果膠酶對火龍果汁的澄清效果

◎ 趙世民，陳余燕

（廣州工商學院，廣東 廣州 510850）

火龍果（Hylocereus undatus）為仙人掌科量天尺屬植物，屬于熱帶和亞熱帶水果[1]。火龍果原產于巴西和墨西哥等中美洲國家，我國引種的火龍果品種有白肉火龍果、紅肉火龍果和紫紅肉火龍果。火龍果含有碳水化合物、蛋白質、膳食纖維、胡蘿卜素、花青素、磷、鈣、鐵、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B3及維生素B12等營養物質[2-3]。火龍果除了鮮食外，亦可將果汁加工成飲料，由于果膠等多糖類物質的存在，榨出的火龍果汁往往比較黏稠和渾濁，這給過濾帶來了不便，同時也使得加工出的飲料比較渾濁，為了解決這一問題，本實驗嘗試用果膠酶來降解火龍果汁中的果膠，以降低果汁的黏度和渾濁度[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

火龍果（海南紅心火龍果）；果膠酶（食品級，河南萬邦實業有限公司，酶活力≥60 000 U/mL）；蔗糖（河南萬邦實業有限公司）；無水檸檬酸（山東濰坊英軒實業有限公司）；FB-818B榨汁機（廣州市杰冠西廚設備廠）；HHS-21-4電熱恒溫水浴鍋（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）；URG20E0007 A360型紫外可見分光光度計（翱藝儀器（上海）有限公司）；80目、100目標準分樣篩（東莞超凡篩網）；AB104電子天平（沈陽多杰電子科技有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理

選擇新鮮、完整、成熟的紅皮紅肉火龍果，經清洗、去皮、切塊和榨汁后，分別用80目和100目的篩網過濾果汁。首先用80目的篩網過濾果汁，以除去果汁中的較大顆粒不溶物及果籽，接著再用100目篩網過濾，以去除果汁中殘存的更小的顆粒物[5]。

1.2.2 測定火龍果汁濃度對各種不同波長可見光的吸光度

將火龍果原汁用蒸餾水稀釋為1.0%、1.5%和10.0%的火龍果汁水溶液，用80目的篩網過濾后，在400～630 nm的波長范圍，測定火龍果汁水溶液對不同波長光的吸光度，不同光的波長間隔為10 nm，以蒸餾水為參比溶液，用測得的火龍果汁水溶液對不同波長光的吸光度繪制吸光度-波長關系曲線，吸光度-波長關系曲線的峰值對應的光的波長就是火龍果汁水溶液吸收程度最大的光對應的波長。

1.2.3 果膠酶添加量對火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無水檸檬酸和果膠酶，使蔗糖的含量為6%，檸檬酸的含量為0.1%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應時間為60 min，果膠酶的用量分別為0、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%及0.30%，測定相應的火龍果汁水溶液對波長為540 nm的單色光的透光率。根據透光率的變化，分析判斷果膠酶對火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.4 檸檬酸添加量對火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無水檸檬酸和果膠酶，使蔗糖的含量為6%，果膠酶的含量為0.2%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應時間為60 min，改變檸檬酸的用量分別為0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%及0.40%，測定相應的火龍果汁水溶液對波長為540 nm的單色光的透光率，根據透光率的變化，分析判斷檸檬酸對火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.5 蔗糖添加量對火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無水檸檬酸和果膠酶，使檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.2%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應時間為60 min，蔗糖的用量分別為4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%及11%，測定相應的火龍果汁水溶液對波長為540 nm的單色光的透光率，根據透光率的變化，分析判斷蔗糖對火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.6 反應時間對火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無水檸檬酸和果膠酶，使檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.2%，蔗糖的含量為6%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應時間分別為30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min及90 min，測定相應的火龍果汁水溶液對波長為540 nm的單色光的透光率，根據透光率的變化，分析判斷反應時間對火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.7 反應溫度對火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無水檸檬酸和果膠酶，使檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.2%，蔗糖的含量為6%，反應時間控制在50 min，然后用水浴鍋加熱，反應溫度分別為25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃及60 ℃，測定相應的火龍果汁水溶液對波長為540 nm的單色光的透光率，根據透光率的變化，分析判斷反應溫度對火龍果汁水溶液的澄清效果。

