Portée technique de la transformation des fruits utilisant la cellulase
L'utilisation de la cellulase dans la transformation des fruits consiste à affaiblir de manière contrôlée les réseaux de parois cellulaires contenant de la cellulose afin d'améliorer la libération du jus, la manipulation de la purée, la clarification ou la récupération des sous-produits.Les tissus des fruits ne sont pas constitués uniquement de cellulose.La pectine contrôle une grande partie de la viscosité et de l’adhésion intercellulaire de nombreux fruits, tandis que l’hémicellulose et la cellulose contribuent à la résistance structurelle.C'est pourquoi les transformateurs de fruits utilisent souvent des cocktails d'enzymes plutôt que de la cellulase pure.
La première décision est le produit souhaité : jus clair, jus trouble, purée, nectar, moût de vin, extrait de grignons ou substrat fermenté.Le jus clair peut bénéficier d’une forte clarification ;le jus trouble nécessite un traitement contrôlé qui préserve le corps désirable ;la purée peut nécessiter une amélioration du rendement sans perdre sa texture à la cuillère.Le programme enzymatique doit correspondre à la promesse du produit.
La cellulase est particulièrement utile lorsque les tissus fibreux, les gâteaux de presse ou les fragments insolubles de la paroi cellulaire limitent le rendement ou la filtration.C'est moins utile lorsque la pectine seule est la principale cause de la viscosité.L'essai doit inclure un contrôle pectinase afin que la contribution de la cellulase ne soit pas surestimée.
Utilisation de la cellulase Mécanisme de transformation des fruits et variables du produit
Pendant la macération du moût, la cellulase peut ouvrir les tissus végétaux et augmenter la libération du jus.La dose, la température, le pH, la durée et la taille des particules de purée déterminent si l'effet est doux ou destructeur.Trop de traitement peut libérer des particules fines excessives, des notes phénoliques ou amères, selon les fruits.Le pressoir peut donner un rendement plus élevé mais le jus peut être plus difficile à clarifier si le programme enzymatique est déséquilibré.
Pour plus de précision, la cellulase fonctionne avec la pectinase et l’hémicellulase pour réduire la matière colloïdale.Les critiques sur le traitement enzymatique des jus de fruits décrivent des améliorations dans l’extraction et la filtration lorsque les mélanges d’enzymes sont optimisés.Cependant, le bon résultat dépend de la question de savoir si le jus final doit être limpide ou naturellement trouble.Un produit trouble de type pomme ou orange ne doit pas être débarrassé de toute structure suspendue.
Certains fruits contiennent des pigments bioactifs et des composés aromatiques sensibles à la chaleur, à l’oxygène ou à une longue conservation.Le traitement enzymatique doit être intégré à la stabilisation.Les analyses non conventionnelles de stabilisation des jus montrent que la réduction microbienne, l'inactivation des enzymes et la rétention des nutriments sont des objectifs de processus liés.La cellulase ne devrait pas améliorer le rendement au détriment d’une couleur ou d’une saveur instable.
Preuve de mesure de l'utilisation de la cellulase lors de la transformation des fruits
Le marc de fruit est riche en polysaccharides de la paroi cellulaire et en solides solubles piégés.Les traitements contenant de la cellulase peuvent libérer des sucres, des fibres solubles, des composés phénoliques ou des matières fermentescibles pour les produits secondaires.Cela peut réduire les déchets et créer des ingrédients, mais l’utilisation alimentaire nécessite un examen en matière de sécurité et de sensations sensorielles.Le grignon peut également concentrer des pesticides, des métaux, des graines, des peaux ou des composés amers, la valorisation ne se limite donc pas à l'efficacité des enzymes.
Les mélanges d'enzymes produits à partir de déchets de fruits et légumes constituent un domaine de recherche actif.Pour une installation industrielle, le point important est la cohérence : l’activité enzymatique, les activités secondaires et la qualité microbienne doivent être contrôlées.Une préparation enzymatique variable peut modifier le rendement du jus, le trouble, la saveur et la filtration en aval.
L’hydrolyse des sous-produits doit avoir un point d’arrêt.Si l'hydrolyse se poursuit trop loin, la fraction récupérée peut devenir visqueuse, amère ou difficile à filtrer.Définissez les solides solubles cibles, la viscosité, la taille des particules ou le rendement d’extraction avant le début de l’analyse.
