柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應用

張夙夙

摘 要：以柚皮苷為主的苦味物質廣泛存在于柑橘中，使得柑橘類果汁在飲用時口感不佳，難以被消費者接受。該文就柚苷酶的性質、脫苦機理、方法及其影響因素，以及對柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應用進行了綜述。

關鍵詞：柚苷酶；柑橘類果汁；脫苦

中圖分類號 TS275.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）12-39-02

Abstract：Citrus juice is difficult to be accepted by consumers when drinking because of the bitterness substances such as naringins are widely exists in citrus.This review deals with the application of naringinase on debittering of citrus juice focus on properties of naringinase，mechanism，as well as methods and effect factors of debittering.

Key words：Naringinase；Citrus juice；Debittering

柑橘類果汁中的苦味物質主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物造成的[1]。由于這些苦味物質的存在，使柑橘類果汁的品質受到影響，令消費者在飲用時難以接受，口感不佳。因此，柑橘類果汁的脫苦技術在柑橘類果汁的加工過程中顯得尤為重要。由于柑橘類果汁苦味的主要來源是柚皮苷，因此去除柚皮苷就能降低果汁的苦味。目前柚皮苷的去除方法有多種，利用柚苷酶的酶法脫苦技術，因其能在保持柑橘類果汁品質的基礎上較好地去除苦味[2]，受到越來越多的重視。

1 柚苷酶的研究現狀

1.1 柚苷酶的性質及作用機理 柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶組成的混合酶，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性[3]。其脫苦機理為α-L-鼠李糖苷酶將柑橘類果汁中的柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（普魯寧的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味有所減輕），普魯寧在β-D-葡萄糖苷酶的繼續作用下生成無苦味的柚配質和葡萄糖[4]。

1.2 生產方法 柚苷酶最初是Hall于1938年在芹菜種子中分離得到的[5]，現可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌進行商業化生產。目前我國研究的主要是黑曲霉，育種方法多為傳統的自然篩選和誘變。由于柚苷酶不是單一酶，還沒有基因工程菌方面的研究[6]。

2 利用柚苷酶進行柑橘類果汁的脫苦方法

2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最終生成沒有苦味的柚配質和葡萄糖[7]。王鴻飛[8]等利用柚皮苷酶對柑橘類果汁進行脫苦的單因素試驗表明，柚皮苷酶最小用量為0.5g/L、果汁溫度為45～70℃、果汁pH值為3～5、作用最短時間為60min，脫苦效果較好，脫苦率可達85%以上。在此基礎上，采用正交試驗進行柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦工藝條件的優化，得出其最適工藝條件為：柚皮苷酶用量為0.5g/L、果汁溫度為60℃、果汁pH值為4、作用時間為90min，脫苦率達90.55%。

2.2 固定化酶法 固定化酶與自然酶相比，具有穩定性高、可重復持續使用等優點，該方法用于脫苦已有許多實例。雷生姣等[9-10]利用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸鈣為載體，通過戊二醛交聯，制備成水不溶性的固定化柚苷酶凝膠顆粒，對固定化酶與游離酶的性質進行比較研究，其結果顯示柚苷酶經PVA-海藻酸鈣固定化后，其反應最適pH值和最適溫度沒有改變，但熱穩定性提高，重復使用6次，仍保持60%的酶活力。

3 影響柚苷酶脫苦效果的因素

3.1 用量 柚苷酶用量的多少會直接影響到柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若柚苷酶用量過少，會導致苦味物質水解不完全，果汁苦味較重；若柚苷酶用量過多，雖然能顯著降低果汁苦味，但導致脫苦后的果汁產生沉淀，品質和口感均明顯下降[11]。

3.2 pH值 果汁的pH值會影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。一方面，pH值的高低影響酶的活性，只有當酶處于最適pH值范圍時才能最大程度地發揮對底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷對果汁的pH值具有不穩定性，也會在一定程度上影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果[12]。

3.3 溫度 果汁的溫度主要通過作用于酶的活性進而影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若溫度過低，酶的活性受抑制；溫度過高，會導致酶蛋白變性失活，因此，溫度過高或過低都會降低柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果[13]。

