酶在果蔬加工中的應用。

酶在果蔬汁加工中的應用近年來，用果膠酶和其他酶(如纖維素酶)處理蔬菜和水果，大大提高了蔬菜和水果的出汁率，簡化了工藝步驟，制成透明澄清的果蔬汁，可制成多種飲料和食品，如胡蘿蔔汁、蘋果汁、番茄汁、洋蔥汁等。經過酶處理後的果汁相對穩定，可以防止渾濁，保護其原有的色澤和風味，從而延長貯藏期。果蔬汁加工的工藝流程包括去皮→榨汁→澄清、過濾→提取→貯藏(果蔬汁的穩定性、色澤和風味)→去皮→榨汁→澄清、過濾→提取→貯藏，柑橘去皮軟化，用壓力或真空浸泡果蔬，使果膠酶滲入細胞間隙或細胞壁。這種方法已經被用來軟化整個橘子，橘子皮很容易剝。壓榨果蔬提高果蔬出汁率1)果膠酶是提高果蔬出汁率應用最廣泛的酶，其次是纖維素酶。在果漿榨汁前加入壹定量的果膠酶，可以有效分解果肉組織中的果膠物質，降低果汁的粘度，便於榨汁和過濾，從而提高出汁率。纖維素酶可將果蔬中的大分子纖維素降解為分子量較小的纖維二糖和葡萄糖分子，破壞植物細胞壁，充分釋放胞內可溶性物質，提高出汁率，增加可溶性固形物含量。目前，柑橘皮渣已被纖維素酶成功水解生產含果飲料，其中50%的粗纖維轉化為可溶性糖，另50%降解為短鏈低聚糖，構成含果飲料的膳食纖維，具有壹定的保健和醫療價值。在生產中，如果兩種酶以適當的比例使用，將更有效地提高產量。2)動脈粥樣硬化酶又稱軟化酶，是由黑曲黴固態發酵獲得的復合酶，主要由果膠酶、纖維素酶和木聚糖酶組成，含有蛋白酶和澱粉酶。在果蔬加工過程中，致動脈粥樣化酶能粉碎水果和植物細胞，使果蔬原料凝結軟化，從而提高出汁率、澄清度，降低果蔬汁粘度。比如在蘋果汁的生產中，使用致動脈粥樣化酶會使生產過程更加簡單，添加成本也會大大降低。蘋果破碎酶解時加入磨漿酶I，果汁脫膠時加酶成本僅為國外酶制劑的15% ~ 20%。添加動脈粥樣化酶ⅰ可提高果蔬出汁率，可降解果膠、纖維素、蛋白質等，細胞出汁率提高15% ~ 25%。澄清後的果蔬汁經壓榨過濾後，汁中仍有壹些極細的聚合物和固體顆粒會造成果蔬汁渾濁。如樹膠、澱粉、其他多糖等。它們是果蔬汁混濁和褐變的主要原因。如果在新鮮果蔬汁(或滅菌果蔬汁)中加入果膠酶、纖維素酶、α-澱粉酶和木瓜蛋白酶，上述物質大部分可降解為半乳糖醛酸、葡萄糖、氨基酸等產物，從而使果蔬汁澄清，同時澄清後的果汁營養成分和穩定性明顯提高。1)果膠酶在果蔬汁澄清中的作用。果膠酶作用於果蔬汁時，不僅能降低粘度，還能產生絮凝作用使果蔬汁澄清。澄清機理的實質包括果膠的酶水解和非酶靜電絮凝。新加工的果蔬汁壹般是穩定的膠體體系，其主要穩定因子是果膠。果膠的粘性可以保護膠體，還可以防止果蔬汁中的蛋白質與多酚類物質或帶相反電荷的懸浮顆粒發生反應而沈澱。果蔬汁中的果膠酶部分水解時，體系粘度降低，膠體失去穩定性，使原本包裹在裏面的帶正電荷的蛋白質顆粒暴露出來，與其他帶負電荷的顆粒發生碰撞，導致絮凝。許多商品果膠酶制劑可用於澄清蘋果汁。結果表明，當添加內切多聚半乳糖醛酸酶和果膠酯酶的混合制劑時，果膠中30%的酯鍵和5%的糖苷鍵被水解，蘋果汁得到充分澄清。