A pektináz egy általános kifejezés az enzimek azon csoportjára, amelyek képesek katalizálni a pektin anyagok lebontását. A pektinanyagok általában magasabb rendű növényekben, például zöldségekben, gyümölcsökben, kukoricában, szójában stb. találhatók meg, és a nem keményítőtartalmú poliszacharidok egyik összetevője.

A pektináz bontása fontos szerepet játszik az ipari termelésben. A kezelés során a pektináz hatékonyan lebontja a pektinben lévő poligalakturonsavat és a ramnolsavat, és cukorrá és más hasznos vegyületekké alakítja őket, így megoldja a feldolgozott élelmiszerek romlásának és romlásának problémáját.

A világ négy legfontosabb enzimkészítményének egyikeként a pektinázt széles körben használják az élelmiszeriparban, például a levek tisztításában, a gyümölcslé-, a sörfőzésben és az olajkivonásban. A kínai ipar gyors növekedésével a pektináz iránti piaci kereslet is növekszik, és alkalmazási értéke felbecsülhetetlen. Ez a dokumentum elsősorban a pektináz alkalmazását tárgyalja az élelmiszeriparban és más ipari termelésben, hogy erős elméleti útmutatást nyújtson a pektináz mélyreható kutatásához és feltárásához.

A pektináz áttekintése

A pektináz széles körben elterjedt a magasabb rendű növényekben és a mikroorganizmusokban. A statisztikák szerint a mikrobiális pektináz az élelmiszeripari enzimek teljes globális értékesítéséből 25%-t tesz ki.

A pektinázzal kapcsolatos tengerentúli kutatások az 1930-as években kezdődtek, az ipari termelés pedig az 1950-es években indult meg. A hazai kutatások 1967-ben kezdődtek, és az ipari termelés az 1980-as évek végén indult meg. A kínai gyümölcstermesztés és feldolgozóipar fejlődésével a pektináz fejlesztése és alkalmazása egyre mélyebbre hatol.

A galakturonsav különböző módjai szerint a pektináz protopektinázra, pektinészterázra és pektinhasító enzimre osztható. Köztudott, hogy a mikrobiális enzimek működésük során érzékenyek az olyan tényezőkre, mint a szubsztrát, a hőmérséklet, a koncentráció és a pH, így a pektinázok is finom különbségeket mutatnak a fizikai és kémiai tényezők hatásai szerint.

Az optimális pH-érték szerint a pektináz savas pektinázra és lúgos pektinázra osztható. Jelenleg a kutatás és az alkalmazás több savas pektináz, főleg használt gyümölcslé és gyümölcslé tisztítás, az enzim hatása az optimális pH-érték a savas tartományban, a tanulmány a lúgos pektináz bővítheti alkalmazási körét pektináz.

A pektináz alkalmazása az élelmiszeriparban

Az ipar folyamatos fejlődésével a pektináz egyre nagyobb figyelmet kap a piacról, különösen az élelmiszeriparban, széles körben használják, például a gyümölcslé tisztításában, a gyümölcslé, a főzés, a tea és a kávé erjesztése és az állati takarmány javítása stb., ami nagy kényelmet biztosít az emberek termelésének és életének.

Juice tisztázása
A gyümölcslevek pektinázos tisztításával kapcsolatos kutatások az 1930-as évekre vezethetők vissza, amikor úgy vélték, hogy a gyümölcs- és zöldséglevek zavarosságának fő oka a pektin; míg a gyümölcslevek tisztításának elvével kapcsolatos kutatások az 1960-as években kezdődtek.

A kutatók egyszerűsített modellt állítottak fel az almalé pektinázos tisztítására, amely lényegében a pektin enzimatikus hidrolízisét és nem enzimatikus elektrosztatikus flokkulációt foglalja magában.

Amikor a gyümölcs- és zöldséglében lévő pektin a pektináz hatására részlegesen hidrolizálódik, a benne lévő pozitív töltésű fehérjerészecskék egy része, amelyek be vannak zárva, exponálódik, és más negatív töltésű részecskékkel ütközik, majd aggregálódik, ami flokkulációhoz vezet.

A flokkulens ülepedési folyamatában a pektináz adszorbeálja és behálózza a lében lévő egyéb lebegő részecskéket, amelyek centrifugálással és szűréssel eltávolíthatók, így elérve a tisztítás célját.

A kutatók az alkalmazás pektináz tisztázása cukornádlé kutatás, megállapította, hogy a cukornádlé a pektinszerű anyagok okozta felfüggesztése cukornádlé kolloid részecskék az egyik fő kiváltó okok; hozzáadása pektináz lehet kifejezetten hidrolizált pektinszerű anyagok, úgy, hogy más kolloid anyagok a rendszerben a veszteség miatt a pektin védő hatása és a csapadék csapadék csapadék csapadék, hogy elérjék a tisztázása a lé.

Javítja a gyümölcs- és zöldséglevek lédúsítását
A gyümölcsök és zöldségek sejtfala nagyszámú pektint, cellulózt, keményítőt, fehérjét és egyéb anyagokat tartalmaz. A zúzás után a pép nagyon viszkózus, ami a lé préselését nagyon nehéz és alacsony léhozamot eredményez, és az enzimatikus technológia leküzdheti a fenti hiányosságokat.

