酶制劑在果汁澄清中的應用研究進展

容艷筠

摘??要：介紹了果膠酶和纖維素酶等主要酶制劑在提高果汁出汁率和澄清度方面的應用現狀，并由相關試驗可知各種復合酶在果汁澄清最佳組合效果方面的作用。

關鍵詞：果汁;酶制劑;澄清度;酶解處理

中圖分類號：TS255.44????????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.010

果汁飲料中富含維生素、膳食纖維和糖分無機鹽等營養物質，液體物質食用方便，又易于運輸和攜帶;再加上其抗氧化的物質可以降低疾病的發病率，所以，備受消費者的重視。在20世紀30年代，酶制劑就已經應用到了果汁的澄清加工中，應用它不僅可以提高出汁率，還可以降低黏度和渾濁度，改善口感等。

1??酶制劑的應用

1.1??提高水果出汁率

在壓榨水果的過程中，因為水果本身的細胞壁富含大量的纖維素和果膠淀粉等，加大了破碎和壓榨的難度，所以，在酶解處理后，能夠有效降解上述物質，提高水果的出汁率。在此過程中，參與的酶種類分別是氧化還原酶類、轉移酶類、水解酶類、裂合酶類、異構酶類和連接酶類。

常見的酶制劑有果膠酶、纖維素酶、淀粉酶、漆酶、葡萄糖氧化酶和柚苷酶。其中，果膠酶是由果膠酯酶、原果膠酶、果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶和果膠酸裂解酶組成的，分解細胞壁的果膠物質可以克服壓榨困難，提高水果的出汁率，有利于沉淀的分離;纖維素酶是由內切葡萄糖酶、外切纖維二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶組成的，通過降解纖維素能夠提高細胞壁的通透性，釋放細胞內的容物，提高水果的出汁率;淀粉酶是由α-淀粉酶、β-淀粉酶和異淀粉酶組成的，利用水解淀粉能夠避免果汁發生渾濁;漆酶通過氧化多酚類物質能夠保持果汁的色澤，避免二次沉淀;葡萄糖氧化酶則利用分子氧或原子氧氧化葡萄糖，以保持果汁的色澤;柚苷酶是由α-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶組成的，它可以水解柚皮苷，主要用于去除柑橘類果汁的苦味。

本文橫向比較了不同的酶種類和提高果汁出汁率的工藝優化方法。

果膠酶經過單因素試驗和正交試驗后，將其工藝優化方法應用于酸櫻桃果漿的制作中，在酶添加量為1.6?mL/kg、酶解溫度為55?℃、酶解時間為3.5?h的條件下，出汁率為87.17%，比原來提高了5.84%，渾濁度為1.25?NTU。同理，將由果膠酶、纖維素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶組成的復合酶作用于紅菇娘果漿中，采取同等的工藝優化方法，在復合酶添加量為0.3?g/L、酶解溫度為65?℃、酶解時間為70?min的條件下，出汁率達到了83.26%，比原來提高了5%左右。經過相關試驗可知，還原糖含量為52.1?mg/g;而將果膠酶和纖維素酶作用于胡蘿卜漿中，在響應面優化試驗下，在果膠酶與纖維素酶的比例為3.84∶6.16、添加量為210.7?mg/kg、酶解溫度為47?℃、酶解時間為130?min的條件下，出汁率達到了74.3%，與之前提高了13.95%，黏度也由1.07?cP降低至0.45?cP。而將果膠酶作用于接骨木霉果漿中，采用同等的工藝方法，在酶添加量為0.12?mL/100?g、酶解溫度為63?℃、酶解時間為30?min的條件下，出汁率為77%，渾濁度為128?FNU，花青素的含量為2?380?mg/kg。將果膠酶作用于綠蘆筍漿中，在果膠酶的質量濃度為1.45%、酶解溫度為40.56?℃、pH值為4.43的條件下，果汁出汁率增加了39.6%.

1.2??酶制劑在果汁澄清方面的應用

如表1所示，對比酶法與其他澄清方法對果汁澄清效果的影響，可以得出以下結論：加入酶制劑比傳統的壓榨方法更具優勢，果汁的澄清效果更好。

2??在試驗室條件下討論酶制劑的應用

2.1??材料和設備

試驗材料：市面出售的各種混合水果，蘋果、雪梨、橙子混合;活性為9?500?u/g的果膠酶;活性為10?000?u/g的中性蛋白酶;其他附帶的化學試劑。

試驗設備：721型分光光度計、800型離心機、組織搗碎機、恒溫水浴箱、手持糖度儀和電子天平等。

2.2??前期浸提工藝流程

先用電子天平秤取混合水果，再用清水清洗，軟化后用組織搗碎機破碎，接著加入浸提液，用水浴箱在控制了溫度、時間和溶液pH值的情況下，完成關鍵的浸提和粗濾。

2.3??關鍵性的混合酶酶解試驗

結合2.2中提到的液體物質，選擇不同質量濃度的果膠酶、纖維素酶和中性蛋白酶作為參加試驗的因子進行表3所示的正交實驗。各參加實驗的因子水平及其編碼如表2所示，三次重復試驗后，取重復試驗的平均值為結果。

表2??酶解澄清試驗因素水平

試驗結果如表3、表4所示。

從表3、表4中可知，在試驗室條件下，混合酶澄清果汁的最佳組合是A2C1B3。

4??酶處理對果汁成分的影響

在試驗中，對酶解處理前后的果汁成分作了理化分析。結果表明，經酶解處理后，果汁的主要成分有明顯增加。比如，在酶解前，果汁的總糖所占比例為1.114%，總酸所占的比例是0.201%，可溶性固態物所占的比例是8%，含有果膠;在酶解后，總糖所占的比例是1.694%，總酸所占的比例是0.268%，

可溶性固態物所占的比例是8.5%，已經不含果膠了。在統計增加量時，總糖增加了52.6%，總酸增加了33.3%，可溶性固態物增加了6.25%.

表3??各參加試驗因子結構矩陣及其結果

5??結束語

由試驗結果可知，采用果膠酶、纖維素酶和中性蛋白酶等多種酶制劑作果汁澄清處理，其澄清度和營養成分都得到了有效的提高。

當今企業因酶制劑技術成本高昂，不利于回收，而限制了其在果汁生產中的應用。有針對性地選擇酶種類和復配酶提高果汁的澄清度和營養成分，必將能為企業帶來良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕

Progress?of?Application?of?Enzyme?Preparation?in?Clarification?of?Juice

Rong?Yanyun

Abstract：?The?pectinase?and?cellulose?enzyme?preparation?increased?the?rate?of?juice?and?the?clarification?of?application?status?of?fruit?juice?and?by?test;?we?know?all?kinds?of?compound?enzyme?in?fruit?juice?clarify?best?combination?effect.

Key?words：?fruit?juice;?enzyme?preparation;?clarification;?enzymatic?hydrolysis