Med den løbende forbedring af folks levestandard er naturligt, højt juiceindhold i drikken blevet en ny tendens i udviklingen af industrien.

Frugt er rig på cellulose og ikke let at hydrolysere, og dens krystallinske, stive struktur gør det sværere at forarbejde saften. Cellulose er let at hydrolysere med specifik cellulase, så studiet af cellulase er blevet et hot spot inden for drikkevareproduktion.

Cellulase fra Aspergillus niger (hemicellulase) og cellobiase; cellulase fra Aspergillus niger, Trichoderma reesei (Trichoderma reesei), Trichoderma viride (Trichoderma viride) og så videre. Cellulase er tilladt at bruge i GB 2760-2014. I takt med at folks forventninger til fødevaresikkerhed bliver højere og højere, har cellulase store fordele i fødevareforarbejdning med høj sikkerhed.

Cellulasens struktur

Cellulase er et komplekst enzymsystem, der består af en række hydrolytiske enzymer, hovedsageligt sammensat af glukoseendonuklease, glukoseeksonuklease, β-glukosidase 3 slags enzymer (se tabel 1). Nedbrydningen af cellulosemolekyler til glukose kræver, at de tre enzymer arbejder sammen.

Cellulase i anvendelsen af frugtsaftdrikke

2.1 Anvendelse i produktion af citrusjuice
På grund af den søde og sure smag af citrusfrugter, der er rige på C-vitamin, folinsyre og kalium, spiller de en vigtig rolle for menneskers sundhed. Citrusvesikler er imidlertid rige på cellulose og bitre glykosider, simpel direkte juiceteknologi kan ikke opfylde kvalitetskravene til citrusjuice, brugen af cellulasehydrolyse af citrusvesikler i cellulosen kan opnås komplette citrusvesikler, produktionen af forurening er langt mindre end den traditionelle produktionsproces.

Baker-undersøgelsen viste, at vedhæftningen mellem citrusskal og pulp er relateret til pektin, cellulose og hemicellulose.

Ben-Shalom bruger cellulase til at hydrolysere citrusfrugtens endokarp i den del af citrusfrugten, der er dækket af sække, hvilket giver et højt udbytte af citrusfrugten og bevarer den oprindelige smag og kvalitet af citrusfrugten.

2.2 Anvendelse i produktionen af jordbærsaft
Jordbær er rige på mange slags naturlige næringsstoffer og har en sød og syrlig smag, som er meget populær blandt folk. Men jordbærs struktur er blød, og jordbærpulpens viskositet efter knusning er for stor, og pulpresterne er ikke lette at adskille, hvilket resulterer i et meget lavt udbytte af jordbærsaft.

Generelt bruges pektinase til at forbehandle råmaterialet, men den indenlandske pektinase er et enkelt enzym, som hovedsageligt bruges til afsmeltning og klaring af frugtsaft, og som ikke fuldt ud kan frigive en stor mængde næringsopløselige stoffer i pulpen, hvilket i høj grad påvirker jordbærsaftens ernæringsmæssige værdi.

Sammenlignet med den traditionelle produktionsproces øgede cellulaseenzymet produceret af Green Xylinum-stammen YV95os af Wan Riyu et al. juiceudbyttet med 9,2%, forkortede pressetiden med 15 minutter og forbedrede produktionseffektiviteten af jordbærsaft.

For at reducere polymeriseringen og krystalliniteten af cellulose i jordbærsaft, øge tilgængeligheden af cellulose og forbedre reaktiviteten af cellulose, kan saften forbehandles med ultralyd eller esterificering.

2.3 Anvendelse i produktionen af mangosaft
Mango er rig på en række næringsstoffer, og sød og lækker er en af verdens fem bedste frugter, kendt som kongen af tropiske frugter. Men mangoens høstperiode er kort, vandindholdet er højt, og den friske frugt er meget let at rådne og forringe. Mangosaft er den vigtigste produktform ved dyb forarbejdning af mango. Fordi mango er rig på spiselige fibre og pektin, hvilket resulterer i papirmasseviskositet, er juiceudbyttet ikke højt; cellulase- og pektinasehydrolyse af cellulose og pektin i papirmassen reducerer papirmassens viskositet og forbedrer juiceudbyttet.

