柚苷酶在柑橘类果汁脱苦中的应用

张夙夙

摘 要：以柚皮苷为主的苦味物质广泛存在于柑橘中，使得柑橘类果汁在饮用时口感不佳，难以被消费者接受。该文就柚苷酶的性质、脱苦机理、方法及其影响因素，以及对柚苷酶在柑橘类果汁脱苦中的应用进行了综述。

关键词：柚苷酶；柑橘类果汁；脱苦

中图分类号 TS275.5 文献标识码 A 文章编号 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

柑橘类果汁中的苦味物质主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等为代表的类黄酮化合物和以柠檬苦素、诺米林等为代表的三萜系化合物造成的[1]。由于这些苦味物质的存在，使柑橘类果汁的品质受到影响，令消费者在饮用时难以接受，口感不佳。因此，柑橘类果汁的脱苦技术在柑橘类果汁的加工过程中显得尤为重要。由于柑橘类果汁苦味的主要来源是柚皮苷，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种，利用柚苷酶的酶法脱苦技术，因其能在保持柑橘类果汁品质的基础上较好地去除苦味[2]，受到越来越多的重视。

1 柚苷酶的研究现状

1.1 柚苷酶的性质及作用机理 柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成的混合酶，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性[3]。其脱苦机理为α-L-鼠李糖苷酶将柑橘类果汁中的柚皮苷水解为鼠李糖和普鲁宁（普鲁宁的苦味约为柚皮苷的1/3，因此苦味有所减轻），普鲁宁在β-D-葡萄糖苷酶的继续作用下生成无苦味的柚配质和葡萄糖[4]。

1.2 生产方法 柚苷酶最初是Hall于1938年在芹菜种子中分离得到的[5]，现可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌进行商业化生产。目前我国研究的主要是黑曲霉，育种方法多为传统的自然筛选和诱变。由于柚苷酶不是单一酶，还没有基因工程菌方面的研究[6]。

2 利用柚苷酶进行柑橘类果汁的脱苦方法

2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最终生成没有苦味的柚配质和葡萄糖[7]。王鸿飞[8]等利用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦的单因素试验表明，柚皮苷酶最小用量为0.5g/L、果汁温度为45～70℃、果汁pH值为3～5、作用最短时间为60min，脱苦效果较好，脱苦率可达85%以上。在此基础上，采用正交试验进行柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦工艺条件的优化，得出其最适工艺条件为：柚皮苷酶用量为0.5g/L、果汁温度为60℃、果汁pH值为4、作用时间为90min，脱苦率达90.55%。

2.2 固定化酶法 固定化酶与自然酶相比，具有稳定性高、可重复持续使用等优点，该方法用于脱苦已有许多实例。雷生姣等[9-10]利用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸钙为载体，通过戊二醛交联，制备成水不溶性的固定化柚苷酶凝胶颗粒，对固定化酶与游离酶的性质进行比较研究，其结果显示柚苷酶经PVA-海藻酸钙固定化后，其反应最适pH值和最适温度没有改变，但热稳定性提高，重复使用6次，仍保持60%的酶活力。

3 影响柚苷酶脱苦效果的因素

3.1 用量 柚苷酶用量的多少会直接影响到柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。若柚苷酶用量过少，会导致苦味物质水解不完全，果汁苦味较重；若柚苷酶用量过多，虽然能显著降低果汁苦味，但导致脱苦后的果汁产生沉淀，品质和口感均明显下降[11]。

3.2 pH值 果汁的pH值会影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。一方面，pH值的高低影响酶的活性，只有当酶处于最适pH值范围时才能最大程度地发挥对底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷对果汁的pH值具有不稳定性，也会在一定程度上影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果[12]。

3.3 温度 果汁的温度主要通过作用于酶的活性进而影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。若温度过低，酶的活性受抑制；温度过高，会导致酶蛋白变性失活，因此，温度过高或过低都会降低柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果[13]。