4 結語

雖然國內外已報道過較多的利用酶法去除柑橘類果汁苦味的技術研究，也分離篩選得到了一些柚苷酶的生產菌種[14-15]，但整體而言柑橘類果汁苦味去除的研究還處于實驗室階段，要實現工業化生產還需要大量的工作。國外雖然已有商品化的柚苷酶產品，但由于其成本較高，限制了酶法脫苦的實用性。因此，在保持果汁營養成分的基礎上，既簡便又低成本地去除柑橘類果汁的苦味將是今后研究的主要方向。

參考文獻

[1]左安連，毛海舫，李瓊，等.柑橘類果汁脫苦方法研究綜述[J].香料香精化妝品，2008，（3）：33-39.

[2]何晉浙，汪釗，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的應用[J].中國調味品，2001，（11）：18-20.

[3]孫蘭萍.柑桔類果汁苦味物質的脫除研究[J].食品工業科技，2003，（1）：97-100.

[4]張晨，劉志偉.柚苷酶的應用及發酵生產研究[J].廣州化工，2006，34（2）：4-5.

[5]姚輝.產柚苷酶菌株的選育及柚子汁酶法脫苦工藝的研究[D].福建農林大學，2009.

[6]文蓉，黎繼烈，崔培梧，等.柑橘類果汁的酶法脫苦研究進展[J].北方園藝，2009（3）：130-133.

[7]白衛東，劉曉燕.柑桔汁脫苦方法研究進展[J].食品工業科技，2006，（9）：202-205.

[8]王鴻飛，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦效果的研究[J].農業工程學報，2004，20（6）：174-177.

[9]雷生姣，王可興，呂曉燕，等.聚乙烯醇-海藻酸鈣固定化柚苷酶[J].食品科學，2011，（32）：138-143.

[10]雷生姣，潘思軼，肖敏，等.MCM-41固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁[J].食品工業科技，2012，（1）：189-193.

[11]喬海鷗，丁曉雯，張慶祝，等.柑桔類果汁的脫苦技術[J].包裝與食品機械，2003，21（5）：27-31.

[12]張璟晶，袁敏，管遠紅，等.不同溫度、pH和無機離子對黑曲霉A66菌株產柚苷酶活力影響的初步研究[J].江南農業大學學報，2006，28（3）：449-452.

[13]雷生姣，潘思軼.柚（皮）苷酶的研究進展[J].食品科學，2009，30（10）：314-317.

[14]張怡，曾紅亮，姚輝，等.柚苷酶產生菌的分離篩選及鑒定[J].中國食品學報，2012，12（2）：196-200.

[15]張晨，劉志偉，鄭彥彤，等.產柚苷酶菌株B04的分離及產酶特性研究[J].工業微生物，2007，37（5）：38-41. （責編：張宏民）endprint

摘 要：以柚皮苷為主的苦味物質廣泛存在于柑橘中，使得柑橘類果汁在飲用時口感不佳，難以被消費者接受。該文就柚苷酶的性質、脫苦機理、方法及其影響因素，以及對柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應用進行了綜述。

關鍵詞：柚苷酶；柑橘類果汁；脫苦

中圖分類號 TS275.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）12-39-02

Abstract：Citrus juice is difficult to be accepted by consumers when drinking because of the bitterness substances such as naringins are widely exists in citrus.This review deals with the application of naringinase on debittering of citrus juice focus on properties of naringinase，mechanism，as well as methods and effect factors of debittering.

Key words：Naringinase；Citrus juice；Debittering

柑橘類果汁中的苦味物質主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物造成的[1]。由于這些苦味物質的存在，使柑橘類果汁的品質受到影響，令消費者在飲用時難以接受，口感不佳。因此，柑橘類果汁的脫苦技術在柑橘類果汁的加工過程中顯得尤為重要。由于柑橘類果汁苦味的主要來源是柚皮苷，因此去除柚皮苷就能降低果汁的苦味。目前柚皮苷的去除方法有多種，利用柚苷酶的酶法脫苦技術，因其能在保持柑橘類果汁品質的基礎上較好地去除苦味[2]，受到越來越多的重視。

