Преработка на плодове и зеленчуци чрез ензими

Консумацията на пресни и преработени цитрусови продукти е нараснала до невероятните 65 милиона тона. Средната консумация в САЩ е около 60 килограма на човек, а в Западна Европа – 40 кг на човек. Замразеният концентриран портокалов сок е създаден през 1940 година и в момента е най-консумираният плодов сок в Света. Въпреки, че соковете са най-ценният продукт, плодовете се преработват и за добив на вторични продукти, като най-значими са пектините и есенциалните масла. Въпреки, че в някои страни използването на ензимни методи не е позволено в производството на висококачествни портокалови сокове, те могат да бъдат ползвани вместо това за увеличаване стойността и добива на вторичните продукти. Ензимите могат да увеличат добива на есенциални масла от кората на плода, да премахнат горчивия вкус в соковете, избистрят лимонения сок или да увеличат стойността на отпадъчните продукти.

Добър пример за изпозлване на ензим в цитрусовата индустрия е при обелването на плода. За целта се използва инфузия на пектинази в кората на плодовете чрез високо налягане или вакуум, за да омекотят и дори премахнат обелката. Третирането на портокали или грозде чрез инфузия на пектинази води до разграждане на белия слой (албидо) на плодовата кора/люспа, точно под пигментирания флавидо, но без ензимът да пенетрира в плодовия соков сегмент. Успешната инфузия на ензима зависи от пропускливостта на плодовата тъкан. Цитрусовите плодове са идеални за обелване чрез вакуумна инфузия на пектинази, защото ядливата част на плода е сравнително твърда и лишена от кухини, докато албидото и сърцевината на плода са много порести.  Желателно е пектиназният разтвор да се внесе в тези порести тъкани за максимален положителен ефект.

При добра инфузия на пектиназния разтвор, цитрусовата обелка се отделя лесно, свободно и чисто от външната повърхност на сегментите. Няколко компании в САЩ, Япония, Южна Африка и Великобритания използват тази технология, за да преодставят на пазара охладени и обелени, готови за консумация плодове.

В първия етап от метода в кората на плода се правят множество пенетрации като се внимава да не се засегнат плодовите сегменти или тяхната мембрана. След това пенетрирания плод се потапя в 2% пектиназен разтвор, преди самата инфузия. За тази цел се използват ензимни продукти с тъговски название Rapidase Citrus Peeling и Peelzym. Те съдържат пектинестерази и полигалактуронази, които деградират албидото около сегментите. След това пектиназният разтвор се вкарва в пенетрациите или чрез вакуум, или чрез високо налягане. При вакуумната инфузия, ензимният разтвор и плодовете се поставят заедно във вакуумна камера. Под действие на вакуума, въздухат в плода се изтегля, при премахване на вакуума в плода навлзиа ензимния разтвор. Пълните с пектиназен разтвор плодове се пренасят в тръби за съхранение при стайна температура за 45 минути до 2 часа, за да се разгради албидото вътре в плода. След този процес кората на плода може лесно да се премахне, като по плодовите сегменти ще има много млако от албидото. Сегментите могат да се разделят без да се увреди мембраните, които ги разделят. Обелените и разфасовани плодове се охлаждат, опаковат и разпространяват готови за консумация.

Трябва да се отбележи, че продаваният препарат Rapidase се продуцира от Aspergillus niber и без други пектин деполимеризиращи активности, като пектин лиазна, полигалактуроназна или рамногалактуроназна.

Домати

Голямо количество домати се преработват индустриално за направата на консервирани, белени домати. Преработката включва нарязване на домата по различни начини с частично премахване на семената и ципестата обвивка, пакетеиране в подобен вид или добавяне на концентрират доматен сок или пюре. Основното изискване за подобни продукти е високото съдържание на сурови материали. В случая на доматените продукти трябва да има високо количество на полизахариди, да липсва обезцветени региони по плода и лесно да се премахва обелката и малкото останали семена.

Основен проблем при доматите е, че при откъсване от растението или при стареене, те омекват. Това се дължи на естественото деградиране на полизахаридите на клетъчната стена – основно пектинови субстации, като за това са виновни няколко едногенни хидролази. В доматите са описани целулазна, полигалактуроназна, пектинметилестеразна и ксилогалактуроназна активности. Тези хидролитични активности се засилват по време на зреенето, което води до загуба на голямо количество естествни въглхидрати. Едно-полигалактуроназата е основен виновник за тяхното омекване. Тези хидролизни процеси се засилват дори още повече след като плодът бива смачкан. Ето защо много големи производители решават да обработят за кратко доматите с висока температура, за да денатурират въпросните ензими. Неприятното е, че термалното стабилизиране влошава също консистенцията на продукта и понижава неговото качество.

Установено е, че добавянето на пектинметилестераза в имерсионната баня, съдържаща калциеви йони подобрява значително консистенцията на продукта. Освен това третираните домати с комбинацията от ензима и калциевите йони придават на доматините продукти по-добро усещане в устата, по-приятен вид, по-добра  консистенция. Когато се произвежда доматен сок, вискозитетът му може да се подобри с 35% след третиране с Rapidase FP Super (ензимен препарат съдържащ пектинметилестераза). Тези резултати доказват, че може да се подобри консистенцията, ако се възползваме от синергията между пектинметилестеразите и калциевите йони.

Хареса ли ти тази статия? Може да подкрепиш biologist чрез Patreon!