4 结语

虽然国内外已报道过较多的利用酶法去除柑橘类果汁苦味的技术研究，也分离筛选得到了一些柚苷酶的生产菌种[14-15]，但整体而言柑橘类果汁苦味去除的研究还处于实验室阶段，要实现工业化生产还需要大量的工作。国外虽然已有商品化的柚苷酶产品，但由于其成本较高，限制了酶法脱苦的实用性。因此，在保持果汁营养成分的基础上，既简便又低成本地去除柑橘类果汁的苦味将是今后研究的主要方向。

参考文献

[1]左安连，毛海舫，李琼，等.柑橘类果汁脱苦方法研究综述[J].香料香精化妆品，2008，（3）：33-39.

[2]何晋浙，汪钊，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的应用[J].中国调味品，2001，（11）：18-20.

[3]孙兰萍.柑桔类果汁苦味物质的脱除研究[J].食品工业科技，2003，（1）：97-100.

[4]张晨，刘志伟.柚苷酶的应用及发酵生产研究[J].广州化工，2006，34（2）：4-5.

[5]姚辉.产柚苷酶菌株的选育及柚子汁酶法脱苦工艺的研究[D].福建农林大学，2009.

[6]文蓉，黎继烈，崔培梧，等.柑橘类果汁的酶法脱苦研究进展[J].北方园艺，2009（3）：130-133.

[7]白卫东，刘晓燕.柑桔汁脱苦方法研究进展[J].食品工业科技，2006，（9）：202-205.

[8]王鸿飞，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦效果的研究[J].农业工程学报，2004，20（6）：174-177.

[9]雷生姣，王可兴，吕晓燕，等.聚乙烯醇-海藻酸钙固定化柚苷酶[J].食品科学，2011，（32）：138-143.

[10]雷生姣，潘思轶，肖敏，等.MCM-41固定化柚苷酶脱苦葡萄柚汁[J].食品工业科技，2012，（1）：189-193.

[11]乔海鸥，丁晓雯，张庆祝，等.柑桔类果汁的脱苦技术[J].包装与食品机械，2003，21（5）：27-31.

[12]张璟晶，袁敏，管远红，等.不同温度、pH和无机离子对黑曲霉A66菌株产柚苷酶活力影响的初步研究[J].江南农业大学学报，2006，28（3）：449-452.

[13]雷生姣，潘思轶.柚（皮）苷酶的研究进展[J].食品科学，2009，30（10）：314-317.

[14]张怡，曾红亮，姚辉，等.柚苷酶产生菌的分离筛选及鉴定[J].中国食品学报，2012，12（2）：196-200.

[15]张晨，刘志伟，郑彦彤，等.产柚苷酶菌株B04的分离及产酶特性研究[J].工业微生物，2007，37（5）：38-41. （责编：张宏民）endprint

摘 要：以柚皮苷为主的苦味物质广泛存在于柑橘中，使得柑橘类果汁在饮用时口感不佳，难以被消费者接受。该文就柚苷酶的性质、脱苦机理、方法及其影响因素，以及对柚苷酶在柑橘类果汁脱苦中的应用进行了综述。

关键词：柚苷酶；柑橘类果汁；脱苦

中图分类号 TS275.5 文献标识码 A 文章编号 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

柑橘类果汁中的苦味物质主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等为代表的类黄酮化合物和以柠檬苦素、诺米林等为代表的三萜系化合物造成的[1]。由于这些苦味物质的存在，使柑橘类果汁的品质受到影响，令消费者在饮用时难以接受，口感不佳。因此，柑橘类果汁的脱苦技术在柑橘类果汁的加工过程中显得尤为重要。由于柑橘类果汁苦味的主要来源是柚皮苷，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种，利用柚苷酶的酶法脱苦技术，因其能在保持柑橘类果汁品质的基础上较好地去除苦味[2]，受到越来越多的重视。

1 柚苷酶的研究现状

1.1 柚苷酶的性质及作用机理 柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成的混合酶，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性[3]。其脱苦机理为α-L-鼠李糖苷酶将柑橘类果汁中的柚皮苷水解为鼠李糖和普鲁宁（普鲁宁的苦味约为柚皮苷的1/3，因此苦味有所减轻），普鲁宁在β-D-葡萄糖苷酶的继续作用下生成无苦味的柚配质和葡萄糖[4]。

