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 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 60min 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15 30min后 直接添加0 04 果胶酶 并于45 下处理10min 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