果胶酶在果汁饮料中的应用

加果胶酶
压榨离心
苹果要先经机械 压榨，然后再离 心获得果汁，但 果汁中仍然含有 较多的不溶性果 胶而呈浑浊状。
在浑浊果汁内加 入果胶裂解酶并 轻轻搅拌，在酶 的作用下，不溶 性果胶渐渐凝聚 成絮状物析出， 从而获得清澈的 琥珀色苹果汁。
果汁提取 苹果汁的pH 值一般为3.2～4.0，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30～40℃，处理时间为 30～60 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。
提高果汁出汁率
• 在果肉搅拌15~30 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%。
应用于果蔬汁中的酶类的种类
A
•果胶酶
D
•鼠李糖苷酶
B
•果胶酯酶
E
•中性蛋白酶
C
•纤维素酶
F
•半乳甘露聚糖酶
• 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
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。
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。
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Hale Waihona Puke Baidu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
• 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。
• 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
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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。
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。
提高果汁出汁率
苹果酒酿造工艺 欧李果汁生产
辅以其他工艺手段， 提高出汁率 10.8%~14.3%(平均提 高12.7%)，使苹果透 光率由30.1%提高到 71.5%，并提高了果汁 的过滤效率。0.1%的 果胶酶与0.1%的纤维 素酶结合使用，效果 更好。
添加果胶酶后，果胶 物质被大量分解，果 胶含量从酶解前的 7.64g/L 降至1.78g/L ，果汁黏度下降，果 实出汁率由52%变成 64%，提高了12个百分 点。
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
果胶酶在果汁饮料中的应用
A
•果汁提取
D
•果实脱皮
B
•果汁澄清
E
•在超滤工艺中的应用
C
•提高果汁出汁率
F
•对果蔬汁营养成分的 影响
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。