果膠酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用

1、果膠酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用一、 酶的概述果膠酶廣泛分布于高等植物和微生物中，在某些原生動(dòng)物和昆蟲(chóng)中也有發(fā)現(xiàn)。在微生物中，細(xì)菌、放線(xiàn)菌、酵母和霉菌都能代謝合成果膠酶[1]。果膠酶一般分為原果膠酶、果膠水解酶（pectin hydrolases） 、果膠裂解酶（pentin lyases，PL）和果膠酯酶（pectin esterases，PE）等[2]。許多微生物都能產(chǎn)生使果膠溶解的原果膠酶，其能從植物組織中使原果膠釋放出可溶性的果膠物質(zhì)[

2、3]。一般根據(jù)原果膠酶的作用機(jī)理，將其分為 2 種類(lèi)型：A 型原果膠酶和 B型原果膠酶。A 型原果膠酶主要作用于原果膠的光滑區(qū)（smooth region） ，也就是多聚半乳糖醛酸的區(qū)域；B 型原果膠酶主要作用于須狀區(qū)（hairy region） ，也就是連接聚半乳糖醛酸鏈和細(xì)胞壁組分的多糖鏈[2，4]。果膠水解酶可分為聚半乳糖醛酸酶（PG） 、聚半乳糖醛酸甲酯水解酶（PMG） 、聚鼠李半乳糖醛酸酶（RHG） 、阿拉伯聚糖酶、半乳聚糖酶

3、、木糖基半乳糖醛酸酶等[5]。其中聚半乳糖醛酸酶是在有水參加反應(yīng)的情況下促進(jìn)聚半乳糖醛酸鏈水解的一種果膠水解酶，其應(yīng)用最為廣泛[1]。果膠裂解酶（PL）催化果膠分子鏈的β-消除裂解，對(duì)提高果汁產(chǎn)量方面有重要意義[5]。果膠酯酶是細(xì)胞壁胞內(nèi)酶，對(duì)聚半乳糖醛酸甲酯具有高度的專(zhuān)一性，也能水解聚半乳糖醛酸乙酯、丙酯和烯丙酯，但水解速率低于甲酯，對(duì)聚甘露糖醛酸甲酯不起作用[6]二、果膠酶在食品中的應(yīng)用1.果膠酶用于果實(shí)脫皮柑橘中的甜橙類(lèi)果實(shí)外果皮

4、包裹緊密，在食用時(shí)經(jīng)常因?yàn)閯兤ひ鸷芏嗖槐匾膶擂?。Adams 和 Kirk(1991 年)報(bào)道了采用真空滲透果膠酶的方法得到了去囊衣的柑桔全果;Eviott .Tinibel 等人(1993 年)也報(bào)道了類(lèi)似的研究。藍(lán)航蓮等對(duì)甜橙全果去皮技術(shù)進(jìn)行研究，試驗(yàn)得出，該技術(shù)包括兩個(gè)部分:首先用注水的方法去除鮮果的外果皮；然后再用果膠酶處理的方法脫除全果的外露囊衣，得到色澤鮮艷、風(fēng)味良好、營(yíng)養(yǎng)豐富的去皮全果[7]。2.果膠酶在果汁澄清中的應(yīng)用

5、關(guān)于果膠酶澄清果汁的研究，可以追溯到 20 世紀(jì) 30 年代，當(dāng)時(shí)認(rèn)為引起果蔬汁渾濁的主要原因是果膠質(zhì);而關(guān)于果汁澄清原理的研究則始于 20 世紀(jì) 60年代。Yamasaki[8]等推測(cè)出果膠酶澄清蘋(píng)果汁的簡(jiǎn)化模型，果膠酶澄清果汁的而且會(huì)降低超濾通量。加入分解多糖物質(zhì)的商品果膠酶，可減少次生覆膜的產(chǎn)生，提高超濾通量。如果果膠的殘留物和一些中性聚糖分解不徹底，則在超濾時(shí)極易堵塞超濾膜，使超濾速度下降，而且超濾膜難以清洗。與化學(xué)方法相比，用

6、果膠酶對(duì)超濾膜清洗的優(yōu)點(diǎn)是能完全被生物分解，可以在最佳的 pH 值和溫度下作用，縮短清洗時(shí)間，增加超濾膜的通透量和使用壽命，節(jié)省能源，增加產(chǎn)量。因此超濾技術(shù)與酶技術(shù)配合對(duì)超濾作用的發(fā)揮至關(guān)重要。7.動(dòng)物飼料果膠酶還可用作動(dòng)物飼料補(bǔ)充劑。將其用于反當(dāng)動(dòng)物飼料生產(chǎn)，能夠降低飼料豁度，增加營(yíng)養(yǎng)吸收，釋放營(yíng)養(yǎng)素。王春林[12]等研究果膠酶對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能及屠體性狀的影響，指出在玉米，豆粕日糧中添加果膠酶制劑，能顯著提高 21 日齡肉仔雞的平均日

7、增重和采食量，并提高飼料轉(zhuǎn)化率。8．其他方面果膠酶處理果膠物質(zhì)后的產(chǎn)物可以作為一種膳食纖維，能夠治療和預(yù)防一些慢性病。如果合理利用，有望開(kāi)發(fā)一種新型的保健食品或藥品，給慢性病患者送去福音。三、展望近幾年，人們對(duì)果膠酶的研究雖然己取得了一些成就，如果膠酶用于果汁澄清與加工的技術(shù)己經(jīng)相當(dāng)成熟，但其他方面的應(yīng)用仍然有很大的發(fā)展空間。另外，現(xiàn)在研究和應(yīng)用較多的是酸性果膠酶，殊不知，堿性果膠酶在食品行業(yè)、紡織行業(yè)以及造紙行業(yè)都有潛在的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)

8、堿性果膠酶降解底物的機(jī)制、工程學(xué)性質(zhì)及分子生物學(xué)特性進(jìn)行更加深入的研究，會(huì)改善其作用效果，擴(kuò)展果膠酶的應(yīng)用領(lǐng)域，滿(mǎn)足各個(gè)相關(guān)行業(yè)的需求。目前有關(guān)果膠酶的研究主要集中于產(chǎn)酶菌種的篩選、酶的提取分離以及提高果汁出汁率和澄清方面。果膠酶在自然界中分布廣泛，但目前有關(guān)果膠酶的應(yīng)用大多是將其作為單一酶應(yīng)用，這使得果膠酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用難以有更大的拓展。未來(lái)有關(guān)果膠酶的研究應(yīng)致力于分子水平上酶調(diào)節(jié)機(jī)制的研究以及不同的果膠酶作用于果膠物質(zhì)的作用機(jī)理