A pektinázt általában a lé- és ízkivonás felgyorsítására és a pektin eltávolítására használják. A pektináz nemcsak katalizálja a pektin depolimerizációját, hatékonyan csökkenti a viszkozitást, javítja a préselési teljesítményt, növeli a léhozamot és az oldható szárazanyag-tartalmat, hanem növeli a lé aromás összetevőit, csökkenti a gyümölcspogácsa termelést, és megkönnyíti a későbbi feldolgozást.

Arról számoltak be, hogy az enzimatikus technológia alkalmazása 10% és 35% között növelheti a különböző gyümölcsök és zöldségek léhozamát, a fajlagos értékek a különböző gyümölcsök és zöldségek pektintartalmától és a préselési módszerek különbségeitől függően változnak. A licsi gyümölcslé koncentrátum készítésének folyamatában a személyzet a licsi húsát pektinázzal kezelte az oldhatatlan szilárd anyagok eltávolítása és a léhozam növelése érdekében, és az így kapott vákuumban sűrített licsi lé hat hónapig -20 ℃-on képes volt fenntartani táplálkozási és érzékszervi tulajdonságait.

Használt javítására a gyümölcslé hozam gyümölcs- és zöldséglé enzim technológia általában kétféle: az egyik a pép impregnáló technológia, azaz a törött gyümölcs- és zöldségpép hozzá pektináz, a szerepe egy ideig a lé után; a második a teljes cseppfolyósítás technológia, azaz a pép, hogy adjunk pektináz és celluláz, majd a használata mind szinergikus hatása a gyümölcs és zöldség sejtfal, amennyire csak lehetséges, hogy teljesen lebontani.

De a cseppfolyósítási technológia könnyen okozhat a gyümölcslé ízének romlását, barnulását stb., ugyanakkor ez az enzimtechnológia nagyobb mennyiségű enzimadalékot igényel, ami növeli a termelési költségeket. Ezért a tényleges termelésben a kettőt gyakran kombinációban használják, hogy jelentősen javítsák a gyümölcs- és zöldséglé hozamát.

A borminőség javítása
A pektináz használata a borászatban növelheti a természetes pigmentek kivonását, javíthatja a bor színét és ízét, növelheti a bor aromáját, és pezsgőt állíthat elő, ami fontos szerepet játszik a bor minőségének javításában.

A kutatók tanulmányozzák a pektináz hatását a vörösbor fő összetevőire, az eredmények azt mutatják, hogy a pektináz hozzáadása szinte semmilyen hatással nincs a szőlőlé cukor- és savtartalmára, de csökkentheti a lé viszkozitását, ami elősegíti a pigmentek oldódását; a pektináz hozzáadásával készült minták erőteljesebben és gyorsabban erjedtek, mint a pektináz hozzáadása nélküli minták, és ez csökkentheti az illósavképződés mennyiségét, növelheti az eredeti bor száraz szikkasztóanyag-tartalmát és az összes fenoltartalmat, és javíthatja a bor minőségét.

Tea és kávé fermentáció
A lúgos pektinázt termelő mikroorganizmusokat a kávébab ragacsos héjának eltávolítására használják a kávé erjesztése során, és néha lúgos pektinázt adnak hozzá a nagy mennyiségű pektint tartalmazó pépszerű felszíni réteg eltávolításához. A lúgos pektinázokat a tea feldolgozásában is használják a fenolok növelésére, a tea minőségének javítására és a tea fermentációjának elősegítésére.

A kutatók rámutattak, hogy a pektináz jelentősen javíthatja a fekete zúzott tea és a fekete tea minőségét, különösen javíthatja a víz kioldódási arányát; javíthatja az instant tea por a főzési folyamatban könnyen habos állapotot képezhet ( U.S. Patent 3787582); a tea kioldódás pektináz kezelésével a pektint lebonthatja, csökkentheti az instant tea szilárd filmet képezhet a hatalom.

Ezenkívül a pektináz növelheti a tea oldhatóságát hideg vízben, fokozhatja az aromát, és javíthatja a leves színét és tisztaságát.

Olaj kinyerése
A növényi olajok kivonási folyamatában fontos szerepet játszanak a sejtfalbontó enzimek, köztük a lúgos pektináz. Például az olívaolaj-kivonáshoz lúgos pektináz hozzáadásával elpusztítható az emulgeálásban szerepet játszó pektin, és javítható az olajhozam, a kivont olaj pedig tároláskor nagyon stabil, a polifenolok és az E-vitamin tartalma pedig megnövekedett.

Természetes termékek kivonása
A természetes termékek felszabadulását a pektinanyagok különböző mértékben befolyásolják vagy akadályozzák. Megfelelő körülmények között a növényi sejtek autolízisnek vetik alá magukat, képesek bizonyos bontó enzimeket (pl. pektináz) is termelni, de ez szerkezeti változásokat okoz a leválasztandó termékekben, sőt, olyan kismolekulákat is termelnek, amelyek a legtöbb esetben nem kedveznek a melléktermékek leválasztásának.

