果胶酶的制作工艺及流程

果胶酶的生产工艺流程

一、生产工艺流程

原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品。

二、具体过程

1．原料及其处理

鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。鲜果皮应及时处理，以免原料中产生果胶酶类水解作用，使果胶产量或胶凝度下降。先将果皮搅碎至粒径2～3mm，置于蒸汽或沸水中处理5～8min，以钝化果胶酶活性。杀酶后的原料再在水中清泡30min，并加热到90℃5min，压去汁液，用清水漂洗数次，尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮温水浸泡复水后，采取以上同样处理备用。

2．抽提

通常用酸法提取。将处理过的柚皮倒入夹层锅中，加4倍水，并用工业盐酸调ph至1．5～2．0，加热到95℃，在不断搅拌中保持恒温60min。趁热过滤得果胶萃取液。待冷却至50℃，加入1%～2%淀粉酶以分解其中的淀粉，酶作用终了时，再加热至80℃杀酶。然后加0．5%～2%活性炭，在80℃下搅拌20min，过滤得脱色滤液。

因柚皮中钙、镁等离子含量较高，这些离子对果胶有封闭作用，影响果胶转化为水溶性果胶，同时也因皮中杂质含量高，而影响胶凝度，故酸法提取率较低，质量较差。为解决以上问题，西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进，即在酸法基础上，按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0．3%～0．4%六偏磷酸钠，前者果胶得率

可提高7．2%～8．56%，胶凝度提高30%以上，而后者得率提高25．35%～35．2%，其胶凝度可达180±3。

3．浓缩

采用真空浓缩法，在55～60c的条件下，将提取液的果胶含量提高到4%～6．5%后进行后续工序处理。近来作者和国内其他单位研究表明，超滤可用于果胶液浓缩，如用切割分子量为50 000u的管式聚丙烯腈膜超滤器，在温度45℃、ph3．0、压力0．2mpa条件下进行超滤浓缩，可将果胶浓度浓缩至4．21%，而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1／5和1／2～1／3。

4．干燥

常用方法为沉淀干燥法，即用95%酒精或铝、铜等金属盐类使果胶沉淀。以酒精沉淀法制取的果胶质量最佳。其方法是：在果胶浓缩液中加入重量1．5%的工业盐酸，搅匀，再徐徐加入等量的95%酒精，边加边搅拌，使果胶沉淀析出。再用80%的酒精洗涤，除去醇溶性杂质。然后用95%酸性酒精洗涤2次，用螺旋压榨机榨干后，将果胶沉淀送入真空干燥机在60℃下干燥至含水量10%以下，把果胶研细，密封包装即成果胶粉成品。用金属盐类沉淀果胶，其杂质含量较高，现较少采用。

目前国外果胶干燥大多采用喷雾干燥，即用压力式喷雾干燥，将浓缩液在进料温度150～160℃，出料温度220～230℃的条件下干燥，连续化操作中可不断得到粉末状产品。西南农业大学食品学院用超滤浓缩液进行喷雾干燥试验，结果表明该法是完全可行的，果胶质量符合国家标准。

5.果胶酶的固定化

由于酶具有高效催化作用，果胶酶被广泛应用于食品加工和酿酒等业中。目前，果胶酶已成为世界四大酶制剂之一。尽管如此，不少与应用有关的问题仍有待解决。如酶的稳定性差，在温度、pH值和无机离子等因素的影响下容易失去活性；酶在水中与底物进行反应，反应后的酶即使还有活性也难于分离和再利用，因而生产成本高；同时，酶很难从反应体系当中分离出来用于连续的业化生产；酶反应的产物与底物同时存在于同一反应体系中，反应后，酶的存在使得产物的分离纯化难度加大，杂质含量高。由于这些不足之处，使酶的应用范围受到一定的限制，使果胶酶的潜力未能充分发挥出来，固定化酶提供了解决问题的方法。

5．1果胶酶固定化的研究进展

在果胶酶的固定化中，对各种固定化方法都作了一些尝试。北京师范大学张来群用尼龙网作载体，经3一二甲氨基丙胺活化，用戊二醛将果胶酶固定化；福建省亚热带植物研究所刘新民1用海藻酸钠、二醋酸纤维和明胶分别作为载体，对果胶酶进行了固定化；吉林大学的张应玖用重氮化的对一氨基苯磺酰乙基纤维素为载体，制备固定化果胶酶；靳晓红用离子交换树脂对果胶酶进行固定化；浙江大学朱祥瑞等人把家蚕丝素分别与果胶酶通过吸附以及与戊二醛交联结合，制备了不同形状固定化酶；陈峰等人比较了不同载体通过吸附和包埋法对米曲霉C491果胶酶进行固定化；李秀锦等人以壳聚糖为载体，以戊二醛为交联剂，研究了果胶酶的固定化；王宏等人利用海藻酸钠为载体固定化果胶酶。以上只是采用不同方法和不同载体对果胶酶固定化进行了简单研究和探索，虽然比游离果胶酶在耐pH 值稳定性、热稳定性和贮存稳定性等其他方面均有较大提高，但由于各种

原因而造成酶活回收率低及其他方面的不足，使果胶酶至今没有用于工业化生产。Nilay Demir等人用阴离子交换树脂，通过静电吸附法固定化工业果胶酶，比较了固定化果胶酶和游离果胶酶的酶学性质，并应用到胡萝卜汁加T业中，发现在相同条件下，用黏度法测定酶活力，同定化酶活力没有游离酶高，但稳定性显著增强，最适温度保持不变；Devlet Demirel，Ahmet R．Ozdural等人把果胶酶固定在聚苯乙烯离子交换树脂磁性微球上，对固定化后果胶酶的最适温度和pH值等作了考查，有关其动力学以及和游离酶的性质比较还在研究中。

5．2果胶酶固定化的发展前景

果胶酶的固定化将有助于提高酶的利用率，同时还可减少外源物质对果制品的污染。然而固定化酶的性能除取决于固定化方法外，还取决于在固定化中所使用的载体。酶固定化对载体材料具有很高的要求，如要有良好的机械强度、良好的热稳定性和化学稳定性、良好的抗微生物特性及酶的结合能力等。载体材料的价格还直接影响同定化酶能否真正用到实际生产中。由于难以找到理想的酶载体材料，再加上酶在固定化过程中不可避免地损失部分活力，甚至当固定方法不得当时，会损失绝大部分活力等原因，到目前为止也只有十几种固定化酶应用于生产中I191。因此，寻求具有亲和性高、反应功能基团多样化、生物相容性好、制备简单和价廉易得的载体材料，在该领域中显得尤为重要。研究者们仍一直致力于对新载体的研制和应用。

近年来，磁性高分子微球广泛应用于固定化酶的研究。与非磁性材料相比，磁性高分子微球作为酶固定化的载体，具有很多优点，具有良好的