龙眼果肉液化酶解工艺的研究

颜智云，王小红

（华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070）

龙眼俗称“桂圆”，是我国南亚热带名贵特产，历史上有南方“桂圆”北“人参”之称。它含有大量的VA、VB及葡萄糖、蔗糖等，对于健忘、心悸、神经衰弱之不眠症等都有很好的治疗作用。我国是世界上龙眼栽种面积最大、产量最多的国家。但龙眼的加工产品大多为龙眼罐头，龙眼干、桂圆肉、桂圆糖果等，这些产品的风味失去了龙眼原有的滋味，营养损耗也大，已不能满足我国龙眼生产的发展和消费者的需求。而果汁的生产能较好的保持鲜果的色泽、风味及营养，是水果深加工的主要方向[1]。龙眼果汁生产中最重要的一步就是获得澄清的龙眼果汁，果胶酶是能分解果胶质的多种酶的总称，作用于果胶中D-半乳糖醛酸残基之间的糖苷键，使高分子的聚半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸和果胶酸小分子物质，使原来存在果浆中的固形物失去依托而沉降下来，提高和加快了果浆的可滤性和过滤速度。因此果胶酶是应用于果汁生产的重要酶制剂之一[2]。用果胶酶处理澄清果汁，在苹果、猕猴桃汁等方面已成功地得到应用。在现有的果汁澄清研究中大多是利用果胶酶水解引起果汁混浊的果胶物质，使果汁变得澄清透亮，解决果汁贮存期间因果胶聚集分层的不良现象，如国内王鸿飞等探究了果胶酶对经榨汁离心分离后的草莓原汁的澄清效果[3]。

在果胶酶酶解液化制取龙眼澄清果汁方面，通过检测出汁率，梁立坚探讨了复合酶液化制取澄清果汁的研究[4]，关于酶解后澄清果汁中的可溶性糖的种类和含量的研究鲜有报道。本文综合考虑出汁率，澄清度，果胶定性实验，固形物、还原糖和可溶性总糖含量等6个指标，系统地探讨了果胶酶液化酶解龙眼果肉的最佳条件，并采用薄层层析法初步鉴定了龙眼酶解液中可溶性糖的种类。本研究结果能为龙眼饮料的工业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

722型分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；S21-4型电热恒温水浴锅：上海精宏实验设备有限公司。

龙眼：由广东瑞恒农林科技发展有限公司提供。诺维信果胶裂解酶（复配XXL型，酶活10000PECTU/mL）：由诺维信（中国）生物技术有限公司提供；其他化学试剂均为分析纯。

1.2 工艺流程

冷冻龙眼果肉破碎→榨汁→酶解→抽滤→龙眼澄清汁

1.3 方法

1.3.1 出汁率的测定

1.3.2 澄清度的测定[5]

果汁澄清度的测定采用分光光度法，用蒸馏水做参比，在660 nm波长下测透过率，以表示果汁的澄清度，澄清度越高，透过率越大。

1.3.3 可溶性固形物含量的测定

按照国标GB/T12143-2008《饮料通用分析方法》采用折光计法测可溶性固形物含量。

1.3.4 果胶物质的定性检测

变性酒精法[6-7]。

1.3.5 还原糖的测定[8]

3，5-二硝基水杨酸比色法。

1.3.6 可溶性总糖的测定[8]

蒽酮比色法。

1.3.7 液化酶解液中可溶性糖的初步鉴定[9]

薄层层析法。

准确吸取标准糖溶液（10 g/L的D-半乳糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，低聚异麦芽糖，麦芽糖，山梨糖，棉子糖，纤维二糖，鼠李糖，海藻糖，琼脂糖）、样品溶液2 μL分别点于硅胶板上，在贮有展开剂V正丁醇∶V异丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4的层析缸中，上行展开，待溶剂上行至距板上部30 mm处，取出吹干；两次展层在第一次展层结束后，用铅笔标记展层前沿，吹干后再放入展层缸中进行第二次展层，待展层剂展层到标记处取出；均匀喷洒显色剂苯胺一二苯胺-磷酸试剂，85℃下于恒温烘箱中烘烤30 min，显色，根据预实验，展层2次分离效果较好。

2 结果与分析

2.1 pectinex XXL酶酶解条件的研究

2.1.1 pectinex XXL酶解时间对龙眼汁酶解效果的影响

Pectinex XXL果胶酶是一种复合液体果胶酶，对不同果汁的澄清作用特性有差异。在果胶酶的酶解用量为200 PECTU/L，pH 3.8，酶解温度50℃的酶解条件下探究酶解时间对龙眼果汁酶解效果的影响。如图1，图2，图3所示。

图1 果胶酶酶解时间与固形物含量的关系Fig.1 The relationship of pectinase enzymolysis time and solids content

图2 果胶酶酶解时间对龙眼果肉出汁率/透过率的影响Fig.2 The effect of enzymatic time on juice yield/transmittance of longan pulp

图3 酶解时间对龙眼果肉还原糖/可溶性总糖的影响Fig.3 The effect of enzymatic time on reducing sugar/total soluble sugar of longan pulp

随着酶解时间的增加，龙眼果汁中的固形物含量，还原糖，可溶性总糖含量均增高，出汁率和透过率随着酶解时间的增加先提高后下降；当酶解时间大于3 h时，固形物含量维持在13.0%不变，出汁率和透过率，还原糖，可溶性总糖含量基本稳定；此时果汁中无果胶的存在见表1。

