果膠酶在廢水處理的應用進展

A. 果膠酶在果汁生產中有什麼作用

果膠酶可以處理破碎果實，可加速果汁過濾，促進澄清等。應用其他的酶與果膠酶共同使用，其效果更加明顯，如秦藍等採用果膠酶和纖維素酶的復合酶系製取南瓜汁，大大提高了南瓜的出汁率和南瓜汁的穩定性。

果膠酶通過掃描電子顯微鏡觀察南瓜果肉細胞的超微結構，顯示出單一果膠酶制劑或纖維乎圓素酶制劑對南瓜果肉細胞壁的破壞作用遠不如復合酶系。

(1)果膠酶在廢水處理的應用進展擴展閱讀：

果膠酶的分類

果膠酶包括兩類，一歲搏塌類能催化果膠解聚，另一類能催化果膠分子中的酯水解。

其中催化果膠物質解聚的酶分為作用於果膠的酶（聚甲基半乳糖、醛酸酶、醛酸裂解酶或者果膠裂解酶）和作用於果膠酸的酶（聚半乳糖醛酸酶、聚半乳糖醛酸裂解酶或者果膠酸裂解酶）。催化果膠分子中酯水解的酶有果膠酯酶和果膠醯基水解酶。

貯存方法

果膠酶最佳貯藏條件為4-15℃，一般為室溫貯藏，避免陽光直射。

果膠酶本質上是聚半乳糖醛酸水解酶,果膠酶水解果膠主要生成β-半乳糖醛酸,可用次碘酸鈉銀拆法進行半乳醛酸的定量,從而測定果膠酶活力。

B. 果膠酶將果膠分解成什麼

果膠酶將果膠分解成什麼：半乳糖醛酸

果膠酶簡介：是指分解植物主要成分—果膠質的酶類。果膠酶廣泛分布於高等植物和微生物中，根據其作用底物的不同。又可分為三類。其中兩類（果膠酯酶和聚半乳糖醛酸酶）存在於高等植物和微生物中，還有一類（果膠裂解酶）存在於微生物

應用：果膠酶是水果加工中最重要的酶，應用果膠酶處理破碎果實，可加速果汁過濾，促進澄清等。應用其他的酶與果膠酶共同使用，其效果更加明顯，如秦藍等採用果膠酶和纖維素酶的復合酶系製取南瓜汁，大大提高了南瓜的出汁率和南瓜汁的穩叢磨定性。

C. 酶的應用

酶在生產和生活中的應用
自19世紀末德國生物學家畢希納（Edward
Buchner）證明酵母無細胞提取液能使糖發酵產生酒精，第一次提出酶的名稱以來，人類已經發現並鑒定出3000多酶。酶作為一種催化劑，已被廣泛地應用於輕工業的各個生產領域。近幾十年來，隨著酶工程的迅猛發展，酶在生物工程、生物感測器、環保、醫葯等方面的應用也日益擴大，可以說酶已成為國民經濟中不可缺少的一部分，現實生活中，人們的衣、食、住、行及其他方面的新技術幾乎都離不開酶。
常見的酶在生產和生活中的應用
洗滌劑工業：
（加酶洗衣粉等）鹼性蛋白酶類
易於洗去衣物上的血漬、奶漬等污漬，加酶洗衣粉不能用於絲、毛等天然蛋白質纖維類織品的洗滌。
澱粉酶類
餐廳洗碗機的洗滌劑，用於去除難溶的澱粉殘跡等
烘烤食品：
真菌產生的a一澱粉酶
催化澱粉降解成可被酵母利用的糖，麵包等食品製作等
蛋白酶類（餅干松化劑）
製作餅干過程中，水解麵粉中的蛋白質；乳製品生產中，水解乳清蛋白。有利於食品中蛋白類營養的消化吸收。
釀酒工業：
麥芽中的澱粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。
將釀酒原料澱粉和蛋白質降解成能被酵母利用的單糖、氨基酸和肽，從而提高乙醇的產量。
β一葡聚糖酶
分解β-葡聚糖，降低麥汁粘度，加快麥汁過濾速度，避免因β-葡聚糖引起的啤酒混濁。
木瓜蛋白酶
去除啤酒儲存過程中生成的混沌物
肉類烹飪：
木瓜蛋白酶（嫩肉粉）菠蘿蛋白酶
分解肉的膠原蛋白，使肉類嫩滑。木瓜蛋白酶的最適宜溫度為600C，適宜pH7-7．5，不要在高溫和酸性環境下使用。
乳製品工業：
凝乳酶
乳酪生產的凝結劑，並可用於分解蛋白質。
乳糖酶
降解乳糖為葡萄糖和半乳糖，獲得沒有乳糖的牛乳製品，有利於乳品的消化吸收：
果汁生產：
果膠酶、纖維素酶。
處理果肉，提高出汁率、縮短出汁時間、提高果汁質量。
製糖工業：
澱粉酶等
將澱粉轉化為葡萄糖及各類糖漿
葡萄糖異構酶
用於將葡萄糖轉化為甜度高的果糖，生產高果糖漿。
紡織工業：
澱粉酶
廣泛地應用於紡織品的褪漿，其中細菌澱粉酶能忍受100～110℃的高溫操作條件。
纖維素酶
代替沙石洗工藝處理製作牛仔服的棉布，提高牛仔服質量。
製革工業：
胰蛋白酶類
除去毛皮中特定蛋白質使皮革軟化，也可用於皮革脫毛。
醫療和葯品工業：
胰蛋白酶
用於促進傷口癒合和溶解血凝塊，還可用於去除壞死組織，抑制污染微生物的繁殖；
青黴素醯化酶
將易形成抗葯性的青黴素改造成殺菌力更強的氨苄青黴素
L一天冬醯胺酶
用於治療癌症，剝奪癌細胞生長所需的營養。
溶菌酶（黏多糖溶解酶）
破壞革蘭氏陽性菌細胞壁而殺死細菌。抗菌、止血消腫、加快傷口癒合，也用於治療鼻炎、咽喉炎、口腔潰瘍等。
酪氨酸酶
生產（神經遞質），多巴用於治療帕金森綜合症。
尿激酶、鏈激酶
溶血栓劑，治療血栓病。
蛋白酶等（多酶片）
治療消化不良，許多酶在醫療中還可作為診斷試劑。

