果胶酶在果汁饮料中的应用.ppt
果胶酶在果汁饮料中的应用,水果和蔬菜是人类重要的食品。自古人类就开始用简单的方法如挤压、浸提等方法获得果蔬汁。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。至二十世纪三十年代，果蔬汁制造工艺取得重大进展。,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、加工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工艺或增加设备投资是很难实现的。近年来，随着果蔬汁加工业的兴起，人类已开发出应用于果蔬汁中的多种酶类，其中使用最多的是果胶酶。,应用于果蔬汁中的酶类的种类,果胶质广泛存在于高等植物中，是植物细胞胞间层和初生壁的重要组成成分，植物的细胞组织间起“黏合”作用。果胶酶是指能够分解果胶物质的多种酶的总称。它分为两大类：解聚酶和果胶酯酶。果胶酶是果汁生产中最重要的酶制剂之一，尤其适用于葡萄、苹果、草莓、山楂等多种水果的加工。,果胶酶在果汁饮料中的应用,果汁提取,目前果汁的提取方法主要是加压榨出和过滤。果汁加工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。,果汁提取,用果胶酶处理的优点：破坏果实细胞的网状结构，提高果实的破碎程度；有效降低其黏度，改善压榨性能，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出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。,果汁提取以苹果汁生产为例,果汁提取,苹果汁的pH 值一般为3.24.0，处在果胶酶的作用范围内或者稍低，处理时不用调节pH 值。如果有些苹果汁pH 值特别低，可以采用较高pH值的苹果汁与之混合，进行必要的调整。但要注意，在任何情况下都不宜采用加入碱液的方法进行pH 值的调整，处理时的温度对果胶酶的反应速度有明显影响，适当提高温度，可使处理时间缩短。通常在3040，处理时间为3060 min。此外，在加酶处理过程中，加入0.005%的明胶，可以显著缩短处理时间。,果汁澄清,果胶物质是造成果汁混浊的主要因素。果胶大分子阻碍了固体粒子的沉降，有很高的黏度。水果经破碎后的果汁中含有果胶、纤维素等固形物，根据分子大小，果胶起到植物纤维的作用，它阻止甚至使液体流动停止，使固体粒子保持悬浮、汁液处于均匀的浑浊状态，既难沉淀，又不易滤清，影响果汁澄清。,果汁澄清,目前在果汁生产中常用的澄清方法主要有自然澄清法、热处理法、冷冻法、酶法、加澄清剂法、离心分离法和超滤法。采用超滤工艺甚至能生产出“无菌”的果汁，但一般在超滤之前对果蔬原汁进行酶法处理或澄清处理，否则单独使用往往是不可行或者不经济的。对大多中小型饮料厂而言，引进这些设备投资大，费用高，而加澄清剂的澄清工艺则投资少，见效快。,果汁澄清,研究结果表明，当加入内切O聚半乳糖醛酸酶和果胶酯酶混合制剂，使果胶中30%的酯键和5%的糖苷键被水解时，苹果汁就能达到充分澄清。实验证明，在苹果汁中添加0.07%的果胶酶制剂,在45 下反应2小时，过滤后可得到透光率达95%左右、吸光度为0.15 的透明果汁。,提高果汁出汁率,浆果类水果、胡萝卜等的细胞壁和细胞膜是由果胶、纤维素、淀粉、蛋白质等物质构成，破碎后的果泥十分粘稠，压榨取汁非常困难。,提高果汁出汁率,较大幅度地提高果蔬饮料的出汁率；改善其过滤速度；保证产品贮存稳定性；可有效降低粘度；改善压榨性能；提高出汁率、可溶性固形物含量；有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。,提高果汁出汁率,提高果汁出汁率,在果肉搅拌1530 min 后，直接添加0.04%果胶酶，并于45下处理10 min，即可多产果汁12%24%；也可以与不溶性聚乙烯吡咯烷酮配合使用，酶处理温度可降低到40，可多产果汁12%28%。把纤维素酶与果胶酶结合使用，使果肉全部液化，用于生产苹果汁、胡萝卜汁和杏仁乳，产率高达85%。,果实脱皮,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。,在超滤工艺中的应用,超滤比传统的过滤速度快、效果好。超滤的主要缺点是由于果蔬汁中大量糖的存在，在超滤过程中会使超滤系统产生次生覆膜，降低了超滤通量。加入分解多糖物质的果胶酶，可减少次生覆膜的产生，提高超滤通量，增加了产量。因此，脱胶对于获得较高的膜通量和浓缩比非常关键。,在超滤工艺中的应用,提高超滤时的膜通量；可用于超滤膜的清洗；利用果胶酶清洗超滤膜能100%地进行生物降解；在最佳pH 值、温度下作用，能缩短清洗时间、增加超滤膜的通透量和使用寿命、增加产量、节省能源。,在超滤工艺中的应用,对果蔬汁营养成分的影响,经过果胶酶的处理，果蔬汁的可溶性固形物含量明显提高，而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组成，果蔬汁中的胡萝卜素的保存率也明显提高。另外，果胶酶处理后的果汁的葡萄糖、山梨糖和果糖含量显著提高,蔗糖含量略有下降,总糖含量上升；甜玉米、胡萝卜的试验有相似的结果。,结束语,果蔬汁饮料工业都是发展最为迅速的工业之一。目前，果蔬汁已发展成为世界食品市场重要的组成部分。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。,谢谢观赏,