Ezért a növényi sejtek saját enzimrendszerére való támaszkodás nem kedvez a természetes termékek kinyerésének. Általában az intracelluláris enzimrendszert inaktiválni és magas hőmérsékleten passziválni kell a szelektív enzimkezelés előtt. Általában a természetes pigmentek, mint például a szőlőviola, a paradicsomvörös és a retekvörös, enzimatikus módszerekkel kivonhatók, de az alkalmazott pektináz nem tartalmazhat antocianinázt és más különféle enzimeket, hogy ne befolyásolja az egyes termékek színét.

Ezenkívül a természetes bioaktív anyagok kivonata nagyon népszerű a nemzetközi piacon, az export aránya nagyobb, mint a hagyományos kínai orvoslásé, és egyre növekszik. A pektinázzal előállítható kivonatok közé tartoznak: Ginkgo biloba kivonat, fokhagymaolaj koncentrátum, gombakoncentrátum, ginzeng szirup, angyalgyökér kivonat, édesgyökér folyadék és így tovább.

Állati takarmány
A pektináz állati takarmánykiegészítőként is használható. Kérődzők takarmányozásában történő felhasználása csökkentheti a takarmány viszkozitását, növelheti a tápanyagok felszívódását és felszabadíthatja a tápanyagokat. A kutatók tanulmányozták a pektináz hatását a brojlerek növekedési teljesítményére és a hasított test jellemzőire, és megállapították, hogy a pektináz-készítmény kukorica-szojabablisztes takarmányhoz való hozzáadása jelentősen növelheti a 21 napos brojlerek átlagos napi súlygyarapodását és takarmányfelvételét, és javíthatja a takarmányhasznosítási arányt.

Szennyvíztisztítás
Jelenleg a gyárak szennyvízkezelésének problémáját még tanulmányozni kell. Például a gyümölcskonzervgyártás során keletkező szennyvizet a pektin és más anyagok miatt nehéz lebontani, ami akadályozza a szennyvíz későbbi kezelését. A pektináz kiválasztása a gyümölcskonzerv szennyvíz problémájának megoldására kétségtelenül jobb választás, nemcsak a termelési költségek csökkentése, hanem a környezet védelme érdekében is.

Egyéb szempontok
A pektináz-kezelés pektin anyagok terméke használható élelmi rostként, amely képes kezelni és megelőzni bizonyos krónikus betegségeket. Ha ésszerűen hasznosítják, várhatóan új típusú egészségügyi élelmiszert vagy gyógyszert fejlesztenek ki, amely evangéliumot küld a krónikus betegségekben szenvedő betegeknek.

Megjegyzendő problémák

Mint fent említettük, a pektinázt széles körben használják az élelmiszeriparban, de eddig az ipari alkalmazása még mindig főként a gyümölcs- és zöldséglevek feldolgozására összpontosul, bár más szempontok is érintettek, de a vonatkozó technológia még mindig nem elég érett, vagyis a pektináz bizonyos korlátozások alkalmazásában még mindig létezik.

Ezenkívül a pektináz, mint egyfajta komplex proteáz, hatását befolyásolja a hőmérséklet, a pH, az idő, a szubsztrát és egyéb tényezők, és a termelők különböző céljai miatt a pektináz mennyisége az adalékanyagok mennyiségének és a cselekvés módjának előállításában is eltérő, így a gyakorlati alkalmazásban figyelembe kell venni a különböző tényezőket, ki kell választani az optimális hőmérsékletet, pH-t és így tovább, és törekedni kell arra, hogy az enzim a legjobb hasznosságot játssza.

Gondolatok és kilátások

Az elmúlt években, bár a kutatás a pektináz tett néhány eredményt, mint például a pektináz használt gyümölcslé tisztázása és feldolgozási technológia már elég érett, de más szempontból az alkalmazás még mindig van sok hely a fejlődésre.

Ezenkívül a savas pektináz kutatása és alkalmazása több, nem tudva, hogy a lúgos pektináz az élelmiszeriparban, a textiliparban és a papíriparban potenciális alkalmazási értékkel rendelkezik. A szubsztrátok lúgos pektináz lebontásának mechanizmusára, mérnöki tulajdonságaira és molekuláris biológiájára vonatkozó mélyrehatóbb kutatás javítani fogja annak hatását, és kiterjeszti a pektináz alkalmazását a különböző kapcsolódó iparágak igényeinek kielégítésére.

A társadalom fejlődésével és fejlődésével, a kínai ipar gyors növekedésével, az emberek életszínvonalának folyamatos javulásával, a termékek keresése is egyre egyedibb, így a specifikus pektináz iránti kereslet piaca különösen sürgős. A pektináz-kutatás alkalmazása iránti elkötelezettség, figyelembe véve a szinergikus hatást más enzimekkel, az alkalmazási területek bővítése és a pektináz enzimaktivitásának javítására szolgáló különböző módszerek elfogadása lesz a pektináz kutatás és alkalmazás forró pontja a jövőben, valamint a jövőbeli fejlődési trend.