D. 木霉與果膠酶

果膠酶是分解果膠的酶的通稱，也是一個多酶復合物，它通常包括原果膠酶、果膠甲酯水解酶、果膠酸酶三種（Abbasi et al.，2010），這三種酶的聯合作用可使果膠質得以完全分解。果膠酶在許多領域有相當多的應用，例如果膠酶可以製成添加劑，用於消除飼料中的抗營養作用，提高飼料的利用率；此外其在飲料加工、糧油加工、紡織業、造紙、化妝品等領域都有應用。果膠酶已經成為食悶檔稿品和飼螞孝料工業生產領域中一種重要的酶類，張海燕等於2006年報道果膠酶銷售額佔世界食品酶銷售額的25%。

自然界微生物中，細菌、放線菌、酵母和黴菌都有報道分泌果膠酶。徐勇等（2012）在搖瓶液體發酵的條件下研究了碳源、氮源、酵母汁和營養鹽等因素對T.reesei選擇性合成果膠酶的影響規律，並測定了酶學性質。結果表明，選用脫汁橘皮粉制備果膠酶，在Mandels營養鹽中添加1.0g/L蛋白腖適合於T.ressei產果膠酶；以25g/L脫汁橘皮粉液體發酵48 h，果膠酶活力最高值達到32.6μmol/（min·mL），該果膠酶的最適pH為6.0，最適溫度為50℃，以166μmol/（min·g）的果膠酶振盪水解10g/L商品果膠粉50h，酶解得率達80.3%。

為找到廉價的優化培養基配方生產高活力的復合纖維素酶，靖德兵等（2005）採用配方試驗和雙溫度培養法對T.koningii F244菌株進行固體發酵，研究發現，在固體培養基中Tween-80對纖維素酶和果膠酶的生產均存在抑製作用，理想固體產酶培養基是稻草粉16%，麩皮24%，（NH₄）₂SO₄3%，含水率57%，該配方對應的果膠酶的期望酶活達到108U/g。

胡奎娟（2007）將木霉和蠢納黑麴黴按7：3混合接種，以玉米芯3.75 g，麩皮3.75 g，葡萄糖37.5mg為混合碳源，Mandels營養鹽11.5mL，添加NH₄NO₃7.5mg為氮源，在72 h產果膠酶活力為76.4IU/g，與兩菌單獨發酵相比，提高14.9%。

E. 果膠酶在果汁生產中有什麼作用

1、果膠酶能夠分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，使榨取果汁變得更容易；果膠分解成水溶性的半乳糖醛酸，使渾濁的果汁變得澄清。

2、果膠酶的活性可以用濾出的果汁的體積或果汁的澄清度來表示。因為果膠酶將果膠分解為小分子物質半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可溶於水使果汁變得澄清，且可以通過濾紙從而提高出汁率，因此果汁的體積和澄清度反映了果膠酶催化分解果膠的能力。果膠酶的活性越大，濾出的者遲果汁體積越大，果汁的澄清度越高。

(5)果膠酶在廢水處理的應用進展擴展閱讀：

果膠酶的應用：

1、果膠酶在飼料中應用

植物細胞壁主要成分是纖維素、首猜李半纖維素、果膠。果膠酶可協同纖維素酶、甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶等共同作用於植物細胞壁，通過酶解細胞壁，可以把植物飼料中的營養成分釋放出來，進而間接提高飼料的利用率。降低了飼料的成本，促進了畜禽對飼料的吸收。