Interprétation des échecs de transformation des fruits utilisant la cellulase
Les systèmes de pommes et de poires se concentrent souvent sur le pressage, la clarification et la stabilité du voile.Les baies peuvent nécessiter un contrôle minutieux pour éviter la perte de couleur et l'amertume des graines.Les purées de mangue, de goyave et de banane peuvent être plus soucieuses de la réduction de la viscosité et de la texture.Le traitement du raisin peut équilibrer la libération du jus avec l'extraction phénolique.Un programme enzymatique spécifique aux fruits est plus efficace qu’une recommandation de dose générique.
Les jus troubles nécessitent une logique d’hydrolyse partielle.L’objectif peut être la pompabilité et un nuage naturel stable, et non une clarification complète.Dans ce cas, arrêtez l’enzyme plus tôt, protégez le corps dérivé de la pectine et mesurez la stabilité du nuage après stockage.Les jus clairs nécessitent des mesures de filtration plus fortes et des objectifs de brume plus faibles.
L’analyse sensorielle doit inclure la libération des arômes, les notes cuites, l’amertume et la sensation en bouche.Les enzymes peuvent modifier la libération de composés liés ou exposer les notes de peau et de graines.Un rendement plus élevé et un goût moins frais ne constituent pas une bonne amélioration du processus.
La mise à l’échelle doit vérifier l’uniformité du chauffage et du mélange.Un bécher de laboratoire atteint rapidement la température des enzymes, tandis qu'un réservoir de purée de fruits peut avoir des zones froides et des poches à haute viscosité.Un traitement inégal peut créer une fraction surhydrolysée et une autre encore difficile à presser.Une cartographie en cuve ou un ajout par étapes peuvent être nécessaires pour les purées visqueuses.
L'élimination ou la réutilisation des grignons devrait faire partie du calcul économique.Si la cellulase augmente le rendement liquide mais rend le marc plus humide, plus collant ou plus difficile à manipuler, l'usine peut déplacer les coûts en aval.Un essai complet pèse le jus extrait, l’humidité du grignon, les déchets de filtration et la charge de nettoyage.
La version qualité doit indiquer la condition d’arrêt.Il peut s'agir de la viscosité cible, du rendement de presse cible, de la turbidité maximale, de la durée de traitement maximale ou d'une inactivation enzymatique confirmée.Sans condition d’arrêt, les opérateurs peuvent continuer à prolonger le traitement chaque fois que le rendement semble attractif.
Limites de libération et de contrôle des modifications liées à l'utilisation de la cellulase dans le traitement des fruits
Validez l’utilisation de la cellulase de fruit avec des contrôles côte à côte : sans enzyme, mélange contenant uniquement de la pectinase et de la cellulase.Mesurez le rendement de la presse, l'humidité du grignon, la viscosité, la turbidité, la filtrabilité, la couleur, l'arôme, l'amertume, les solides solubles et les besoins microbiens/de stabilisation.Pour les purées, mesurez la texture et la cuillère.Pour les jus, mesurez le trouble et les sédiments après stockage.
L'inactivation enzymatique doit être vérifiée.La cellulase résiduelle et les activités associées peuvent continuer à modifier le trouble, la texture de la pulpe ou la viscosité dans les réservoirs et les emballages.Le traitement thermique, le pH, le temps de maintien et la méthode de stabilisation doivent être liés au programme enzymatique.L'utilisation de la cellulase dans la transformation des fruits est efficace lorsqu'elle améliore le rendement ou la manipulation tout en préservant le caractère fruité attendu par le consommateur.
FAQ
Quand la cellulase est-elle utile dans la transformation des fruits ?
Il est utile lorsque le matériau fibreux de la paroi cellulaire limite la libération du jus, le débit de purée, la filtration ou la récupération du marc.
La cellulase peut-elle nuire à la qualité des fruits ?
Oui.Un traitement excessif peut créer une texture pâteuse, des fines excessives, un corps aqueux, une amertume ou un trouble instable.
Sources
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- Production microbienne de multienzymes, à savoir de pectinase, de cellulase et d'amylase, utilisant des déchets de fruits et légumes comme substrat - ExamenExamen en libre accès utilisé pour les mélanges de pectinase-cellulase-amylase et la production d'enzymes de déchets de fruits/légumes.
- Stabilisation non conventionnelle des jus de fruits et de légumes : aperçu, contraintes technologiques et comparaison des coûts énergétiquesRevue en libre accès utilisée pour la stabilisation du jus, l'inactivation des enzymes et les contraintes de processus après extraction.
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- La traçabilité métrologique dans les technologies d'analyse des procédés et les technologies ponctuelles pour la sécurité alimentaire et le contrôle qualité : une question difficileAjouté pour l'utilisation de la cellulase dans la transformation des fruits, car cette source prend en charge les preuves d'aliments, de processus et de qualité et diversifie l'ensemble des sources d'articles.
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