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1、酶在食品工业中的应用果胶酶、纤维素酶在饮料加工中的应用高中的生物课中，就已经简单学到过一些酶了。印象还比较深刻 的就有果胶酶，淀粉酶，纤维素酶，蛋白酶等。其中果胶酶和纤维素 酶，在制作苹果汁的实验中就接触到过。学了食品酶学导论这门 课后，更深的了解了酶在我们日常生活中的广泛应用，尤其是食品方 面，我了解最多的是酶在果蔬加工中的应用。果蔬方面的食品，主要 就是各种饮料了。饮料的加工制作过程中，应用最广泛的就是果胶酶， 纤维素酶等能够分解植物组织的酶。【针对的问题】果胶是植物中的一种酸性多糖物质，是细胞壁中一个重要组分， 也存在与细胞内层，是内部细胞的支撑物质，最常见的结构是al,4 连接的多聚半
2、乳糖醛酸。它通常为白色至淡黄色粉末，稍带酸味，具 有水溶性，其分子量约5 万一30万。果胶的一个特性是在酸性和有 高浓度糖的情况下可形成凝胶，这一性质是制作果冻、果酱等食品的 基础，而生产加工果汁时，这一特性却成为了阻碍，因为在水果中的 果胶物质含量可达百分之四，压榨水果，然后初步得到的果汁里，果 胶物质分为两部分，水溶性胶质会形成果汁的粘性，从而影响后面的 工艺制作；水不溶性仍然留在细胞壁中，会影响生产效果，使果汁浑 浊而不纯净，口感也会变得有些酸涩。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，也是植物细胞壁的主要成分。常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，也不溶于稀碱溶液中。因此，在常温
3、下，它是比较稳定的，这是因 为纤维素分子之间存在氢键。正因如此，在制造加工蔬果汁饮料 的过程中，纤维素也变成了很难处理的混浊物。【产生的作用】而纤维素酶是一组能够降解纤维素生成葡萄糖的酶的总称。在压 榨水果蔬菜时，加入纤维素酶，纤维素酶便能够通过分解溶液中残存 的被打碎的植物细胞中的纤维素，提高果蔬的出汁率和原料的利用 率，降低溶液粘度和浓度，从而大大提升制出的果汁的品质，使之变 得更澄清。果胶酶是催化水解果胶质的一组酶类，它包含两大类，果胶甲基 酯酶和果胶聚半乳糖醛酸酶。果胶甲基酯酶是催化水解果胶质中的甲 基酯键的酶，脱下甲基成为甲醇，是水果加工时首先用到的酶。对于 高过胶含量的软水果，其果
4、汁由于粘度高，以一种半凝胶结构吸附于 果胶中，压榨难以使之分离。而向果浆中加入果胶酶，则能分解果胶 破坏凝胶结构，黏度降低，果汁便容易榨出。这种方法应用于草莓等水果的加工，可使果皮中的色素释放而赋 予果汁真正的天然的均匀的颜色，既不用另外添加色素等添加剂，又 能提高出汁率和澄清度。而最原始的草莓汁等果汁，只是大概榨出了 浅层次的汁液，为了得到较澄清的果汁，只能过滤又过滤，最后只能 得到一点纯正的果汁，原料利用率很低，而为了节约成本提高利润， 商家们都在这一点真正果汁的基础上再加水，加糖精，色素等添加剂， 使之颜色鲜艳，味道香甜。可是这样做出的果汁饮料已经失去了原本 的风味，并不是天然的健康的饮
5、品，人们喝到的大多都会是人工添加 剂。使用了酶之后，提高原料利用率，节约了成本，并且得到了更加 天然更加纯正的果汁，颜色和味道都是真正的，使用的添加剂也大大 减少，对商家和消费者来说都是有很大益处的。果胶酶若与阿拉伯糖酶、纤维素酶一起使用，可大大提高出汁率 和成品率。澄清过程中向果蔬汁中加入果胶酶，可以降低粘度，更加 有利于过滤。我在网上查了一些自制果汁的过滤方法，相比加酶的方 法都比较麻烦，要用汤匙或者刀先把水果蔬菜弄碎，再挤压，然后用 消毒纱布过滤等，这样做既麻烦又浪费材料。最后还要加入白糖、蜂 蜜等调味，因为自己做出的果汁当中含有一定量有较酸口感的果胶质 和苦涩的纤维素等杂质。现在市场上