Sreenath et al. undersøgte effekten af cellulase og pektinase på reduktion af viskositeten af mangopulp og fandt, at den danske Ultrazym100 har den bedste effekt på reduktion af viskositeten af mangopulp, som kan reducere viskositeten med 82%, og pektinase og cellulase kan øge juiceudbyttet med 8% til 10%, når de bruges samtidigt.

Li Changbao osv. "Elfenben" mango som råvarer, cellulase og pektinase papirmasse behandling, når pektinase tilsætning af 0,01%, cellulase tilsætning af 0,007%, kan det højeste juiceudbytte af mango nå 71,15%.

2.4 Anvendelse af ananassaftproduktion
Ananas er saftig, sød og syrlig og rig på en række næringsstoffer, som forbrugerne elsker. Men ananasproduktion er sæsonbetonet, høstperioden er mere koncentreret, vandindholdet er højt, åndedrætsstyrken er stor, og den er let at rådne og forringes under opbevaring og transport.

Forarbejdning af ananasjuice er en vigtig produktionsmetode til dyb forarbejdning af ananas. Den eksisterende ananasjuiceforarbejdning kan dog ikke få klaret ananasjuice. De vigtigste stoffer, der forårsager uklarhed i ananasjuice, er cellulose og pektin. Chen Yu et al. undersøgte effekten af pektinase og cellulase på ananasjuiceafklaring, ubehandlet ananasjuice ved 20 ℃, når lystransmissionen på 40%, ved 30 ℃ under anvendelse af 8,84 U / 100 ml pektinase, 42,13 U / 100 ml cellulasebehandling af ananasjuice i 40 minutter kan opnås med en lystransmission på 87% af saften.

2.5 Anvendelse i produktionen af persimmonsaft af oksehjerte
Niushin persimmonfrugt er rig på polysaccharider, cellulose, organiske syrer og mineraler og essentielle aminosyrer, har en høj fødevareværdi og medicinsk værdi.

Men persimmonfrugter er rige på cellulose og polysaccharider, og pulpen har en høj viskositet. Industrielle juicemaskiner ekstruderer papirmasse med lav juicehastighed og dårlig produktkvalitet. Brugen af cellulasebehandling af persimmonfrugtmasse kan i høj grad reducere celluloseindholdet i massen, så masseviskositeten reduceres.

Wang Jun et al. brugte Shaanxi kohjertepersimmon som råmateriale ved 50 ℃ under betingelse af 0,20% pektinase og 0,03% cellulase på kohjertepersimmonmassebehandling 5 timers juicehastighed på 74,9%.

Perspektiv

I fødevareforarbejdning reducerer brugen af cellulaseforbehandling af frugtråvarer til fremstilling af frugtsaftdrikke sammenlignet med den traditionelle forarbejdning af frugtdrikke ikke kun tabet af frugtnæringsstoffer, forbedrer smagen, er mere befordrende for fordøjelsen og absorptionen, sparer behandlingstid og omkostninger og reducerer miljøforurening osv. Samtidig gav cellulaseforbehandlingen af frugtpulp med 0,03% cellulase og 0,20% pektinase ved 50 °C 74,9% juice.

Samtidig bruges cellulase ikke kun i den dybe forarbejdning af frugt, men også i forskning i fermentering, brygning og udvikling af ny energi. Og brugen af cellulase til at genbruge celluloseaffald til skat er en af de fremtidige udviklingsretninger for at åbne op for kilden til råmaterialer til fødevareindustrien.

På nuværende tidspunkt er cellulase blevet brugt i vid udstrækning i forskellige industrier, herunder fødevareindustrien. Den største flaskehals i produktionen af cellulase er optimeringen af stammernes enzymproduktionsbetingelser og den lave enzymaktivitet og dårlige syre- og alkaliresistens i den industrielle produktion.

Brugen af mutationsavl kombineret med genteknologi og andre midler forventes gradvist at løse sådanne problemer. Og udforskning af en række mikrobielle synergier til nedbrydning af cellulose, målrettet udvælgelse af enzymarter og sammensatte enzymer til forbedring af produktkvaliteten er også en tendens i udviklingen af cellulosenedbrydende bakterielle midler.