Cellulase pour l'extraction de jus de fruits — amélioration du rendement et de la clarification à partir de fruits et légumes

Dégradez les polysaccharides des parois cellulaires des fruits et légumes avec l'enzyme cellulase pour améliorer le rendement en jus, accélérer l'écoulement au pressurage, renforcer l'extraction de la couleur et soutenir la clarification en production de jus et de vin.

Short answer

Le jus se trouve à l'intérieur des cellules végétales, derrière une paroi de cellulose, d'hémicellulose et de pectine. Traiter la pulpe broyée à la cellulase — généralement associée à de la pectinase et de l'hémicellulase — décompose cette paroi, si bien que davantage de jus s'écoule à la presse, la couleur s'extrait plus vite, et le moût se clarifie plus tôt.

L'efficacité de l'extraction du jus de fruits et légumes dépend de la capacité à perturber la structure de la paroi cellulaire végétale et à libérer le jus intracellulaire des vacuoles du tissu parenchymateux. La paroi cellulaire végétale est un composite de microfibrilles de cellulose incorporées dans une matrice pectine-hémicellulose, et cette structure — lorsqu'elle est intacte — résiste aux forces de pressurage mécanique utilisées dans les presses à bande, les presses à panier et les presses à vis pour l'extraction de jus. Le traitement enzymatique de la pulpe de fruit broyée ou de la pulpe de légume avant pressurage perturbe cette structure pariétale, augmentant la perméabilité de la membrane cellulaire, libérant le fluide intracellulaire et réduisant la viscosité de la pulpe afin que le jus s'écoule plus librement à travers le gâteau de pressurage. Le complexe enzymatique le plus efficace pour la transformation du jus de fruits est une combinaison de cellulase, d'hémicellulase et de pectinase — souvent commercialisée comme complexe enzymatique de macération ou de rendement en jus. La cellulase agit sur les microfibrilles de cellulose, l'hémicellulase (xylanase et arabinoxylanase) dégrade les liaisons croisées d'hémicellulose, et la pectinase (polygalacturonase, pectine lyase) dégrade la pectine qui maintient la structure pariétale et contribue fortement à la viscosité du jus. L'enzyme cellulase issue de Trichoderma reesei et d'Aspergillus niger fonctionne à pH 4,0–5,5 et 45–55°C — des conditions qui s'accordent bien avec le pH naturel de la plupart des pulpes de fruits (pomme pH 3,5–4,0, moût de raisin pH 3,0–4,0, pulpe de baies pH 3,0–4,5). En amélioration du rendement en jus, le bénéfice typique du traitement enzymatique de la pulpe de pomme est de 5 à 15 % de jus supplémentaire par tonne de fruits par rapport à un pressurage non enzymé, selon la variété de fruit, la maturité et l'équipement de pressurage. Pour le moût de raisin en vinification, le traitement enzymatique au stade du foulage améliore l'extraction de la couleur des cellules de la peau (augmentant l'anthocyane dans les vins rouges), améliore le taux de clarification (moins de temps de décantation), et dans la production de vin blanc, réduit la turbidité du moût avant fermentation. Pour les producteurs industriels de concentré de jus de fruits, l'économie du traitement enzymatique est simple : une amélioration de rendement de 5 à 15 % couvre largement le coût enzymatique aux taux de dosage commerciaux habituels, tandis que l'amélioration de la capacité de pressurage et la réduction du temps de traitement apportent des bénéfices économiques secondaires.

Updated 2026-07-31 · cellulase

Applications

Amélioration du rendement en jus de pomme par traitement de la pulpe à la cellulase

La pulpe de pomme est traitée avec de l'enzyme cellulase à la dose établie en essai, combinée à de la pectinase au même niveau, à pH 3,5–4,5 et 45–50°C pendant 30 à 90 minutes avant le pressurage. Le traitement enzymatique dégrade la matrice pariétale pectine-cellulose, augmentant la perméabilité cellulaire et réduisant la viscosité de la pulpe. L'amélioration du rendement en jus est typiquement de 8 à 15 % par tonne de pommes par rapport à un témoin non enzymé, avec un meilleur écoulement au pressurage et des cycles de pressurage plus rapides. La production de jus de pomme clair bénéficie aussi d'une sédimentation plus rapide des particules dans le jus décanté.

Traitement du moût de raisin à la cellulase pour l'extraction de couleur en vin rouge

Le traitement du moût de raisin rouge à la cellulase, à la dose établie en essai, combiné à de la pectinase, à 20–25°C (température de fermentation) pendant 4 à 24 heures durant la macération, augmente l'extraction d'anthocyanes des cellules de peau en perturbant les barrières pariétales entre le pigment intracellulaire et le moût liquide. La cellulase à pH 3,0–4,0 fonctionne plus lentement qu'à son optimum mais reste suffisamment active à la température de macération pour contribuer significativement à une meilleure extraction de couleur et à la stabilité de la couleur du vin.

Amélioration du rendement et de la couleur du jus de baies

Les baies — cassis, sureau, myrtille, framboise — présentent des parois cellulaires de peau denses nécessitant un traitement enzymatique pour maximiser le rendement en jus et l'extraction d'anthocyanes. L'enzyme cellulase à la dose établie en essai, combinée à de la pectinase et de l'hémicellulase, à pH 3,5–4,5 et 45–50°C pendant 30 à 60 minutes avant pressurage donne une amélioration de rendement de 10 à 20 % et une teneur en pigment nettement plus élevée dans le jus pressé, soutenant à la fois l'économie du rendement en jus et la teneur élevée en anthocyanes revendiquée dans les produits de jus fonctionnels.