2、紡織品的生物脫膠

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

3、造紙業的生物制漿

造紙工業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，使其分解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。由於紙漿中高分兆神子果膠帶負電荷，經酶解至六糖以下即可除去，避免了成品紙的靜電現象。

F. 糖廠廢水處理的方法及流程

糖廠廢水處理的方法及流程：
甘蔗製糖生產的廢水，是以糖元素為主的溶解體有機物，是多種微生物的營養源。甘蔗糖廠的廢水主要是鍋爐除塵的沖灰水、洗地板水和洗濾布水，這些廢水都是無毒性的廢水。甘蔗糖廠的廢水屬高濃度有機廢水，主要分為三大類：
低濃度廢水：主要指甘蔗糖廠生產中的蒸發罐、結晶罐等的冷凝水和動力車間、汽輪發電機等設備的冷卻水，只受到輕微的污染，除溫度較高外，水質基本無變化。這部分水量約占總廢水量的30%～50%，其水質成分為COD值一般在60mg/L以下（冷凝水則含有少量氨氣和糖分），SS在100mg/L以下。
中濃度廢水：主要指糖廠甘蔗流送、洗滌廢水以及鍋爐排水。含有較多的懸浮物和相當數量的溶解性有機質。廢水水量700%～800%對菜，BOD5約1500～2000mg/L，SS在500mg/L以上，其水量約占整個糖廠廢水總量的40%～50%。
高濃度廢水：包括流送水泥漿、壓粕水、洗濾布水等。此外，還有綜合車間排出的生產加工廢水。這類廢水含有較多的糖分和有機物質，特別是壓粕水，COD在5000mg/L以上。這部分廢水的水量較少，約占總排水量的10%。
甘蔗製糖生產廢水處理的工藝技術選擇上，大多數趨向於運用生物接觸法和氧化溝工藝流程。生物接觸氧化法和氧化溝工藝同屬於好氧生物處理技術的一類工藝。好生物處理技術是在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主體的微生物菌群使廢水中的有機物得以降解，是去除廢水中溶解性有機物質，降低B0D的有效途徑，其操作管理簡單，運行費用低。

G. 果膠酶固定化處理的優點

1、技術簡單：相對於其他酶的固定化技術，果膠酶的固定化方法較為簡單，操作容易，能夠在較短時間內完成
2、酶悄隱的穩定性更好：固定化後的果膠啟賣廳酶相對於游離狀態下的果膠酶，具備更好的穩定性，能夠在較高溫度，更寬的pH范圍和重復使用情況下，保持較高的催化活性。
3、酶固定在固體基質上：通過將果膠酶固定在固體基質上，大大提升了酶的操作性，方便了酶配昌的提取、分離和回收。

H. 果膠酶的化學性質及用途介紹

果膠酶廣泛分布於高等植襪侍物和微生物中，本質上是聚半乳糖醛酸水解酶,果膠酶水解果膠主要生成β-半乳糖醛酸,可用次碘酸鈉法進行半乳醛酸的定量,從而測定果膠酶活力。

果膠酶的化學性質：

一般為灰白色粉末，或棕黃色液體。商業用果膠酶的有效成分主要有三種酶。一種是果膠甲酯酶(Pectin pectylhydrolase)(EC 3.1.1.11)，主要作用為催化甲酯果膠以脫去甲酯基，產生聚半乳糖醛酸苷鍵和甲醇。另一種是聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase；EC 3.2.1.15)其作用是使果膠中以α-1，4-鍵結合的半乳糖醛基水解成為還原糖。第三種是果膠裂解酶(Pectin lyase；EC 4.2.2.10)，可使果膠斷裂而得寡糖。此外，起次要作用的尚有β-葡聚糖酶(β-Glucanase；EC 3.2.1.6)、β-糖苷酶(β-Glucosidase；EC 3.2.1.21)和木聚糖酶(Xylanase；EC 3.2.1.32)。作用溫度40～50℃，最適pH值為3.5～4.0。鐵、銅、鋅離子有明顯抑制告枝吵作用。溶於水。

天然品在高等植物(如柑橘類、蘋果、番茄等)和微生物中廣泛存在。

果膠酶的用途：

主要用於果汁澄清、提高果汁過濾速度、提高果汁得率、降低果汁粘度、防止果泥和濃縮果汁的凝膠化、加強葡萄汁的顏色以及果蔬下腳料的綜合利用等方面。最高參考用量200mg/kg。