1 柚苷酶的研究現狀

1.1 柚苷酶的性質及作用機理 柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶組成的混合酶，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性[3]。其脫苦機理為α-L-鼠李糖苷酶將柑橘類果汁中的柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（普魯寧的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味有所減輕），普魯寧在β-D-葡萄糖苷酶的繼續作用下生成無苦味的柚配質和葡萄糖[4]。

1.2 生產方法 柚苷酶最初是Hall于1938年在芹菜種子中分離得到的[5]，現可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌進行商業化生產。目前我國研究的主要是黑曲霉，育種方法多為傳統的自然篩選和誘變。由于柚苷酶不是單一酶，還沒有基因工程菌方面的研究[6]。

2 利用柚苷酶進行柑橘類果汁的脫苦方法

2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最終生成沒有苦味的柚配質和葡萄糖[7]。王鴻飛[8]等利用柚皮苷酶對柑橘類果汁進行脫苦的單因素試驗表明，柚皮苷酶最小用量為0.5g/L、果汁溫度為45～70℃、果汁pH值為3～5、作用最短時間為60min，脫苦效果較好，脫苦率可達85%以上。在此基礎上，采用正交試驗進行柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦工藝條件的優化，得出其最適工藝條件為：柚皮苷酶用量為0.5g/L、果汁溫度為60℃、果汁pH值為4、作用時間為90min，脫苦率達90.55%。

2.2 固定化酶法 固定化酶與自然酶相比，具有穩定性高、可重復持續使用等優點，該方法用于脫苦已有許多實例。雷生姣等[9-10]利用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸鈣為載體，通過戊二醛交聯，制備成水不溶性的固定化柚苷酶凝膠顆粒，對固定化酶與游離酶的性質進行比較研究，其結果顯示柚苷酶經PVA-海藻酸鈣固定化后，其反應最適pH值和最適溫度沒有改變，但熱穩定性提高，重復使用6次，仍保持60%的酶活力。

3 影響柚苷酶脫苦效果的因素

3.1 用量 柚苷酶用量的多少會直接影響到柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若柚苷酶用量過少，會導致苦味物質水解不完全，果汁苦味較重；若柚苷酶用量過多，雖然能顯著降低果汁苦味，但導致脫苦后的果汁產生沉淀，品質和口感均明顯下降[11]。

3.2 pH值 果汁的pH值會影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。一方面，pH值的高低影響酶的活性，只有當酶處于最適pH值范圍時才能最大程度地發揮對底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷對果汁的pH值具有不穩定性，也會在一定程度上影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果[12]。

3.3 溫度 果汁的溫度主要通過作用于酶的活性進而影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若溫度過低，酶的活性受抑制；溫度過高，會導致酶蛋白變性失活，因此，溫度過高或過低都會降低柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果[13]。

4 結語

雖然國內外已報道過較多的利用酶法去除柑橘類果汁苦味的技術研究，也分離篩選得到了一些柚苷酶的生產菌種[14-15]，但整體而言柑橘類果汁苦味去除的研究還處于實驗室階段，要實現工業化生產還需要大量的工作。國外雖然已有商品化的柚苷酶產品，但由于其成本較高，限制了酶法脫苦的實用性。因此，在保持果汁營養成分的基礎上，既簡便又低成本地去除柑橘類果汁的苦味將是今后研究的主要方向。

參考文獻

[1]左安連，毛海舫，李瓊，等.柑橘類果汁脫苦方法研究綜述[J].香料香精化妝品，2008，（3）：33-39.

[2]何晉浙，汪釗，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的應用[J].中國調味品，2001，（11）：18-20.

[3]孫蘭萍.柑桔類果汁苦味物質的脫除研究[J].食品工業科技，2003，（1）：97-100.

[4]張晨，劉志偉.柚苷酶的應用及發酵生產研究[J].廣州化工，2006，34（2）：4-5.

[5]姚輝.產柚苷酶菌株的選育及柚子汁酶法脫苦工藝的研究[D].福建農林大學，2009.

[6]文蓉，黎繼烈，崔培梧，等.柑橘類果汁的酶法脫苦研究進展[J].北方園藝，2009（3）：130-133.