1.2 生产方法 柚苷酶最初是Hall于1938年在芹菜种子中分离得到的[5]，现可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌进行商业化生产。目前我国研究的主要是黑曲霉，育种方法多为传统的自然筛选和诱变。由于柚苷酶不是单一酶，还没有基因工程菌方面的研究[6]。

2 利用柚苷酶进行柑橘类果汁的脱苦方法

2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最终生成没有苦味的柚配质和葡萄糖[7]。王鸿飞[8]等利用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦的单因素试验表明，柚皮苷酶最小用量为0.5g/L、果汁温度为45～70℃、果汁pH值为3～5、作用最短时间为60min，脱苦效果较好，脱苦率可达85%以上。在此基础上，采用正交试验进行柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦工艺条件的优化，得出其最适工艺条件为：柚皮苷酶用量为0.5g/L、果汁温度为60℃、果汁pH值为4、作用时间为90min，脱苦率达90.55%。

2.2 固定化酶法 固定化酶与自然酶相比，具有稳定性高、可重复持续使用等优点，该方法用于脱苦已有许多实例。雷生姣等[9-10]利用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸钙为载体，通过戊二醛交联，制备成水不溶性的固定化柚苷酶凝胶颗粒，对固定化酶与游离酶的性质进行比较研究，其结果显示柚苷酶经PVA-海藻酸钙固定化后，其反应最适pH值和最适温度没有改变，但热稳定性提高，重复使用6次，仍保持60%的酶活力。

3 影响柚苷酶脱苦效果的因素

3.1 用量 柚苷酶用量的多少会直接影响到柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。若柚苷酶用量过少，会导致苦味物质水解不完全，果汁苦味较重；若柚苷酶用量过多，虽然能显著降低果汁苦味，但导致脱苦后的果汁产生沉淀，品质和口感均明显下降[11]。

3.2 pH值 果汁的pH值会影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。一方面，pH值的高低影响酶的活性，只有当酶处于最适pH值范围时才能最大程度地发挥对底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷对果汁的pH值具有不稳定性，也会在一定程度上影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果[12]。

3.3 温度 果汁的温度主要通过作用于酶的活性进而影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。若温度过低，酶的活性受抑制；温度过高，会导致酶蛋白变性失活，因此，温度过高或过低都会降低柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果[13]。

4 结语

虽然国内外已报道过较多的利用酶法去除柑橘类果汁苦味的技术研究，也分离筛选得到了一些柚苷酶的生产菌种[14-15]，但整体而言柑橘类果汁苦味去除的研究还处于实验室阶段，要实现工业化生产还需要大量的工作。国外虽然已有商品化的柚苷酶产品，但由于其成本较高，限制了酶法脱苦的实用性。因此，在保持果汁营养成分的基础上，既简便又低成本地去除柑橘类果汁的苦味将是今后研究的主要方向。

参考文献

[1]左安连，毛海舫，李琼，等.柑橘类果汁脱苦方法研究综述[J].香料香精化妆品，2008，（3）：33-39.

[2]何晋浙，汪钊，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的应用[J].中国调味品，2001，（11）：18-20.

[3]孙兰萍.柑桔类果汁苦味物质的脱除研究[J].食品工业科技，2003，（1）：97-100.

[4]张晨，刘志伟.柚苷酶的应用及发酵生产研究[J].广州化工，2006，34（2）：4-5.

[5]姚辉.产柚苷酶菌株的选育及柚子汁酶法脱苦工艺的研究[D].福建农林大学，2009.

[6]文蓉，黎继烈，崔培梧，等.柑橘类果汁的酶法脱苦研究进展[J].北方园艺，2009（3）：130-133.

[7]白卫东，刘晓燕.柑桔汁脱苦方法研究进展[J].食品工业科技，2006，（9）：202-205.

