При переработке фруктов и овощей важен их свежий вкус и вкус фруктового сока.
Из-за большого количества пектина, целлюлозы, гемицеллюлозы, крахмала и пигмента во фруктах мезга имеет высокую вязкость, низкую скорость прессования и трудно поддается осветлению.
Поэтому для решения этих проблем при производстве соков используют пектиназу, целлюлазу, амилазу и глюкозооксидазу.
Первым применением в производстве соков является пектиназа. В 1930 году американец З.Дж. Кертес и Герман А. Мелиц одновременно установили процесс осветления яблочного сока пектиназой. С тех пор индустрия переработки соков превратилась в высокотехнологичную отрасль.
Пектиназа является наиболее важным ферментом при переработке фруктов. Пектин существует в растениях как своего рода межклеточный наполнитель. Он состоит из галактуроновой кислоты и α-Большинство карбоксильных групп (около 75%) цепочечных полимеров, соединенных 1,4-связями, метилированы, а пектин без метилового эфира называется пектиновой кислотой.
Одной из характеристик пектина является то, что он может образовывать гель в присутствии кислоты и высокой концентрации сахара, что является основой для производства желе, варенья и других пищевых продуктов. Однако при переработке фруктового сока возникают трудности в процессе отжима и осветления.
Обработка измельченных фруктов пектиназой может ускорить фильтрацию сока и способствовать осветлению. Мировые продажи коммерческих препаратов пектиназы составляют около 1/4 продаж препаратов пищевых ферментов.
Пектиназа представляет собой сложную группу ферментов, включающую:
1. Протопектиназа: может сделать нерастворимый пектин в незрелых плодах растворимым;
2. Пектинэстераза (PE): гидролиз метилового эфира пектина в пектиновую кислоту;
3. полигалактуроназы (ПГ): гидролизующие полигалактуроназы α- 1, 4 ключа, разделенные на внутреннюю и внешнюю резку;
4. Лиаза пектиновой кислоты (PL): разрезает галактуроновую кислоту изнутри или с невосстанавливающего конца α-1,4-связи пектиновой кислоты с образованием пектиновой кислоты или ненасыщенной олигогалактуроновой кислоты;
5. Пектинлиаза (PNL): внутренне разрезает высокоэтерифицированную связь α-1,4 пектина с образованием метилового пектината и ненасыщенной олигогалактуроновой кислоты.
Пектиназа широко распространена в различных микроорганизмах. Состав пектиназы, продуцируемой различными микроорганизмами, различен, и в промышленности она продуцируется Aspergillus niger, Aspergillus vini или Rhizopus. Пектиназа, разрешенная для добавления в пищу в Китае, в основном поступает из Aspergillus niger и Aspergillus oryzae.
Глюкозооксидаза может удалять кислород во фруктовых соках, напитках, консервах и сушеных продуктах из фруктов и овощей, предотвращать окисление и порчу продуктов, предотвращать рост микробов и продлевать срок годности продуктов питания; Если сама пища не содержит глюкозы, глюкоза и фермент могут быть добавлены вместе, и глюкоза может быть окислена до глюконовой кислоты под действием фермента, а остаточный кислород в пище может быть удален одновременно. Когда фрукты замораживают и хранят, легко вызвать ухудшение ферментации из-за ферментативного действия самих фруктов, и для сохранения свежести также можно использовать глюкозооксидазу. Лизоцим может предотвратить бактериальное загрязнение и сохранить продукты свежими.
Ферменты широко используются при переработке консервированных апельсинов. Смесь гемицеллюлазы, пектиназы и целлюлазы, продуцируемая Aspergillus niger, может быть использована для удаления покрытия с лепестков апельсина вместо щелочной обработки, которая требует много воды и занимает много времени.
Горькие вещества в цитрусовых в основном включают флаваноновые гликозиды, такие как нарингин, и производные тритерпеноидных соединений, такие как лимонин, которые являются основными причинами горького вкуса цитрусового сока.
В настоящее время исследования по удалению горечи из апельсинового сока сосредоточены на ферментативном удалении горечи. Горький вкус лимонина можно устранить путем обработки цитрининазой клеток, иммобилизованных Arthrobacter globiformis.
Научное название нарингина нарингин-7-β-D-глюкоза-α-L-рамноза, которая гидролизует и удаляет рамнозу в молекуле нарингина, становится прунином, который не горький, но слегка вяжущий, и удаляет глюкозу в молекуле прунина, чтобы стать безвкусным нарингином.
Индуцибельный фермент, продуцируемый Aspergillus niger, обладает эффектом удаления горечи, который называется нарингиназой β-рамнозидазой, а β- состоит из глюкозидазы, которая может быть удалена после добавления в апельсиновый сок при 30-40 ℃ в течение 1 часа; В качестве альтернативы в банку можно добавить термостойкие ферменты, которые продолжают играть роль удаления горечи в банке после пастеризации при 60 ℃.