[7]白衛東，劉曉燕.柑桔汁脫苦方法研究進展[J].食品工業科技，2006，（9）：202-205.

[8]王鴻飛，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦效果的研究[J].農業工程學報，2004，20（6）：174-177.

[9]雷生姣，王可興，呂曉燕，等.聚乙烯醇-海藻酸鈣固定化柚苷酶[J].食品科學，2011，（32）：138-143.

[10]雷生姣，潘思軼，肖敏，等.MCM-41固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁[J].食品工業科技，2012，（1）：189-193.

[11]喬海鷗，丁曉雯，張慶祝，等.柑桔類果汁的脫苦技術[J].包裝與食品機械，2003，21（5）：27-31.

[12]張璟晶，袁敏，管遠紅，等.不同溫度、pH和無機離子對黑曲霉A66菌株產柚苷酶活力影響的初步研究[J].江南農業大學學報，2006，28（3）：449-452.

[13]雷生姣，潘思軼.柚（皮）苷酶的研究進展[J].食品科學，2009，30（10）：314-317.

[14]張怡，曾紅亮，姚輝，等.柚苷酶產生菌的分離篩選及鑒定[J].中國食品學報，2012，12（2）：196-200.

[15]張晨，劉志偉，鄭彥彤，等.產柚苷酶菌株B04的分離及產酶特性研究[J].工業微生物，2007，37（5）：38-41. （責編：張宏民）endprint

摘 要：以柚皮苷為主的苦味物質廣泛存在于柑橘中，使得柑橘類果汁在飲用時口感不佳，難以被消費者接受。該文就柚苷酶的性質、脫苦機理、方法及其影響因素，以及對柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應用進行了綜述。

關鍵詞：柚苷酶；柑橘類果汁；脫苦

中圖分類號 TS275.5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）12-39-02

Abstract：Citrus juice is difficult to be accepted by consumers when drinking because of the bitterness substances such as naringins are widely exists in citrus.This review deals with the application of naringinase on debittering of citrus juice focus on properties of naringinase，mechanism，as well as methods and effect factors of debittering.

Key words：Naringinase；Citrus juice；Debittering

柑橘類果汁中的苦味物質主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物造成的[1]。由于這些苦味物質的存在，使柑橘類果汁的品質受到影響，令消費者在飲用時難以接受，口感不佳。因此，柑橘類果汁的脫苦技術在柑橘類果汁的加工過程中顯得尤為重要。由于柑橘類果汁苦味的主要來源是柚皮苷，因此去除柚皮苷就能降低果汁的苦味。目前柚皮苷的去除方法有多種，利用柚苷酶的酶法脫苦技術，因其能在保持柑橘類果汁品質的基礎上較好地去除苦味[2]，受到越來越多的重視。

1 柚苷酶的研究現狀

1.1 柚苷酶的性質及作用機理 柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶組成的混合酶，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性[3]。其脫苦機理為α-L-鼠李糖苷酶將柑橘類果汁中的柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（普魯寧的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味有所減輕），普魯寧在β-D-葡萄糖苷酶的繼續作用下生成無苦味的柚配質和葡萄糖[4]。

1.2 生產方法 柚苷酶最初是Hall于1938年在芹菜種子中分離得到的[5]，現可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌進行商業化生產。目前我國研究的主要是黑曲霉，育種方法多為傳統的自然篩選和誘變。由于柚苷酶不是單一酶，還沒有基因工程菌方面的研究[6]。

2 利用柚苷酶進行柑橘類果汁的脫苦方法

2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最終生成沒有苦味的柚配質和葡萄糖[7]。王鴻飛[8]等利用柚皮苷酶對柑橘類果汁進行脫苦的單因素試驗表明，柚皮苷酶最小用量為0.5g/L、果汁溫度為45～70℃、果汁pH值為3～5、作用最短時間為60min，脫苦效果較好，脫苦率可達85%以上。在此基礎上，采用正交試驗進行柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦工藝條件的優化，得出其最適工藝條件為：柚皮苷酶用量為0.5g/L、果汁溫度為60℃、果汁pH值為4、作用時間為90min，脫苦率達90.55%。