[8]王鸿飞，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦效果的研究[J].农业工程学报，2004，20（6）：174-177.

[9]雷生姣，王可兴，吕晓燕，等.聚乙烯醇-海藻酸钙固定化柚苷酶[J].食品科学，2011，（32）：138-143.

[10]雷生姣，潘思轶，肖敏，等.MCM-41固定化柚苷酶脱苦葡萄柚汁[J].食品工业科技，2012，（1）：189-193.

[11]乔海鸥，丁晓雯，张庆祝，等.柑桔类果汁的脱苦技术[J].包装与食品机械，2003，21（5）：27-31.

[12]张璟晶，袁敏，管远红，等.不同温度、pH和无机离子对黑曲霉A66菌株产柚苷酶活力影响的初步研究[J].江南农业大学学报，2006，28（3）：449-452.

[13]雷生姣，潘思轶.柚（皮）苷酶的研究进展[J].食品科学，2009，30（10）：314-317.

[14]张怡，曾红亮，姚辉，等.柚苷酶产生菌的分离筛选及鉴定[J].中国食品学报，2012，12（2）：196-200.

[15]张晨，刘志伟，郑彦彤，等.产柚苷酶菌株B04的分离及产酶特性研究[J].工业微生物，2007，37（5）：38-41. （责编：张宏民）endprint

摘 要：以柚皮苷为主的苦味物质广泛存在于柑橘中，使得柑橘类果汁在饮用时口感不佳，难以被消费者接受。该文就柚苷酶的性质、脱苦机理、方法及其影响因素，以及对柚苷酶在柑橘类果汁脱苦中的应用进行了综述。

关键词：柚苷酶；柑橘类果汁；脱苦

中图分类号 TS275.5 文献标识码 A 文章编号 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

柑橘类果汁中的苦味物质主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等为代表的类黄酮化合物和以柠檬苦素、诺米林等为代表的三萜系化合物造成的[1]。由于这些苦味物质的存在，使柑橘类果汁的品质受到影响，令消费者在饮用时难以接受，口感不佳。因此，柑橘类果汁的脱苦技术在柑橘类果汁的加工过程中显得尤为重要。由于柑橘类果汁苦味的主要来源是柚皮苷，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种，利用柚苷酶的酶法脱苦技术，因其能在保持柑橘类果汁品质的基础上较好地去除苦味[2]，受到越来越多的重视。

1 柚苷酶的研究现状

1.1 柚苷酶的性质及作用机理 柚苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成的混合酶，具有α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶的活性[3]。其脱苦机理为α-L-鼠李糖苷酶将柑橘类果汁中的柚皮苷水解为鼠李糖和普鲁宁（普鲁宁的苦味约为柚皮苷的1/3，因此苦味有所减轻），普鲁宁在β-D-葡萄糖苷酶的继续作用下生成无苦味的柚配质和葡萄糖[4]。

1.2 生产方法 柚苷酶最初是Hall于1938年在芹菜种子中分离得到的[5]，现可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌进行商业化生产。目前我国研究的主要是黑曲霉，育种方法多为传统的自然筛选和诱变。由于柚苷酶不是单一酶，还没有基因工程菌方面的研究[6]。

2 利用柚苷酶进行柑橘类果汁的脱苦方法

2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最终生成没有苦味的柚配质和葡萄糖[7]。王鸿飞[8]等利用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦的单因素试验表明，柚皮苷酶最小用量为0.5g/L、果汁温度为45～70℃、果汁pH值为3～5、作用最短时间为60min，脱苦效果较好，脱苦率可达85%以上。在此基础上，采用正交试验进行柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦工艺条件的优化，得出其最适工艺条件为：柚皮苷酶用量为0.5g/L、果汁温度为60℃、果汁pH值为4、作用时间为90min，脱苦率达90.55%。

