Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards der Menschen hat sich ein natürlicher, hoher Saftgehalt des Getränks zu einem neuen Trend in der Entwicklung der Branche entwickelt.

Früchte sind reich an Cellulose und nicht leicht zu hydrolysieren, und ihre kristalline, starre Struktur erschwert die Verarbeitung von Saft. Zellulose lässt sich durch eine spezielle Zellulase leicht hydrolysieren, so dass die Erforschung der Zellulase zu einem Brennpunkt in der Getränkeherstellung geworden ist.

Cellulase aus Aspergillus niger (Hemicellulase) und Cellobiase; Cellulase aus Aspergillus niger, Trichoderma reesei (Trichoderma reesei), Trichoderma viride (Trichoderma viride) und so weiter. Die Verwendung von Cellulase ist in GB 2760-2014 zugelassen. Da die Erwartungen der Menschen an die Lebensmittelsicherheit immer höher werden, hat Cellulase große Vorteile bei der Lebensmittelverarbeitung mit hoher Sicherheit.

Struktur der Cellulase

Cellulase ist ein komplexes Enzymsystem, das sich aus einer Vielzahl von hydrolytischen Enzymen zusammensetzt, vor allem aus Glukose-Endonuklease, Glukose-Exonuklease und β-Glukosidase, drei Arten von Enzymen (siehe Tabelle 1). Der Abbau von Zellulosemolekülen zu Glukose erfordert die gemeinsame Wirkung der drei Enzyme.

Cellulase in der Anwendung von Fruchtsaftgetränken

2.1 Anwendung in der Zitrussaftproduktion
Aufgrund des süß-sauren Geschmacks von Zitrusfrüchten, der reich an Vitamin C, Folsäure und Kalium ist, spielt er eine wichtige Rolle für die menschliche Gesundheit. Allerdings sind Zitrusbläschen reich an Zellulose und Bitterglykoside, einfache direkte Entsaftung Technologie kann nicht die Qualitätsanforderungen von Zitrusfrüchten Saft, die Verwendung von Cellulase-Hydrolyse von Zitrusbläschen in der Zellulose erhalten werden können komplette Zitrusbläschen, die Produktion von Verschmutzung ist weit weniger als die traditionelle Produktion.

Die Baker-Studie zeigte, dass die Haftung zwischen Zitrusschalen und Fruchtfleisch mit Pektin, Zellulose und Hemizellulose zusammenhängt.

Ben-Shalom verwendet Cellulase, um das Endokarp von Zitrusfrüchten im Sackmantelteil des Zitrussaftes zu hydrolysieren, die Zitrussaftausbeute ist hoch und der ursprüngliche Geschmack und die Qualität der Zitrusfrüchte bleiben erhalten.

2.2 Anwendung bei der Herstellung von Erdbeersaft
Die Erdbeere ist reich an vielen natürlichen Nährstoffen und hat einen süß-sauren Geschmack, der bei den Menschen sehr beliebt ist. Die Struktur der Erdbeere ist jedoch weich, und die Viskosität des Erdbeermarkes nach dem Zerkleinern ist zu groß, und der Markrückstand lässt sich nicht leicht abtrennen, was zu einer sehr geringen Ausbeute an Erdbeersaft führt.

Im Allgemeinen wird Pektinase zur Vorbehandlung des Rohmaterials verwendet, aber die heimische Pektinase ist ein einzelnes Enzym, das hauptsächlich zur Entschleimung und Klärung von Fruchtsaft verwendet wird und nicht in der Lage ist, eine große Menge nährstofflöslicher Substanzen im Fruchtfleisch vollständig freizusetzen, was den Nährwert von Erdbeersaft stark beeinträchtigt.

Im Vergleich zum herkömmlichen Produktionsverfahren erhöhte das von Wan Riyu et al. mit dem Green Xylinum-Stamm YV95os produzierte Cellulase-Enzym die Saftausbeute um 9,2%, verkürzte die Presszeit um 15 Minuten und verbesserte die Produktionseffizienz von Erdbeersaft.

Um die Polymerisation und Kristallinität der Cellulose im Erdbeersaft zu verringern, die Zugänglichkeit der Cellulose zu erhöhen und die Reaktivität der Cellulose zu verbessern, kann der Saft durch Ultraschallbehandlung oder Veresterung vorbehandelt werden.

2.3 Anwendung bei der Herstellung von Mangosaft
Die Mango ist reich an einer Vielzahl von Nährstoffen, süß und köstlich und gehört zu den fünf wichtigsten Früchten der Welt, die als König der tropischen Früchte bekannt sind. Allerdings ist die Mango-Erntezeit kurz, der Wassergehalt hoch, die frischen Früchte sind sehr leicht zu verrotten und zu verderben. Mangosaft ist die wichtigste Produktform der Mango-Tiefenverarbeitung. Da die Mango reich an essbaren Fasern und Pektin ist, was zu einer Viskosität des Fruchtfleisches führt, ist die Saftausbeute nicht hoch; die Hydrolyse von Zellulose und Pektin im Fruchtfleisch durch Cellulase und Pektinase verringert die Viskosität des Fruchtfleisches und verbessert die Saftausbeute.

