果膠酶澄清蜜柚汁的工藝優(yōu)化

余森艷 李志紅

摘要：以琯溪蜜柚為主要原料，研究果膠酶對(duì)蜜柚汁的澄清工藝，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，對(duì)其澄清工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，酶解的最佳工藝條件為果膠酶添加量0.05%，最適pH值3.5，酶解溫度50 ℃，酶解時(shí)間2.0 h。在此酶解工藝條件下，蜜柚汁透光率達(dá)77.8%以上，澄清度明顯提高。酶解后產(chǎn)品風(fēng)味獨(dú)特，基本保留鮮蜜柚汁營(yíng)養(yǎng)成分。

關(guān)鍵詞：果膠酶;蜜柚汁;澄清;工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TS255.44???? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A??? doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2020.02.008

Study on Clarification of Honey Pomelo Juice with Pectinase

YU Senyan，LI Zhihong

（College of Biology and Food Engineering，Guangxi Normal University for Nationalities，Chongzuo，Guangxi 532200，China）

Abstract：Guanxi honey pomelo was chosen as experimental raw material，and the best clarification conditions of honey pomelo juice by means of pectinase clarify method was also researched in this paper. Through single factor test and orthogonal test，the clarification process of? honey pomelo juice by pectinase was studied in this paper. The results showed that the optimum clarification process conditions of honey pomelo juice by pectinase were as follows：pectinase addition 0.05%，pH 3.5，temperature 50 ℃ and enzymolysis time 2.0 h. Under this condition，the transmittance of honey pomelo juice can reach to above 77.8%，and the clarification degree was obviously improved. After enzymolysis，it had peculiar flavor of honey pomelo juice and contained the most nutritive.

Key words：pectinase;honey pomelo juice;clarification;process optimization

蜜柚（Honey pomelo），又名香拋、朱欒、雪柚、氣柑、霜柚、文旦等，為蕓香科（Rutaceae）、柑橘亞科、柑橘屬植物柚樹的成熟果實(shí)，主要種植于廣東、廣西、福建、四川、陜西等地，有“天然水果罐頭”之稱[1]?，g溪蜜柚是我國(guó)傳統(tǒng)柚類品種，出產(chǎn)于福建省平和縣琯溪河畔，果實(shí)皮薄肉多、酸甜適宜、汁多籽少，深受大眾喜愛[2]。

目前，蜜柚的開發(fā)利用主要是鮮柚果的出口和蜜柚果汁飲料的生產(chǎn)。但鮮柚果的銷售易受季節(jié)限制，且蜜柚深加工技術(shù)還比較匱乏，致使鮮果大量過剩，導(dǎo)致腐爛浪費(fèi)。因此，對(duì)蜜柚深加工技術(shù)開展研究，特別是如何提高蜜柚果汁的品質(zhì)很有研究必要。由于蜜柚果實(shí)較大，其果汁內(nèi)所含固形物較多，榨汁后產(chǎn)品易出現(xiàn)渾濁、沉淀等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的感官及口感。果膠酶能改善果汁的壓榨性能、降低黏度、增加出汁率，同時(shí)在保存產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分等方面有很獨(dú)特的作用[3]。研究利用果膠酶對(duì)蜜柚汁進(jìn)行澄清處理，旨在為澄清型蜜柚汁的生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)，同時(shí)為推動(dòng)我國(guó)蜜柚的深加工和延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈起到一定的促進(jìn)作用。

1?? 材料和方法

1.1?? 材料及試劑

琯溪蜜柚，市售;果膠酶（酶活力100 000 U/g），江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司提供;檸檬酸、碳酸氫鈉等（食品級(jí)），實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2?? 儀器與設(shè)備

YP1021型電子天平、752N型紫外可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品;JYZ-A560型榨汁機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司產(chǎn)品;PSH-3C型精密pH計(jì)，上海今邁儀器儀表有限公司產(chǎn)品;DZKW-S- 6型電熱恒溫水浴鍋，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3?? 測(cè)定方法