2.2 固定化酶法 固定化酶與自然酶相比，具有穩定性高、可重復持續使用等優點，該方法用于脫苦已有許多實例。雷生姣等[9-10]利用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸鈣為載體，通過戊二醛交聯，制備成水不溶性的固定化柚苷酶凝膠顆粒，對固定化酶與游離酶的性質進行比較研究，其結果顯示柚苷酶經PVA-海藻酸鈣固定化后，其反應最適pH值和最適溫度沒有改變，但熱穩定性提高，重復使用6次，仍保持60%的酶活力。

3 影響柚苷酶脫苦效果的因素

3.1 用量 柚苷酶用量的多少會直接影響到柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若柚苷酶用量過少，會導致苦味物質水解不完全，果汁苦味較重；若柚苷酶用量過多，雖然能顯著降低果汁苦味，但導致脫苦后的果汁產生沉淀，品質和口感均明顯下降[11]。

3.2 pH值 果汁的pH值會影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。一方面，pH值的高低影響酶的活性，只有當酶處于最適pH值范圍時才能最大程度地發揮對底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷對果汁的pH值具有不穩定性，也會在一定程度上影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果[12]。

3.3 溫度 果汁的溫度主要通過作用于酶的活性進而影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若溫度過低，酶的活性受抑制；溫度過高，會導致酶蛋白變性失活，因此，溫度過高或過低都會降低柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果[13]。

4 結語

雖然國內外已報道過較多的利用酶法去除柑橘類果汁苦味的技術研究，也分離篩選得到了一些柚苷酶的生產菌種[14-15]，但整體而言柑橘類果汁苦味去除的研究還處于實驗室階段，要實現工業化生產還需要大量的工作。國外雖然已有商品化的柚苷酶產品，但由于其成本較高，限制了酶法脫苦的實用性。因此，在保持果汁營養成分的基礎上，既簡便又低成本地去除柑橘類果汁的苦味將是今后研究的主要方向。

參考文獻

[1]左安連，毛海舫，李瓊，等.柑橘類果汁脫苦方法研究綜述[J].香料香精化妝品，2008，（3）：33-39.

[2]何晉浙，汪釗，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的應用[J].中國調味品，2001，（11）：18-20.

[3]孫蘭萍.柑桔類果汁苦味物質的脫除研究[J].食品工業科技，2003，（1）：97-100.

[4]張晨，劉志偉.柚苷酶的應用及發酵生產研究[J].廣州化工，2006，34（2）：4-5.

[5]姚輝.產柚苷酶菌株的選育及柚子汁酶法脫苦工藝的研究[D].福建農林大學，2009.

[6]文蓉，黎繼烈，崔培梧，等.柑橘類果汁的酶法脫苦研究進展[J].北方園藝，2009（3）：130-133.

[7]白衛東，劉曉燕.柑桔汁脫苦方法研究進展[J].食品工業科技，2006，（9）：202-205.

[8]王鴻飛，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦效果的研究[J].農業工程學報，2004，20（6）：174-177.

[9]雷生姣，王可興，呂曉燕，等.聚乙烯醇-海藻酸鈣固定化柚苷酶[J].食品科學，2011，（32）：138-143.

[10]雷生姣，潘思軼，肖敏，等.MCM-41固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁[J].食品工業科技，2012，（1）：189-193.

[11]喬海鷗，丁曉雯，張慶祝，等.柑桔類果汁的脫苦技術[J].包裝與食品機械，2003，21（5）：27-31.

[12]張璟晶，袁敏，管遠紅，等.不同溫度、pH和無機離子對黑曲霉A66菌株產柚苷酶活力影響的初步研究[J].江南農業大學學報，2006，28（3）：449-452.

[13]雷生姣，潘思軼.柚（皮）苷酶的研究進展[J].食品科學，2009，30（10）：314-317.

[14]張怡，曾紅亮，姚輝，等.柚苷酶產生菌的分離篩選及鑒定[J].中國食品學報，2012，12（2）：196-200.

[15]張晨，劉志偉，鄭彥彤，等.產柚苷酶菌株B04的分離及產酶特性研究[J].工業微生物，2007，37（5）：38-41. （責編：張宏民）endprint