Ảnh minh họa: Internet

Nước trái cây thu được sau ép thường bị đục và phân lớp, nên giá trị cảm quan giảm và giá trị kinh tế cũng giảm theo. Nguyên nhân chủ yếu là do trong nước ép còn chứa nhiều chất pectin. Giải pháp khắc phục tình trạng này là sử dụng enzyme pectinase làm trong dịch quả. Bên cạnh đó, pectinase còn giúp tăng hiệu suất trích ly.

Enzyme pectinase được thu nhận chủ yếu nhờ vi nấm, trong đó loài Aspergillus niger có khả năng sinh nhiều enzyme pectinase khi nuôi cấy trong môi trường thích hợp. Pectinase từ Aspergillus niger là enzyme ngoại bào nên thu nhận sản phẩm khá thuận lợi và chế phẩm enzyme từ vi sinh vật này đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận là an toàn khi ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.

Aspergillus niger đồng hóa tốt các loại đường như glucose, fructose, saccharose, mannose. Đồng thời Aspergillus niger có khả năng sử dụng ure, các muối ammonium, nitrogen hữu cơ làm nguồn nitrogen. Aspergillus niger có khả năng sinh các enzyme như amylase, protease, pectinase và đặc biệt là hệ enzyme cellulase.

Pectin là yếu tố cơ bản kích thích vi nấm Aspergillus niger sinh enzyme pectinase. Do đó, nguồn cơ chất giàu pectin rất thích hợp cho vi sinh vật sinh pectinase. Tỷ lệ carbon, nitrogen cũng có ý nghĩa rất lớn đối với sự gia tăng sinh khối và sinh tổng hợp enzyme ở vi sinh vật. Kết quả nghiên cứu của Hamdy cho thấy sự có mặt của NH₄NO₃, NH₄Cl trong môi trường nuôi cấy giúp vi nấm cải thiện đáng kể khả năng tạo pectinase. Nhiệt độ nuôi cấy không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sinh tổng hợp enzyme pectinase ở vi nấm nói chung. Nhiệt độ nuôi cấy thích hợp để tạo pectinase nằm trong khoảng 25-40°C. Đối với Aspergillus niger, sự tạo enzyme cực đại trong quá trình nuôi cấy thường kết thúc khi nấm bắt đầu sinh đính bào tử. pH ban đầu của môi trường thường ảnh hưởng mạnh đến sự tăng trưởng sinh khối và tạo enzyme ở Aspergillus niger. Thông thường pH tối thích cho quá trình nuôi cấy thu enzyme pectinase của Aspergillus niger nằm trong khoảng 4,5-5,5.

Cơ chất thích hợp cho nuôi cấy Aspergillus niger để thu nhận pectinase là vỏ cam, nguồn nguyên liệu giàu pectin, một phụ phẩm thường bị bỏ đi hoặc làm phân bón hữu cơ sau khi ép lấy nước. Do đó, nghiên cứu tận dụng nguồn vỏ cam phế liệu làm nguyên liệu nuôi cấy Aspergillus niger nhằm thu nhận chế phẩm enzyme pectinase, có thể sẽ góp phần phát triển ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm, cụ thể là trong lĩnh vực sản xuất nước ép trái cây.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, Aspergillus niger được nuôi lắc trong môi trường dịch thể chứa 8% bột vỏ cam, tỷ lệ bột vỏ cam/glucose là 4/2, 4% peptone, 2% dung dịch giống với mật độ bào tử 107 /mL, pH 5,0, thời gian nuôi cấy 72 giờ đã tạo được lượng enzyme pectinase đạt 194 UI/mL.