Pektinbontó enzimek

A pektinázok a pektineket, macerázok a növényi anyag cellulóztartalmát bontják. Az élelmiszeriparban, bor- és cefrekészítés során együtt alkalmazzák ezt a két enzimcsoportot, a gyümölcs minél teljesebb feltárása és a lényerés hatékonysága érdekében. A papír- és a textiliparban is kiterjedten alkalmazzák.

A  pektinázokat mikroorganizmusokkal termeltetik, a gombák közül leggyakrabban az Aspergillus niger nevű fonalas gombát, a baktériumok közül pedig a Bacillus fajokat alkalmazzák a pektináz enzimet előállító biotechnológiákban.

A pektin alapvetően olyan galakturonsav polimer (pektinsav), amiben a karboxilcsoportok egy részét, vagy mindet metanol észteresíti. Ha 50% alatt van a metilezett karboxilcsoportok aránya, akkor kissé, ha 50% felett, akkor erősen észterezett pektinről beszélünk. Tehát a pektin poli-galakturonsav-metil-észter. A szőlő pektinje általában csak néhány %-ban metilészterezett.

A karboxilcsoportok egy része Ca- vagy Mg-só alakjában is előfordulhat (pektátok), illetve a karboxilcsoportokra oldalláncok is észtereződhetnek. A helyzetet bonyolítja, hogy a pektinláncba arabinóz, ramnóz, galaktóz is beépül, további elágazások alakulnak ki, és igen összetett poliszaharid szerkezetek jöhetnek létre. Tiszta arabán és galaktán poliszaharidokkal is kombinálódik a szerkezet. Éretlen gyümölcsben a pektin vízben oldhatatlan protopektinként van jelen, amely az érés során sav vagy enzim hatására alakul át vízben oldható, viszkózus pektinné.

A pektin molekulatömege általában 25 000-100 000 Dalton. Mivel a pektin nemcsak a gyümölcs szerkezetalakító, hanem szárazság elleni védekező anyaga is, ezért például aszályos években sokkal komplexebb, bonyolultabb, elágazóbb pektinszerkezetek alakulhatnak ki ugyanabban a fajtában, mint normál években. Minél elágazásosabb, és tömörebb a pektin szerkezete, annál nehezebb a borásznak „elbánni” vele.

Ilyen komplexebb, elágazásos, ágas-bogas pektinek lebontására tervezte a Lallemand a Lallzyme C-MAX enzimkészítményét.

A Pektin-észteráz vagy pektin-metil-észteráz a pektinláncok metilezett csoportjairól szakítja le a metil csoport. Ez a pektinbontás 1. lépése, mert a poligalakturonáz enzim csak a metil csoportok leszakítása után tud csatlakozni és továbbhaladni a pektinláncon. Tehát a Pektin-észteráz enzim, ha úgy tetszik kötelező tartozéka a pektinázoknak. Ahhoz, hogy a pektint hatékonyan le tudjuk bontani legalább 6 különböző enzimre van szükség. Ezek: 1 Pektin-észteráz; 2 Poligalakturonáz; 3 Pektin-liáz; 4 Arabinogalaktanáz; 5 Ramnogalakturonáz; 6 Arabanáz.

A felszabaduló metanol a direkttermő fajtáknál és az almából készült termékeknél jelenthet gondot, ahol a pektin erősen metilezett és ennél fogva a pektináz aktivitás szignifikáns mennyiségű metanolt szabadíthat fel.

A pektinbontás mellett jelentősége van a karboxi-metil-celluláz aktivitásnak a sejtfal cellulóz és hemicellulóz vegyületeinek feltárásában (aroma és tanninextrakció).

A pektináz és maceráz enzimkészítmények eltérnek dózisigényben és hatóidőben.

Mind a borászok, mind a pálinka készítők alkalmaznak pektinázokat, illetve pektináz és maceráz enzimkeveréket: miután a cefre pH-értékét beállítják, speciális pektinbontó enzimek hozzáadásával a cefrét elfolyósítják, viszkozitását jelentősen csökkentik (vannak gyümölcsök, melyek a pektin le-bontása ellenére sem válnak folyóssá, pl. berkenye). Ennek a lépésnek sejtfeltáró hatása is van. A különböző pektinbontó enzimek lebontják a nagy szénhidrát-molekulákat, a pektint, cellulózt, hemicellulózt, azaz a gyümölcs-hús sejtfalanyagait, és így a cefre könnyebb feldolgozását teszik lehetővé. Az erjedés gyorsabb, gördülékenyebb és több aroma-anyag kerül a párlatba, ráadásul csökken a desztillációnál az üstben a leégés veszélye. A cefrék pektinbontásához a Lallzymc C és HC pektináz enzimek ajánlhatóak. A gyümölcs fajtájától függően 1-2 g/hl adagban néhány óra alatt lebontják a cefre pektintartalmát.