Enzyme trong sản xuất Hoa Quả

ENZYME TRONG SẢN XUẤT NƯỚC HOA QUẢ
(5.1.2. Enyme in fruit juice production anh fruit proccessing)
5.1.2.1. Giới thiệu (Introduction)
Ứng dụng đầu tiên của enzyme trong công nghiệp sản xuất nước ép trái cây là sử dụng pectinase trong việc lọc nước trái cây(1930). Quá trình lọc nhanh nước trái cây sau khi phá vỡ pectin bởi pectinase, giảm bớt độ nhớt của nước trái cây trong 1 quá trình ngắn hơn và cải thiện chất lượng nước táo sản xuất quy mô công nghiệp. Sau đó pectinase được dùng để loại bỏ pectin của dâu đỏ. Ứng dụng của pectinase và amylase để phân giải pectin và tinh bột của trái táo trong suốt quá trình lọc nóng đã ngăn chặn sự đóng cặn khi đóng chai (post – bottling), mức độ cô đặc của nước táo cao hơn. Kết quả là thể tích bảo quản nhỏ hơn, chi phí vận chuyển rẻ hơn, nước cô đặc ổn định hơn mà không bị hỏng. Thử nghiệm tựa quả táo với pectinase và hemicellulase như sau: bằng cách làm giảm độ nhớt của tựa quả táo, công suất ép nước và sản lượng được cải thiện đáng kể. Việc loại bỏ pectin của quả bằng pectinase có độ hoạt động cao đã cải thiện chất lượng sản phẩm thông qua ngăn cản sự đong cặn của nước ép sau khi cô đặc. Trong quy trình làm sạch, làm ổn định hoặc cô đặc nước quả, sự ngâm nóng với enzyme đảm bảo năng suất cao hơn và màu tươi hơn. Ngày nay, những hãng sản xuất enzyme cung cấp cho người sản xuất nước ép trái cây những enzyme hỗn hợp tốt nhất dủa trên thành phần cấu tạo cơ bản của trái táo để cải thiện chất lượng và giữ sự ổn định của sản phẩm hoàn chỉnh, cùng với đó là quá trình sản xuất sẽ ngắn hơn và công suất sẽ cao hơn. Kết hợp với thiết bị kĩ thuật và quy trình công ngệ mới, enzyme công nghiệp cho phép người sản xuất tăng thêm hiệu quả để sản xuất thực phẩm, thức ăn gia súc, và tái chế (xử lý) một khối lượng lớn chất thải.
5.1.2.2. Cấu trúc hóa học của thành tế bào (biochemistry of fruit cell walls)
Phần tựa của trái cây hay các loại rau quả có cấu tạo bởi các tế bào. Các tế bào được bao quanh bởi màng tế bào, màng tế bào chống lại áp suất nội bào và các tác động bên ngoài.



Polysacharide cấu thành từ 90 – 100% của cấu trúc polymers của thành tế bào trong sự phát triển của tế bào. Thành tế bào phát triển từ thành tế bào sơ khai trong suốt quá trình phát triển của tế bào. Cấu tạo của thành tế bào phụ thuộc vào từng loài và sự tiến hóa phụ thuộc vào thổ nhưỡng và điều kiện khí hậu, sự phát triển và già hóa của tế bào. Cấu trúc của thành tế bào thực vật được nghiên cứu rông rãi. Ba thành phần độc lập chính là: mạng lưới xylo_glucan, nền pectin và những protein cấu trúc. Mạng lưới xylo_glucan gắn vào nền pectin. Pectin là thành phần polysacharide cấu trúc chính của những phiến mỏng và thành tế bào. Ba loại polysacharide có mặt trong thành tế bào là: homogalacturonan, rhamnogalacturonan I và II.



Mô hình cấu tạo vách ngăn pectin gần đây, vùng nhẵn (smooth regions) là vùng chứa homogalacturonan không phân nhánh chiếm 60 – 90%, và vùng gồ gề (hairy regions) chứa rhamnogalacturonan I phân nhánh nhiều chiếm 10 – 40%. Homogalacturonan là một homopolymer của (1 – 4 )-α-D-galactosyluronic, có thể ở dạng gel. Nhóm cacboxyl của acid galactosyluronic của homogalacturonan thành tế bào sơ khai có thể bị methyl este hóa tại vị trí C6 và acetyl este hóa ở vị C2 và C3. Chuỗi soắn homogalacturonan mà ít hơn 50% methyl este hóa có thể hình thành cấu trúc giống như gel và đông đặc lại bởi những liên kết chéo với ion Ca có mặt trong màng tế bào sơ khai. Mức độ methyl hóa, trọng lượng phân tử, hàm lượng pectin trong 1 số mẫu trái cây được cụ thể ở bảng sau:



Những đặc điểm này phải được xem xét trong việc lựa chọn chính xác lượng pectinase cân bằng(đủ) cho quá trình chế biến. Khi chín, protopectin của thành tế bào chuyển hóa chậm sang dạng pectin hòa tan bởi sự hoạt động của enzyme pectinase nội sinh trong trái cây. Sự giảm khối lượng phân tử dựa vào pectin depolymerase và giảm mức độ este hóa chủ yếu dựa vào pectin methylesterase. Tuy nhiên những hoạt động này diễn ra rất chậm. Homogalacturonan chứa những chuỗi lên tới 200 đơn vị acid galacturonic, dài 100nm, với một vài rhamnose. A Xylogalacturonan(Xgal A), được thay thế với xylose tại vị trí C3 của acid galacturonic, được xem là một phần của khung galacturonan. Nó có thể bị methyl este hóa. Rhamnogalacturonan (RG I) có 1 khung lên tới 100 lần lặp lại của disaccharide rhamnose – galactose. Chuỗi bên có