果膠酶是能夠催化果膠物質(zhì)降解的一組酶的總稱，果膠物質(zhì)通常存在于高等植物中，如蔬菜、水果、玉米、大豆等，是非淀粉多糖的成分之一。果膠酶降解果膠物質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，通過處理，使果膠酶有效地降解果膠中的聚半乳糖醛酸和鼠李酸，并轉(zhuǎn)變成糖和其他有用的化合物，從而解決加工食品的腐敗變質(zhì)問題。作為世界四大酶制劑之一，果膠酶在果汁澄清、榨汁、釀酒、榨油等食品行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。

果膠酶分類

 　果膠酶廣泛分布于高等植物和微生物中。隨著我國水果種植和加工業(yè)的發(fā)展，果膠酶的開發(fā)和應(yīng)用正在不斷地走向深入。

根據(jù)作用半乳糖醛酸的方式不同，果膠酶可以分為原果膠酶、果膠酯酶和果膠裂解酶等。果膠酶按其作用最適pH值又可分為酸性果膠酶和堿性果膠酶。目前研究和應(yīng)用較多的是酸性果膠酶，主要用于水果榨汁和果汁澄清，其酶作用最適pH值在偏酸性范圍，堿性果膠酶的研究可以擴(kuò)展果膠酶的應(yīng)用范圍。

應(yīng)用領(lǐng)域廣

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，果膠酶越來越受到市場的重視，尤其在食品行業(yè)應(yīng)用廣泛，如用于果汁澄清、榨汁、釀酒等，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了極大便利。

果汁澄清  果膠酶澄清果汁的實(shí)質(zhì)包含果膠的酶促水解和非酶的靜電絮凝兩部分。當(dāng)果蔬汁中的果膠在果膠酶作用下部分水解后，被包裹在內(nèi)的部分帶正電荷的蛋白質(zhì)顆粒就暴露出來，與其他帶負(fù)電荷的粒子相撞，然后聚集，即導(dǎo)致絮凝現(xiàn)象的發(fā)生。在絮凝物的沉降過程中，果膠酶吸附、纏繞果汁中的其他懸浮粒子，通過離心、過濾，可將其除去，從而達(dá)到澄清的目的。

提高果蔬汁的出汁率  一般果蔬的細(xì)胞壁中含有大量果膠、纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。破碎后的果漿十分黏稠，導(dǎo)致壓榨取汁非常困難且出汁率很低，而酶解技術(shù)則可以克服以上缺點(diǎn)。通常用果膠酶來加速果汁和風(fēng)味提取，同時(shí)可以去除果膠。果膠酶不但能催化果膠解聚，有效降低黏度，改善壓榨性能，提高出汁率和可溶性固形物含量，而且能增加果汁中的芳香成分，減少果渣產(chǎn)生，同時(shí)還有利于后續(xù)的加工工序。

用于提高果蔬汁出汁率的酶技術(shù)一般分為兩種：一是果漿浸漬技術(shù)，即在破碎的果蔬漿中添加果膠酶，作用一段時(shí)間后榨汁。二是完全液化技術(shù)，即在果漿中添加果膠酶和纖維素酶，然后利用兩者的協(xié)同作用，使果蔬細(xì)胞壁盡可能完全降解。但是，液化技術(shù)容易引起果汁風(fēng)味變劣、褐變等，同時(shí)這種酶技術(shù)需要較高的酶添加量，增加了生產(chǎn)成本。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中常將兩者結(jié)合使用，以大大提高果蔬汁的得率。

改善酒的品質(zhì)  在釀酒行業(yè)使用果膠酶，可以增加天然色素的提取量，改善酒的色澤與風(fēng)味，增加酒香，并可生產(chǎn)起泡酒，對(duì)提高酒的質(zhì)量有重要作用。研究結(jié)果表明，加入果膠酶對(duì)葡萄汁的糖酸含量幾乎無影響，但可降低汁液的黏度，利于色素的溶出；加入果膠酶的樣品比未加果膠酶的樣品發(fā)酵劇烈、迅速，可降低揮發(fā)酸的生成量，增加原酒干浸出物含量和總酚含量，改善葡萄酒的品質(zhì)。

茶葉和咖啡發(fā)酵  在咖啡發(fā)酵過程中利用產(chǎn)堿性果膠酶微生物除去咖啡豆的黏表皮，有時(shí)添加堿性果膠酶來去除含大量果膠質(zhì)的果肉狀表層。堿性果膠酶也可用于茶葉加工，以增加酚類物質(zhì)、改善茶品質(zhì)、促進(jìn)茶葉發(fā)酵。

榨油在植物油的榨取過程中，包括堿性果膠酶在內(nèi)的細(xì)胞壁降解酶發(fā)揮著重要作用，如在橄欖油榨制時(shí)加入堿性果膠酶，可破壞起乳化作用的果膠，提高出油率，且榨出的油貯存時(shí)非常穩(wěn)定，多酚類物質(zhì)和維生素E含量也有所增加。

天然產(chǎn)物的提取天然產(chǎn)物的釋放在不同程度上會(huì)受果膠物質(zhì)的影響或阻礙。在適宜條件下，植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生自溶，也可產(chǎn)生一些分解酶類（如果膠酶），但這會(huì)使待分離產(chǎn)物發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，甚至產(chǎn)生一些大多數(shù)情況下不利于分離的小分子副產(chǎn)物。因此，依靠植物細(xì)胞的自身酶系并不利于天然產(chǎn)物的提取。一般應(yīng)先高溫失活鈍化胞內(nèi)酶系，再有選擇地進(jìn)行酶處理。通常情況下，天然色素如葡萄紫、番茄紅和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，以避免影響某些產(chǎn)品的色澤。而且，天然生物活性物質(zhì)提取物在國際市場很受歡迎，出口比例已超中藥，并呈上升趨勢(shì)。

問題及發(fā)展方向

截至目前，其工業(yè)應(yīng)用主要仍集中在果蔬汁加工方面，其他方面雖然有所涉及，但相關(guān)技術(shù)仍然不夠成熟，也就是說，果膠酶在應(yīng)用中還存在一定的局限性。另外，果膠酶作為一種復(fù)合蛋白酶，其作用效果受溫度、pH值、時(shí)間、底物等因素影響，且因生產(chǎn)者的目的不同，果膠酶在生產(chǎn)中的添加量及作用方式也有差異，所以在實(shí)際應(yīng)用中需要綜合考慮各方面因素，選擇最佳的溫度、pH值等，力求使酶發(fā)揮最佳效用。

近幾年，人們對(duì)果膠酶的研究雖然已取得了一些成就，如果膠酶用于果汁澄清與加工的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但其他方面的應(yīng)用仍然有很大的發(fā)展空間。另外，現(xiàn)在研究和應(yīng)用較多的是酸性果膠酶，殊不知，堿性果膠酶在食品行業(yè)、紡織行業(yè)以及造紙行業(yè)都有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于產(chǎn)品的追求也越來越獨(dú)特，因此市場對(duì)于特定果膠酶的需求尤為迫切。致力于果膠酶應(yīng)用方面的研究，考慮其與其他酶類的協(xié)同效應(yīng)，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，采取各種方法提高果膠酶的酶活性，將是今后果膠酶研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，也是其未來的發(fā)展趨勢(shì)。