2.2 固定化酶法 固定化酶与自然酶相比，具有稳定性高、可重复持续使用等优点，该方法用于脱苦已有许多实例。雷生姣等[9-10]利用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸钙为载体，通过戊二醛交联，制备成水不溶性的固定化柚苷酶凝胶颗粒，对固定化酶与游离酶的性质进行比较研究，其结果显示柚苷酶经PVA-海藻酸钙固定化后，其反应最适pH值和最适温度没有改变，但热稳定性提高，重复使用6次，仍保持60%的酶活力。

3 影响柚苷酶脱苦效果的因素

3.1 用量 柚苷酶用量的多少会直接影响到柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。若柚苷酶用量过少，会导致苦味物质水解不完全，果汁苦味较重；若柚苷酶用量过多，虽然能显著降低果汁苦味，但导致脱苦后的果汁产生沉淀，品质和口感均明显下降[11]。

3.2 pH值 果汁的pH值会影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。一方面，pH值的高低影响酶的活性，只有当酶处于最适pH值范围时才能最大程度地发挥对底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷对果汁的pH值具有不稳定性，也会在一定程度上影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果[12]。

3.3 温度 果汁的温度主要通过作用于酶的活性进而影响柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果。若温度过低，酶的活性受抑制；温度过高，会导致酶蛋白变性失活，因此，温度过高或过低都会降低柚苷酶对柑橘类果汁的脱苦效果[13]。

4 结语

虽然国内外已报道过较多的利用酶法去除柑橘类果汁苦味的技术研究，也分离筛选得到了一些柚苷酶的生产菌种[14-15]，但整体而言柑橘类果汁苦味去除的研究还处于实验室阶段，要实现工业化生产还需要大量的工作。国外虽然已有商品化的柚苷酶产品，但由于其成本较高，限制了酶法脱苦的实用性。因此，在保持果汁营养成分的基础上，既简便又低成本地去除柑橘类果汁的苦味将是今后研究的主要方向。

参考文献

[1]左安连，毛海舫，李琼，等.柑橘类果汁脱苦方法研究综述[J].香料香精化妆品，2008，（3）：33-39.

[2]何晋浙，汪钊，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的应用[J].中国调味品，2001，（11）：18-20.

[3]孙兰萍.柑桔类果汁苦味物质的脱除研究[J].食品工业科技，2003，（1）：97-100.

[4]张晨，刘志伟.柚苷酶的应用及发酵生产研究[J].广州化工，2006，34（2）：4-5.

[5]姚辉.产柚苷酶菌株的选育及柚子汁酶法脱苦工艺的研究[D].福建农林大学，2009.

[6]文蓉，黎继烈，崔培梧，等.柑橘类果汁的酶法脱苦研究进展[J].北方园艺，2009（3）：130-133.

[7]白卫东，刘晓燕.柑桔汁脱苦方法研究进展[J].食品工业科技，2006，（9）：202-205.

[8]王鸿飞，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦效果的研究[J].农业工程学报，2004，20（6）：174-177.

[9]雷生姣，王可兴，吕晓燕，等.聚乙烯醇-海藻酸钙固定化柚苷酶[J].食品科学，2011，（32）：138-143.

[10]雷生姣，潘思轶，肖敏，等.MCM-41固定化柚苷酶脱苦葡萄柚汁[J].食品工业科技，2012，（1）：189-193.

[11]乔海鸥，丁晓雯，张庆祝，等.柑桔类果汁的脱苦技术[J].包装与食品机械，2003，21（5）：27-31.

[12]张璟晶，袁敏，管远红，等.不同温度、pH和无机离子对黑曲霉A66菌株产柚苷酶活力影响的初步研究[J].江南农业大学学报，2006，28（3）：449-452.

[13]雷生姣，潘思轶.柚（皮）苷酶的研究进展[J].食品科学，2009，30（10）：314-317.

[14]张怡，曾红亮，姚辉，等.柚苷酶产生菌的分离筛选及鉴定[J].中国食品学报，2012，12（2）：196-200.

[15]张晨，刘志伟，郑彦彤，等.产柚苷酶菌株B04的分离及产酶特性研究[J].工业微生物，2007，37（5）：38-41. （责编：张宏民）endprint