蜜柚汁澄清度的測(cè)定：采用分光光度法，用1 cm的比色皿，以蒸餾水作參比，于波長(zhǎng)650 nm處取上清液測(cè)定果汁的透光率，并用透光率評(píng)價(jià)蜜柚汁的澄清度。

1.4?? 蜜柚汁酶解工藝流程及操作要點(diǎn)

1.4.1工藝流程

蜜柚→選果→清洗→去皮、籽、瓤→果肉破碎→榨汁→過濾→果膠酶處理→澄清果汁。

1.4.2?? 酶解法澄清蜜柚汁的單因素試驗(yàn)

（1）果膠酶添加量對(duì)澄清效果的影響。在酶解時(shí)間2.0 h，酶解溫度50 ℃，果汁pH值4.0的條件下，測(cè)出果膠酶添加量在0，0.02%，0.03%，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%時(shí)蜜柚汁的透光率，確定最佳果膠酶添加量范圍。

（2）pH值對(duì)澄清效果的影響。在酶解時(shí)間2.0 h，酶解溫度50 ℃，果膠酶添加量0.10%的條件下，測(cè)出果汁pH值在2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0時(shí)蜜柚汁的透光率，確定最佳pH值范圍。

（3）酶解溫度對(duì)澄清效果的影響。在酶解時(shí)間2.0 h，果汁pH值4.0，果膠酶添加量0.10%的條件下，測(cè)出酶解溫度在30，35，40，45，50，55 ℃時(shí)蜜柚汁的透光率，確定最佳酶解溫度范圍。

（4）酶解時(shí)間對(duì)澄清效果的影響。在酶解溫度50 ℃，果汁pH值4.0，果膠酶添加量0.10%的條件下，測(cè)出酶解時(shí)間在0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 h時(shí)蜜柚汁的透光率，確定最佳酶解時(shí)間范圍。

1.4.3?? 果膠酶澄清蜜柚汁的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交試驗(yàn)，采用四因素三水平按L9（34）進(jìn)行試驗(yàn)，以確定果膠酶對(duì)蜜柚汁澄清的最佳工藝條件。

2?? 結(jié)果與分析

2.1?? 酶解法澄清蜜柚汁的單因素試驗(yàn)

2.1.1?? 果膠酶添加量對(duì)蜜柚汁澄清效果的影響

果膠酶添加量對(duì)蜜柚汁透光率的影響見圖1。

采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，其添加量會(huì)對(duì)澄清效果產(chǎn)生較大的影響。由圖1可知，蜜柚汁透光率隨著果膠酶添加量的增加而逐漸上升，當(dāng)添加量達(dá)到0.05%時(shí)，透光率達(dá)到峰值，之后透光率又開始下降?？赡苁怯捎诠z酶添加量過少時(shí)，果膠物質(zhì)分解不完全，澄清效果差，甚至?xí)谐恋懋a(chǎn)生;果膠酶添加量過多時(shí)，酶蛋白又會(huì)使果汁產(chǎn)生混濁現(xiàn)象，造成透光率下降，并且還會(huì)增加澄清成本[4]。因此，采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，選擇果膠酶添加量?????? 0.03%，0.05%，0.10%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.2?? pH值對(duì)蜜柚汁澄清效果的影響

pH值對(duì)蜜柚汁透光率的影響見圖2。

由圖2可知，隨著蜜柚汁pH值從2.5增加到? 3.5，酶解效果顯著提高，蜜柚汁的透光率也逐漸上升，但是當(dāng)pH值超過3.5時(shí)，果膠酶的酶活會(huì)迅速下降，澄清效果反而變差。由此可見，果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，pH值對(duì)澄清效果影響很大，只有在最適pH值時(shí)，酶表現(xiàn)出最大活力，高于或低于此pH值，酶活力就會(huì)降低。因此，采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，選擇pH值分別為3.0，3.5，4.0進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.3?? 酶解溫度對(duì)蜜柚汁澄清效果的影響