Sreenath et al. untersuchten die Wirkung von Cellulase und Pektinase auf die Verringerung der Viskosität von Mangofruchtfleisch und stellten fest, dass das dänische Ultrazym100 die beste Wirkung auf die Verringerung der Viskosität von Mangofruchtfleisch hat, das die Viskosität um 82% verringern kann, und dass Pektinase und Cellulase die Saftausbeute um 8% bis 10% erhöhen können, wenn sie gleichzeitig verwendet werden.

Li Changbao, etc. "Ivory" Mango als Rohstoffe, Cellulase und Pektinase Zellstoff-Behandlung, wenn die Pektinase Zugabe von 0,01%, Cellulase Zugabe von 0,007%, die höchste Saftausbeute von Mango kann 71,15% erreichen.

2.4 Anwendung der Ananassaftproduktion
Die Ananas ist saftig, süß und sauer und reich an einer Vielzahl von Nährstoffen, die von den Verbrauchern geschätzt werden. Die Ananaserzeugung ist jedoch saisonabhängig, die Erntezeit ist konzentrierter, der Wassergehalt ist hoch, die Atmungsaktivität ist groß, und die Ananas kann während der Lagerung und des Transports leicht verfaulen und verderben.

Die Verarbeitung von Ananassaft ist eine wichtige Produktionsmethode der Ananastiefverarbeitung. Mit der bestehenden Ananassaftverarbeitung kann jedoch kein geklärter Ananassaft gewonnen werden. Die wichtigsten Stoffe, die Trübungen im Ananassaft verursachen, sind Zellulose und Pektin. Chen Yu et al. untersuchten die Wirkung von Pektinase und Cellulase auf Ananassaft Klärung, unbehandelten Ananassaft bei 20 ℃, wenn die Lichtdurchlässigkeit von 40%, bei 30 ℃ unter der Bedingung der Verwendung von 8,84 U/100 mL Pektinase, 42,13 U/100 mL Cellulase Behandlung von Ananassaft für 40 min kann mit einer Lichtdurchlässigkeit von 87% des Saftes erhalten werden.

2.5 Verwendung bei der Herstellung von Rinderherz-Kakisaft
Die Niushin-Kakifrucht ist reich an Polysacchariden, Zellulose, organischen Säuren und Mineralien sowie essenziellen Aminosäuren und hat einen hohen Nährwert und medizinischen Wert.

Aber Kaki-Frucht ist reich an Zellulose und Polysacchariden, Fruchtfleisch Viskosität. Industrielle Entsaftungsmaschinen Extrusion Zellstoff Saft Rate ist niedrig, schlechte Produktqualität. Die Verwendung von Cellulase-Behandlung von Kaki-Fruchtfleisch, kann stark reduzieren den Zellulosegehalt in der Zellstoff-, so dass die Zellstoff-Viskosität reduziert wird.

Wang Jun et al. verwendeten Shaanxi Kuhherz Kaki als Rohstoff bei 50 ℃ unter der Bedingung von 0,20% Pektinase und 0,03% Cellulase auf dem Kuhherz Kaki Zellstoff Behandlung 5h Saft Rate von 74,9%.

Aussicht

In der Lebensmittelverarbeitung verringert die Cellulase-Vorbehandlung von Obstrohstoffen zur Herstellung von Fruchtsaftgetränken im Vergleich zur herkömmlichen Verarbeitung von Obstgetränken nicht nur den Verlust von Obstnährstoffen, sondern verbessert auch den Geschmack, fördert die Verdauung und Absorption, spart Verarbeitungszeit und -kosten und verringert die Umweltverschmutzung usw. Gleichzeitig lieferte die Cellulase-Vorbehandlung von Fruchtfleisch mit 0,03% Cellulase und 0,20% Pektinase bei 50 ℃ 74,9% Saft.

Gleichzeitig wird Cellulase nicht nur bei der Verarbeitung von Früchten eingesetzt, sondern auch bei der Fermentierung, beim Brauen und bei der Erforschung neuer Energien. Die Verwendung von Cellulase zur Wiederverwertung von Zelluloseabfällen ist eine der zukünftigen Entwicklungsrichtungen, um die Rohstoffquelle für die Lebensmittelindustrie zu erschließen.

Gegenwärtig wird Cellulase in verschiedenen Industriezweigen, darunter auch in der Lebensmittelindustrie, in großem Umfang eingesetzt. Der größte Engpass bei der Herstellung von Cellulase ist die Optimierung der Bedingungen für die Enzymproduktion der Stämme sowie die geringe Enzymaktivität und die geringe Säure- und Laugenbeständigkeit bei der industriellen Produktion.

Es wird erwartet, dass die Mutationszüchtung in Verbindung mit der Gentechnik und anderen Mitteln diese Probleme schrittweise lösen wird. Die Erforschung verschiedener mikrobieller Synergien zum Abbau von Zellulose, die gezielte Auswahl von Enzymarten und zusammengesetzten Enzymen zur Verbesserung der Produktqualität ist ebenfalls ein Trend bei der Entwicklung von Zellulose abbauenden bakteriellen Wirkstoffen.