如葡萄汁用0.2%果膠酶在40～42℃下靜置3h，即可完全澄清。葡萄漿用0.05%果膠酶在30～35℃下處理，可提高得率15%，提高過濾速度l倍。

果膠酶可催化果膠中的甲酯水解，以及將多聚半乳糖醛酸分解成較小分子多聚物。可作為飲料的澄清劑，也用於橘子脫囊衣等。我國搭腔規定可用於糖水橘子罐頭(去囊衣)、果酒、果汁，按生產需要適量使用。

果膠酶還可用作植物細胞雜交和花葯培養；促進果膠水解為蔗糖和半乳糖醛酸。

I. 果膠酶在果汁生產中的應用是怎麼樣的

應用果膠酶處理破碎果實，可加速果汁過濾，促進澄清等。

應用其他的酶與果膠酶共同使用，其效果更加明顯，如秦藍等採用果膠酶和纖維素酶的復合酶系製取南瓜汁，大大提高了南瓜的出汁率和南瓜汁的穩定性。

並通態指裂過掃描電子顯微鏡觀察南瓜果肉細胞的超微結構，顯示出單一果膠酶制劑或纖維素酶制劑對南瓜果肉細胞壁的破壞作用遠不如復合酶系。又如張倩等提出了一種新型果蔬加工酶—粥化酶（含有果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶及蛋白酶等），可提高果蔬果汁的出汁率，增加澄清度，在果蔬加工中有廣闊的應用前景。

(9)果膠酶在廢水處理的應用進展擴展閱讀：

一般情況下，水果經破碎後的果汁中含有果膠、纖維素等固體物，根據分子大小，果膠起到植物纖維的作用，它會阻止甚至使液體流動停止，使固體粒子保持懸浮、汁液處於均勻的渾濁狀態。因此，製作果汁必須將果膠分解，使其失去活性，才能使汁液達到澄清的目的，而果帆閉膠酶就可以起到這個作用。

果膠酶作用於果膠中D-半乳糖醛酸殘基之間的糖苷鍵，可以打破果膠分子，軟化果肉組織中的果質膠，使高分子的半乳糖醛酸降解半乳糖醛酸和果膠酸小分子物質逗汪。

此外，果膠的多糖鏈也會被降解，果膠分子的這種連續降解會使果汁中的固形物失去依託而沉降下來，從而增強果汁澄清效果，提高和加快果汁的可濾性和過濾速度，增加了出汁率。

J. 在榨汁加熱加酶澄清階段添加果膠處理,利用了酶的什麼性

東恆華道果 膠酶由黑麴黴代謝生產，經液體深層發酵與現代生物提取乾燥技術等工藝而制備的食品級固體酶制劑，它能水解果膠,生成水溶性果膠、果膠酸和β-半乳糖醛酸。果膠酶廣泛用於預防榨汁後出現的果汁、蔬菜汁混濁，能有效地降解可溶性和非可溶性的果膠與半纖維素等，預防與去除果、蔬汁出現絮狀物，以達到澄清的目的，而且在降低果汁粘度，提高過濾效率、延長濾膜壽命方面效果也很顯著。
【產品用途】 1、果汁提取和果汁果酒澄清
2、果實加工
3、植物來源性物質的提取
【作用機理】果膠酶是一種高效生物催化劑，其中含有脂酶、水解酶和裂解酶三種成份，對果汁液有極好的澄清效果，徹底分解果膠，降低果汁粘度，裂解植物細胞壁，釋放出更多的有效成份。本產品各酶系之間在它們協同作用下能分解果汁中的果膠、阿拉伯聚糖、半纖維素、澱粉、蛋白質等不溶性物質，生成半乳糖醛酸和寡聚半乳糖酸，不飽和半乳糖醛酸和寡聚半乳糖醛酸等，使果汁澄清徹底，與使用單一果膠酶相比有事半功倍之效。
【作用效果】1、能完全分解果汁中的果膠質及多種果汁渾濁的物質，使果汁迅速澄清。
2、降低果汁粘度，提高過濾速度，延長超濾膜的清洗間隔。
3、裂解植物細胞壁，提高果汁得率，增加果汁中低聚糖含量，提高果汁的營養成份，增加果香。
4、降低果漿粘度，提高榨汁性能，大幅提高壓榨設備利用率。
5、能有效預防產品的後渾濁，保證果汁貨架儲存期的穩定性。
酶的作用溫度范圍：30-60℃，最佳45-55℃，超過65℃酶會迅速失活。
作用PH值：3.0-6.0，最佳PH為3.5-4.5。
50-200克/每噸果汁或植物,視果膠含量而定。
本品會有少量沉澱物，但不影響其使用效果。
不同果汁含果膠量不同，所以酶法澄清條件及加酶量不同。果汁的酶法澄清效果，除了受品種、溫度和PH影響之外，還受酶濃度和澄清時間的影響。為了保證果汁的質量，應採用低酶濃度和較長的澄清時間。由於各種果汁的性質不同，所以進行酶法澄清前，應當先做最適酶濃度的小試。