酶解溫度對(duì)蜜柚汁透光率的影響見圖3。

由圖3可知，酶解溫度低于50 ℃時(shí)，隨著酶解溫度上升，蜜柚汁的透光率不斷增大;當(dāng)溫度超過50 ℃時(shí)，透光率反而開始下降?？赡苁怯捎诠z酶是蛋白質(zhì)，只有在果膠酶的最適溫度范圍內(nèi)，才會(huì)進(jìn)行酶解作用。當(dāng)溫度過高時(shí)，一般在60 ℃以上，果膠酶的活性就會(huì)受到抑制，甚至引起變性而喪失活性[5]。因此，采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，選擇溫度分別為45，50，55 ℃進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.4?? 酶解時(shí)間對(duì)蜜柚汁澄清效果的影響

酶解時(shí)間對(duì)蜜柚汁透光率的影響見圖4。

果膠酶作用時(shí)間長(zhǎng)短與果膠酶分解果膠作用是否完全有很大的關(guān)系。作用時(shí)間短，分解不完全，澄清效果不理想。由圖4可知，當(dāng)酶解時(shí)間小于2.0 h時(shí)，隨著酶解時(shí)間的增加，果汁的透光率增大;當(dāng)酶解時(shí)間為2.0 h時(shí)，果汁的透光率達(dá)到最大，之后透光率又呈下降趨勢(shì)。可能是由于酶解作用時(shí)間太短，果膠物質(zhì)分解不完全，澄清效果不理想，但如果酶解時(shí)間太長(zhǎng)，果汁中的一些微生物容易滋生，導(dǎo)致果汁變渾濁，反而使透光率下降。因此，采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，選擇酶解時(shí)間分別為1.5，2.0，2.5 h進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2?? 果膠酶澄清蜜柚汁的正交試驗(yàn)

為了進(jìn)一步優(yōu)化蜜柚汁的澄清工藝，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，以果膠酶添加量、pH值、酶解溫度、酶解時(shí)間為因素，以蜜柚汁的透光率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)來優(yōu)化酶解條件。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1，正交試驗(yàn)結(jié)果見表2，方差分析見表3。

由表2可知，影響透光率的4個(gè)因素主次順序?yàn)镃>B>A>D，即影響最大的是酶解溫度，其次為蜜柚汁pH值、果膠酶添加量、酶解時(shí)間。在正交試驗(yàn)中，果膠酶澄清蜜柚汁的最優(yōu)組合為A2B2C2D2，即果膠酶添加量0.05%，pH值3.5，酶解溫度50 ℃，酶解時(shí)間2.0 h。根據(jù)表3方差分析可知，酶解溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響顯著。

2.3?? 果膠酶澄清蜜柚汁的驗(yàn)證試驗(yàn)

驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知，在最佳酶解條件（A2B2C2D2）下，蜜柚汁的平均透光率達(dá)到了77.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.27%，其透光率比正交試驗(yàn)表中各組透光率都高，達(dá)到了正交試驗(yàn)優(yōu)化酶解工藝條件的目的。

3?? 結(jié)論

（1）采用果膠酶澄清蜜柚汁時(shí)，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，各因素對(duì)澄清效果的影響順序依次為酶解溫度>果汁pH值>果膠酶添加量>酶解時(shí)間。

（2）果膠酶澄清蜜柚汁的最佳酶解工藝條件為果膠酶添加量0.05%，pH值3.5，酶解溫度50 ℃，酶解時(shí)間2.0 h，在此條件下蜜柚汁的透光率達(dá)到77.8%。由此可見，采用果膠酶澄清蜜柚汁是可行的，酶解后蜜柚汁澄清度有了明顯提高，具有很好的生產(chǎn)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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黃素春. 平和蜜柚經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展對(duì)策[J]. 綠色科技，2018（17）：197-198.

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收稿日期：2019-08-07

作者簡(jiǎn)介：余森艷（1977—?? ），女，碩士，副教授，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)及發(fā)酵產(chǎn)品。