6、已经开始有自制水果蔬菜汁所用 的“辅料”了，卖给那些喜欢自己制作果汁的消费者和出售手工饮料 的餐厅或茶坊等，其实这“辅料”当中除了少部分的糖外，还有这些 酶制剂。【可行性分析】 纤维素酶和果胶酶广泛存在于自然界的生物体中。细菌、 真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。果胶酶的生产菌种多采用 黑曲霉、棕曲霉和楯壳霉，菌种的选育和固体培养发酵法都已经 较为成熟。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有 木酶属、曲霉属和青霉属。纤维素酶种类繁多，来源很广。由于 真菌纤维素酶产量高、活性大，故在食品加工业和饲料工业中应 用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。菌种选育是纤维素酶生产的 基础性工作，国内外许多
7、专家进行了大量研究，为了生产高质量 的纤维素酶产品，科学家们在吸收国内外经验的基础上，先后引 进了绿色木霉Sn-91014、康氏木霉NT-15、黑曲霉XX-15A等生 产原料，在此基础上，多种物理、化学的诱变方法，获得了纤维 素酶的高产菌株，已达到国际先进水平。还得到了产纤维素酶活 力很高的里氏木霉 91-3 菌株。并且得到的菌种在工厂化生产中性 能很稳定。因此这些酶制剂的生产、加工和出产已经不是问题，而当前 的食品工业发展迅速，各种新颖的零食饮料层出不穷，每隔几天就能 在电视的广告上看到又出了一种没喝过的新型饮料；同时近两年出现 了很多“避风塘”、“红茶坊”等连锁的主要出售手工天然饮品的餐饮
8、 经营模式；还有就是在年轻人当中风靡流行的“手料理”，这个词来 源于日语，也是自己 DIY 制作的各种花式小吃或饮品的意思。由此 可见饮料食品行业的繁荣景象，而果胶酶、纤维素酶等酶制剂，现在 已经成为饮品加工过程中必不可缺的一部分了，所以饮品行业的发展 也必定能带动这些酶制剂产业的发展。与此同时，这些酶制剂在其他各方面的应用前景也非常可观。我 国是农业大国，水果种植方面来看，仅柑橘种植面积就达到 150 万平 方公顷，约占世界百分之二十位居首位，年产量1010万吨，约占世 界产量百分之十一。而虽然产量很高，加工率却只占百分之五左右， 除了加工成果汁的柑橘，还有百分之四五十的橘皮渣被当做垃圾处理
9、 掉了，但是在国外，柑橘的加工率可达百分之三十，果肉浆、柑橘皮 油、籽油、芳香物质浓缩汁、饲料果胶制品及其他副产品。由此可见 我们的浪费，因此，更应该利用果胶酶、纤维素酶等酶制剂，来扩大 植物经济作物的利用空间，变废为宝，减少污染浪费的同时又能得到 许多成果。我认为这些酶在食品工业中的应用还有一点是非常值得推崇的， 就是它们能够配合生产线加工出绿色和健康的产品。在当今这个食品 问题严峻的社会中，又是瘦肉精又是加了三聚氰胺的奶制品，还有苏 丹红等对人体有害的色素和添加剂，而在饮品和果蔬加工业中添加剂 的问题更容易出现。使用了酶制剂进行加工、改良后，就能在很大程 度上减少例如色素、糖精等添加剂的使用，因为它能帮助我们得到更 多天然、纯正的产品，不需要这些对人体有害的物质去改善产品的口 感，加强鲜艳的颜色，调剂饮料的风味等。这一点可以让人们更放心 的去消费，也能提高食品产业的安全度。