Transformation de jus et purée de légumes

La production de jus de légumes à partir de carottes, tomates, betteraves et légumes-feuilles bénéficie du traitement à la cellulase pendant la macération pour améliorer le rendement d'extraction et réduire la viscosité. La cellulase à la dose établie en essai, à pH 4,0–5,5 et 45–55°C pendant 30 à 60 minutes perturbe la structure pariétale à base de cellulose, améliorant l'expression du jus lors de la centrifugation ou du pressurage. Dans la transformation de la tomate pour la pâte et le concentré, le traitement à la cellulase de la pulpe issue du hot break réduit la viscosité avant évaporation, améliorant l'efficacité de concentration tout en préservant la teneur en lycopène du produit fini.

Spécifications produit

Paramètre	Valeur
Plage d'activité	Plusieurs qualités (poudre et liquide)
pH optimal	4,0 – 6,0
Température optimale	45°C – 60°C
Forme	Poudre ou liquide brun clair à brun
Durée de conservation	12 mois (endroit scellé, frais et sec)
Conditionnement	Fûts de 25 kg (poudre) / bidons de 30 kg (liquide)

Questions fréquentes

Pourquoi une combinaison de cellulase, pectinase et hémicellulase est-elle recommandée pour l'extraction de jus ?

La paroi cellulaire végétale n'est pas composée d'un seul polymère mais d'une matrice composite de microfibrilles de cellulose, de liaisons croisées d'hémicellulose (arabinoxylanes, xyloglucanes) et de pectine (acide polygalacturonique). Chaque polymère nécessite une enzyme spécifique pour être dégradé : la cellulase dégrade la cellulose, l'hémicellulase dégrade les liaisons croisées d'arabinoxylane et de xyloglucane, et la pectinase dégrade la pectine. N'utiliser que la cellulase attaque la microfibrille de cellulose mais laisse la matrice pectine-hémicellulose largement intacte, limitant la perturbation de la paroi cellulaire. La combinaison des trois activités enzymatiques offre une dissolution synergique de la paroi cellulaire qui maximise la libération de jus, réduit la viscosité et améliore la performance de pressurage plus qu'une seule enzyme prise isolément. Les préparations enzymatiques de macération commerciales pour le jus contiennent généralement les trois activités.

À quelle température doit se faire le traitement enzymatique de la pulpe de fruit ?

La température optimale pour le traitement cellulase-pectinase de la pulpe en production de jus est de 45–50°C pour une activité enzymatique maximale et un temps de traitement minimal (30 à 60 minutes). À température ambiante (20–25°C), le traitement enzymatique est possible mais nécessite 2 à 4 heures pour un effet équivalent. En macération de vin rouge, le traitement enzymatique se fait à température de fermentation (20–25°C), car chauffer la pulpe tuerait la levure et affecterait les précurseurs d'arôme du vin. En production de jus pressé à froid, un traitement enzymatique à 10–20°C est également utilisé, mais des temps de traitement prolongés (4 à 12 heures) sont nécessaires pour une modification pariétale suffisante à ces températures plus basses.

L'enzyme cellulase affecte-t-elle la clarté, la couleur ou la saveur du jus ?

Le traitement à l'enzyme cellulase améliore généralement la qualité du jus plutôt que de la dégrader. En perturbant plus complètement les parois cellulaires, l'enzyme aide à libérer davantage de composés intracellulaires, notamment des composés aromatiques, des pigments colorés (anthocyanes dans les baies rouges et le raisin) et des caroténoïdes (dans le jus de carotte et de légumes). La perturbation cellulaire plus complète issue du traitement enzymatique rend aussi la clarification ultérieure plus rapide — les particules issues des cellules perturbées décantent plus facilement et répondent mieux à la centrifugation et à la filtration. Toute enzyme cellulase résiduelle dans le jus est dénaturée par la pasteurisation ou le traitement thermique avant conditionnement et ne reste pas active dans le produit fini. Aux niveaux de dosage recommandés, la cellulase n'introduit pas de saveurs indésirables.

Comment déterminer le bon dosage de cellulase pour ma ligne de jus ?

L'optimisation du dosage pour le traitement à la cellulase en extraction de jus doit commencer par un essai de pulpe à l'échelle du banc d'essai, à votre pH cible, votre température et une plage de dosage enzymatique encadrée, en mesurant le rendement en jus par pressurage ou centrifugation par rapport à un témoin non enzymé après votre temps de traitement standard. La dose optimale est le point où l'amélioration du rendement plafonne — augmenter encore la dose donne des rendements décroissants. Les variables affectant la dose optimale incluent la maturité du fruit (un fruit plus mûr a des parois cellulaires plus tendres nécessitant moins d'enzyme), la variété de fruit (les variétés fermes nécessitent plus d'enzyme que les variétés tendres), et la température et le temps de contact du procédé. La plupart des transformateurs de jus trouvent une plage de dosage optimale à travers 3 à 5 essais de banc sur une saison de fruits, puis la confirment par un essai à l'échelle production avant de s'engager sur un approvisionnement enzymatique saisonnier.

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