實驗證明，在蘋果汁中添加0.07%的果膠酶制劑，在45℃下反應2h，過濾後透光率可達95%左右。吸光度為0.15的透明果汁。2)復合酶在荔枝果汁澄清中的應用復合酶澄清荔枝果汁的最佳工藝條件為纖維素酶600U/100g、果膠酶1000U/100g、α-澱粉酶250U/100g和木瓜蛋白酶1000 g澄清果汁的澄清度和穩定性比原果汁高得多。混合酶解後，澄清汁透光率在0~24h內逐漸上升，24~168h後緩慢下降，最終透光率保持在80%。原汁的透光率基本維持在50%左右。原汁和澄清汁的果膠定性試驗表明，原汁中有許多沈澱，而澄清汁中無明顯沈澱。果蔬汁香氣的酶促提升是影響其品質的主要因素，在加工過程中容易流失。近年來的研究表明，在果蔬汁中添加酶制劑，可以水解其風味前體物質，產生風味物質。風味前體通常是壹些與糖形成糖苷，以鍵的形式存在的風味物質。研究表明，單萜類化合物是最敏感的芳香物質。果蔬中的大部分單萜以吡喃和呋喃糖的形式存在，大量處於這種鍵合狀態的萜類化合物在果蔬成熟後仍不被水解。果蔬汁中的萜醇可以通過添加β-葡萄糖苷酶來釋放，增加香氣。實驗證明，α-L-吡喃糖苷酶或α-L-呋喃阿拉伯糖苷酶能從水果中釋放出沈香醇和香葉醇，使果汁更加芳香。以前的研究表明，從水果中提取外源酶是非常不經濟的，但現在可以從曲黴和酵母中分離風味酶。Shoseyov等人從黑曲黴中分離出來的？0?8-葡萄糖苷酶水解西番蓮果蔬汁，釋放出大量的芳樟醇、苯甲醛和苯乙醇。果汁中葡萄糖濃度高時會被抑制？0?8-葡萄糖苷酶活性，裏烏等人從米曲黴中分離出壹種耐葡萄糖值的菌株？0?8-葡萄糖苷酶，它可以從新鮮葡萄汁中相應的單萜類化合物中分離香葉醇、橙花醇和芳樟醇。0?不含8-葡萄糖苷。Gueguen等用DuoliteA-580醛固定化？0?8-葡糖澱粉酶的物理化學性質類似於遊離酶。利用氣相色譜-質譜聯用儀對該酶固定化後的杏汁進行檢測，發現α-r-松油醇、α-松油醇、2-苯乙醇和α-蒎烯均顯著增加，其他果蔬汁的風味成分也有所增加。另壹個實驗表明，從酵母中分離出來的？0?8-葡萄糖苷酶還具有促進果蔬汁風味的能力。幹燥分離出的酵母？0?與酸水解相比，8-葡萄糖苷酶水解芒果和西番蓮汁，隨著水解會釋放出不良萜類物質，不利於果汁加工。0?8-葡萄糖苷酶可以水解風味前體，降解花青素-？0?8-葡萄糖苷不利於紅色果蔬汁的加工。酶法脫除果蔬汁異味柑橘類果汁在提取後不久會變苦，主要是檸檬苦素和柚皮苷引起的。酶法脫苦主要是利用不同的酶分別作用於檸檬苦素和柚皮苷，生成沒有苦味的物質。工業生產中常用固定化柚皮苷酶來降低柑橘汁中柚皮苷的含量，以去除苦味物質。這種方法取得了良好的效果。柚苷酶可從市售柑橘果膠制劑、曲黴菌等中獲得。柚皮苷酶具有兩種酶活性——鼠李糖苷酶和葡萄糖苷酶，將柚皮苷水解成鼠李糖和無苦味的糖苷配基葡萄柚，從而起到脫苦的作用。Tsen等人於1989年用甲殼素固定化柚苷酶，並研究了固定化的動力學因素。Manio'n等人以中空玻璃床為載體，以DEAS葡聚糖凝膠和單寧氨乙基纖維為載體生產固定化柚苷酶。