而脱落。
橘子囊衣、莲子内皮和大蒜膜层经果胶酶处理后可以很快脱落。
据报道A.Niger产生的
endo-PG具很强的脱橘子囊衣作用。
3.5木材防腐
刚砍伐的木材经常对防腐剂如杂酚油或铜-铬-硼的处理有抗性。
经果胶酶制剂或产果胶酶细菌处理,木材的通透性增加,从而加强了防腐剂的使用效果。
3.6麻类脱胶
麻类植物中含有纤维素、果胶半纤维素、木质素等。
其中非纤维部分称为胶,占麻类成分的20-30%,纺织时须去除。
化学脱胶法操作条件艰苦,且产生大量废水。
我国土法脱胶就是将麻浸入池塘或河沟,利用存在于麻类植物本身或浸泡水中的细菌等微生物产生的果胶酶分解果胶质。
细菌脱胶的主体果胶酶是聚半乳糖醛酸裂解酶(PGL)。
3.7棉织物精练加工
T.Sakai[5](1988)等人发现碱性果胶酶可使原果胶水解成为可溶于水的高聚合度的果胶分子,从而开发了一种针对棉织物精练的生物化学工艺,并称之为生物精练(BioScouring)。
1999年,Novo Nordisk公司将碱性果胶酶产酶基因克隆至芽抱杆菌中,经发酵生产,推出品牌为“BioPrep”碱性果胶酶,该酶在pH7-9,温度50℃-60O℃的条件下使用,能有效改善棉织物后续处理工艺。
我国从二十世纪九十年代初开始也对碱性果胶酶进行了研究,2001年国家“863”高技术发展计划中设定了“利用生物技术实现纺织产品的高档化和生产的清洁化”项目。
4.展望
随着生物技术的发展,化学的方法、包括化学合成、化学水解等工艺正在被酶催化合成和水解所代替。
果胶酶的应用也不断扩大,从食品加工到纺织、造纸等轻工业,不仅可以充分利用资源,同时减少环境污染和节省能量,起到一石二鸟的作用。
参考文献
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