果膠酶的應用

1利用果膠酶瓦解植物細胞的細胞壁

1.1 果蔬汁的生產，果酒的澄清

目前，在大部分的原果汁、濃縮果汁的生產過程中，都在使用果膠酶．由于各種水果中果膠的含量差別較大，而且果膠質的成分也略有差異，因此，要根據不同品種、不同加工目的來確定果膠酶的酶組成。由于PG 的專一性對果膠的酯化度要求不如PL高，在澄清果汁方面往往注重以PG為主的酶組成，而在提高浸出汁。特別是自流汁方面往往注重使用以PL為主的酶制劑。

1.2 天然產物的提取

果膠物質的存在不同程度的影響或阻礙著天然產物的釋放。在適宜條件下，植物細胞會發生自溶也可產生包括果膠酶在內的分解酶類，但這會使待分離產物發生結構改變，甚至產生一些大多數情況下不利于分離的小分子副產物，因此，靠植物細胞的自身酶系并不利于天然產物的提取。一般應先熱失活鈍化胞內酶系，再有選擇地進行酶處理。天然色素如葡萄紫、番茄紅、紫蘇紫、蘿卜紅等均可使用酶法提取，但所用果膠酶不得含有花青素酶等雜酶以免影響某些產品色澤。其次，天然生物活性物質提取物是目前中藥進入國際市場的一種理想方式，出口比例已超過中藥，并呈上升趨勢。可利用果膠酶生產的提取物有：銀杏葉提取物、大蒜油濃縮液、蘑菇濃縮液、人參漿、當歸浸膏、甘草液等。另外，在金耳多糖、香菇多糖、金針菇多糖、山楂葉總黃酮。等的提取中也使用了果膠酶。利用酶類提取，不僅可提高萃取率，還可提高純度。另外，在油料萃取方面，按照傳統的生產工藝，菜籽油、棕櫚油、葵花籽油、橄欖油等一般是由正己烷等脂溶性溶劑萃取制得，而正己烷是一種致癌物質。將果膠酶和纖維素酶、半纖維素酶結合使用，可破壞油料作物的細胞壁，便于油料的釋放，從而提高萃取率。由于酶法提取條件溫和，油料中多酚物質和VE都有所增加，從而提高油料的穩定性。

1.3 紡織品的生物脫膠

用堿性果膠酶處理，代替堿對棉、麻等織物進行煮練加工和整理工藝，以去除初生胞壁中的果膠物質，在比較緩和的pH值和溫度條件下使處理后的織物手感柔軟，強度高，取代了耗能大、污染嚴重的傳統熱堿脫膠工藝。另外，可避免因微生物處理造成的纖維素的降解。

1.4 造紙業的生物制漿

造紙工業中的生物制漿與紡織品的生物脫膠類似，都是通過果膠酶等酶處理降解植物纖維原料中的果膠、半纖維素及木質素，使其分散成滿足造紙工業不同要求的束纖維或單纖維，以生產柔軟、均一、有彈性的高品質材料。由于紙漿中高分子果膠帶負電荷，經酶降解至六糖以下即可將其除去，避免了成品紙的靜電現象。

2 部分分解細胞間質中的果膠物質

2.1 帶果肉食品的生產

一般常規加工所得到的果肉在必要的高溫處理或機械泵出后，成型顆粒量明顯減少，硬度降低，直接影響了產品品質。果膠質在PE作用下脫去甲氧基，在鈣離子存在下形成凝膠，從而保持了果肉原有的形狀和硬度．以此為基料的產品有果汁、果凍、果肉酸奶、果肉冰淇淋等。

2.2 單細胞產品的生產

所謂單細胞產品是指將生物組織進行轉化而形成的完整的單細胞懸液。這種單細胞內各種營養成分保存完好，表面及內部的張力較小，易穩定存在，而且易被酶類消化．它最初應用于細胞融合技術，隨著制備技術的不斷完善，這種單細胞產品可用于嬰兒、老人及病人食品中，還可作為美容品中的活性成分，用于保濕、抗氧化、抑制黑色素生成等。酶法降解植物細胞聞質中的果膠物質產生完整的單細胞懸液的過程稱為浸解作用(maceration)．在浸解過程中，一方面設法使內源性果膠酯酶滅活，避免細胞軟化；另一方面，用外源果膠酶適度降解胞外果膠及其它成分，避免胞內物質泄漏，降低品質。該工藝常用于生產帶肉果蔬汁飲料、乳制品的配料、即食的干燥土豆泥、胡蘿卜泥等食品，以及蘆薈、人參、越橘葉、紅花等美容保健品的配料。

3 利用果膠酶生產果膠低聚糖

3.1 以果膠為底物生產低聚果膠

PG可水解細胞壁中的果膠成分產生聚合度為10左右的寡聚半乳糖醛酸，后者是植物防御反應的誘導因子，防御作用包括產生有抗真菌活性的抗毒素，抑制蛋白合成的抑制劑等等，而且當endo-PG與其抑制蛋白結合以后可進一步激活此防御反應，所以PG在植物致病、抗病中具有雙重作用．某些中草藥中的藥用成分也與果膠成分有關，如艾草葉中的果膠成分是一種生物活性成分，柴胡根中的抗潰瘍糖類與果膠分子中的RG-II有關，而人參葉中的RG－Ⅱ也具有抗潰瘍作用，柴胡根中的RG-I能夠促進

鼠B細胞產生IL-6，增進機體免疫力，蒼術根中的果膠片段具有腸道免疫活性。此外，果膠酶解產物還具有抑菌活性，可顯著抑制乳酸菌的生長，還可作為功能性食品的配料。

3.2 以幾丁質、幾丁聚糖為底物生產低分子寡糖

PG可水解幾丁質、幾丁聚糖的β-(1，4)-糖苷鍵，得到水溶性寡糖。這類低分子寡糖具有多方面的生理功能，如抗腫瘤、抗菌、增強免疫機能，改善腸道微生物區系的分布，刺激有益菌的生長等．另外，幾丁寡糖可作為保水劑、抗菌劑、植物生長調節劑等應用于農業、食品和化妝品業。