表1 果胶酶酶解时间的果胶定性实验Table 1 The pectin qualitative experiment of pectinase enzymatic time

因此，pectinex XXL酶在酶剂量200 PECTU/L，酶解温度50℃，pH3.8的条件下酶解3 h酶解效果最佳。

2.1.2 pectinex XXL酶解温度对龙眼汁酶解效果的影响

在果胶酶的酶解用量为200 PECTU/L，pH 3.8，酶解3 h的酶解条件下探究酶解温度对龙眼果汁酶解效果的影响，如图4、图5、图6所示。

图4 果胶酶酶解温度与龙眼果汁固形物含量的关系Fig.4 The relationship of enzymatic temperature and solids content

图5 果胶酶酶解温度对龙眼果汁出汁率/透过率的影响Fig.5 The effect of enzymatic temperature on reducing sugar/total soluble sugar of longan pulp

图6 果胶酶酶解温度对龙眼果汁还原糖/可溶性总糖含量的影响Fig.6 The effect of enzymatic temperature on reducing sugar/total soluble sugar of longan pulp

由图4、图5、图6可知，在温度40℃～60℃之间，随着酶解温度的提高，固形物含量，透过率，还原糖含量不断增高，出汁率变化不大。可能是温度影响了果胶酶的活性，还原糖含量先提高，在55℃时含量又下降（见图6）。

表2 果胶酶酶解温度的果胶定性实验Table 2 The pectin qualitative experiment of pectinase enzymatic temperature

由表2可知，在50℃～55℃时，果胶分解完全。综合其他几个因素和实验2.2.1的结果，在酶剂量200 PECTU/L，酶解时间3 h，pH3.8，酶解温度 55℃时，液化酶解效果最佳。

2.2 龙眼酶解汁中可溶性糖的种类

图7 龙眼酶解汁中可溶性糖的TLC分析Fig.7 Analysis of total soluble sugar in longan enzymolysis liquid by TLC

在糖类的分离鉴定上，薄层层析法具有简单，快速，消耗成本低的优点，能定性半定量的检测样品中糖类的种类和含量。龙眼肉在pectinex XXL酶的作用下，果胶分解，果汁中还原糖，可溶性总糖含量增加，本实验通过薄层层析法初步对酶解液中糖的种类进行了分析。将龙眼pectinexXXL酶解稀释液与10 g/L的标准糖液在相同条件下进行薄层层析。若酶解液与标准糖液经薄层层析分离出的斑点最终在一条直线上，则可说明酶解液样品中可能含有此种糖。由图7a，b，c和d可知，酶解液样品在V正丁醇∶V异丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4展开剂中能分离出2个点，这两个点与标准糖液D-半乳糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，山梨糖的Rf值相近，说明龙眼酶解液中可能含有这几种单糖中的一种或多种。另外，图7b显示在此展开条件下，低聚异麦芽糖可以分离出5个组分，其中有2个组分与龙眼酶解液分离组分相对应，说明龙眼酶解液中可能含有一定的低聚异麦芽糖成分。图7d中，鼠李糖，海藻糖，琼脂糖均未显现出斑点，可能是这三种糖在展开剂中无法分离开。本实验中单用TLC法并不能确定龙眼酶解汁中可溶性糖的种类，可结合高效液相色谱法展开进一步的研究，这将是今后研究的方向。

3 结论

通过果胶酶pectinexXXL的单因素实验结果表明，在酶剂量 200PECTU/L，酶解时间 3 h，pH3.8，酶解温度55℃时，酶解效果最佳，龙眼酶解果汁透过率达到95.1%，还原糖47.92mg/mL，可溶性总糖92.89mg/mL。通过薄层层析法，在展开剂V正丁醇∶V异丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4中展层2次，酶解液样品可以分离出2个点，初步推测出酶解液中可能含有D-半乳糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，山梨糖等单糖，该研究结果可为龙眼饮料的工业化生产提供参考。

[1] 文良娟,滕建文,于兰．龙眼果汁饮料的研制[J]．食品科技,2002(9)：55-56

[2] 张丽霞,周剑忠,刘红锦,等．双酶水解制备黑莓澄清汁的工艺优化[J]．农业工程学报,2010,26(10)：372-376

[3] 王鸿飞,李和生,马海乐,等．果胶酶对草莓果汁澄清效果的研究[J]．农业工程学报,2003,19(3)：161-164

[4] 梁立坚．酶法液化制取龙眼汁的研究[J]．广西轻工业,2007,23(3)：20-21

[5] 杨军,赵学慧．果胶酶在苹果汁加工过程中的应用研究[J]．中国酿造,1998(2)：15-17

[6] 王鸿飞,李元瑞,师俊玲．果胶酶在猕猴桃果汁澄清中的应用研究[J]．西北农业大学学报,1999,27(3)：107-109

[7] 王鸿飞,李和生,庄荣玉．用果胶酶澄清桑葚果汁的工艺研究[J]．蚕业科学,2002,28(2)：138-140

[8] 谢笔钧,何慧．食品分析[M]．北京：科学出版社,2009

[9] 杨雅麟,王建华,张帆．薄层层析法分离菊芋汁中低聚糖[J]．理化检验-化学分册,2007,43(3)：229-232