2 結果與分析

2.1 火龍果汁水溶液最大吸收光的波長

從圖1可以看出，濃度為1.0%、1.5%和10.0%的火龍果汁水溶液均對波長為540 nm的單色光有最大吸收。火龍果汁水溶液的濃度、成分和其他外界條件發生變化時，對于波長為540 nm的單色光的吸光度的變化最敏感，會引起吸光度較大變化，靈敏度高。因此，選擇波長為540 nm的單色光，來測定火龍果汁水溶液在各種情況下的吸光度和透射率。

圖1 火龍果汁對不同波長光線的吸光度圖

2.2 果膠酶添加量對火龍果汁澄清效果的影響

從圖2可以看出，不添加果膠酶，火龍果汁水溶液的透光率大約為73%，火龍果汁水溶液顯得比較渾濁。當添加不同用量的果膠酶后，火龍果汁水溶液的透光率都不同程度有所提高，從火龍果汁水溶液的外觀看，溶液的渾濁度明顯下降，變得較為清澈，說明果膠酶的加入，導致了果汁中的果膠降解，造成果膠大分子變為可溶于水的小分子，外觀上看，火龍果汁水溶液隨之變得清澈透明。果膠酶的用量為0.20%時，火龍果汁水溶液的透光率相對較大。

圖2 果膠酶用量對火龍果汁透光率的影響圖

2.3 檸檬酸添加量對火龍果汁澄清效果的影響

改變檸檬酸的添加量，會改變火龍果汁水溶液的pH。從圖3可以看出，當檸檬酸添加量大于0.20%時，火龍果汁水溶液對于波長為540 nm的單色光的透光率大約在81%，繼續增加檸檬酸的用量，火龍果汁水溶液的透光率變化不明顯。綜合考慮，把檸檬酸的用量控制在0.25%比較合適。經過酶處理的火龍果汁水溶液，外觀上看，較為清澈透明，較少渾濁。

圖3 檸檬酸用量對火龍果汁透光率的影響圖

2.4 蔗糖添加量對火龍果汁澄清效果的影響

改變蔗糖的添加量，從圖4可以看出，當蔗糖添加量大于5%時，火龍果汁水溶液對于波長為540 nm的單色光的透光率大約在78%，繼續增加蔗糖的用量，火龍果汁水溶液的透光率變化不明顯。綜合考慮，把蔗糖的用量控制在6%比較合適。經過酶處理的火龍果汁水溶液，外觀上看，較為清澈透明，較少渾濁。

圖4 蔗糖用量對火龍果汁透光率的影響圖

2.5 反應時間對火龍果汁澄清效果的影響

改變反應時間，從圖5可以看出，當反應時間超過50 min后，火龍果汁水溶液對于波長為540 nm的單色光的透光率在76.5%～78.0%波動，綜合考慮，把反應時間控制在50 min比較合適。經過酶處理的火龍果汁水溶液，外觀上看，較為清澈透明，較少渾濁。

圖5 反應時間對火龍果汁透光率的影響圖

2.6 反應溫度對火龍果汁澄清效果的影響

溫度對果膠酶的活性影響較大，溫度過低酶活性低，溫度過高會導致果膠酶失活，從而影響果膠酶對火龍果汁澄清的效果。從圖6可以看出，隨著反應溫度的升高，火龍果汁水溶液對于波長為540 nm的單色光的透光率逐漸提高，但是發現，當溫度超過35 ℃時，火龍果汁水溶液的顏色逐漸變淺，有褪色現象發生，從而導致透光率升高。為防止褪色，同時保持果膠酶具有足夠的反應活性，把反應溫度控制在35 ℃較好，即防止了色素分解，又保持了果膠酶有足夠的反應活性。如果溫度過高，溶液不僅會脫色，而且還可能造成酶失活。

圖6 溫度對火龍果汁透光率的影響圖

3 結論

研究結果表明，果膠酶、檸檬酸和蔗糖的用量、反應時間和反應溫度等因素對于火龍果汁水溶液的透光率和澄清度都有影響，為了較好地降解火龍果汁水溶液中的果膠，降低火龍果汁水溶液的渾濁度，提高透明度，較好的反應條件是在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，保持檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.20%，蔗糖的含量為6%，反應時間控制在50 min，反應溫度控制在35 ℃。