酶制剂在果汁澄清中的应用研究进展

容艳筠

摘  要：介绍了果胶酶和纤维素酶等主要酶制剂在提高果汁出汁率和澄清度方面的应用现状，并由相关试验可知各种复合酶在果汁澄清最佳组合效果方面的作用。

关键词：果汁;酶制剂;澄清度;酶解处理

中图分类号：TS255.44            文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.010

果汁饮料中富含维生素、膳食纤维和糖分无机盐等营养物质，液体物质食用方便，又易于运输和携带;再加上其抗氧化的物质可以降低疾病的发病率，所以，备受消费者的重视。在20世纪30年代，酶制剂就已经应用到了果汁的澄清加工中，应用它不仅可以提高出汁率，还可以降低黏度和浑浊度，改善口感等。

1  酶制剂的应用

1.1  提高水果出汁率

在压榨水果的过程中，因为水果本身的细胞壁富含大量的纤维素和果胶淀粉等，加大了破碎和压榨的难度，所以，在酶解处理后，能够有效降解上述物质，提高水果的出汁率。在此过程中，参与的酶种类分别是氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类和连接酶类。

常见的酶制剂有果胶酶、纤维素酶、淀粉酶、漆酶、葡萄糖氧化酶和柚苷酶。其中，果胶酶是由果胶酯酶、原果胶酶、果胶裂解酶、聚半乳糖醛酸酶和果胶酸裂解酶组成的，分解细胞壁的果胶物质可以克服压榨困难，提高水果的出汁率，有利于沉淀的分离;纤维素酶是由内切葡萄糖酶、外切纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶组成的，通过降解纤维素能够提高细胞壁的通透性，释放细胞内的容物，提高水果的出汁率;淀粉酶是由α-淀粉酶、β-淀粉酶和异淀粉酶组成的，利用水解淀粉能够避免果汁发生浑浊;漆酶通过氧化多酚类物质能够保持果汁的色泽，避免二次沉淀;葡萄糖氧化酶则利用分子氧或原子氧氧化葡萄糖，以保持果汁的色泽;柚苷酶是由α-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶组成的，它可以水解柚皮苷，主要用于去除柑橘类果汁的苦味。

本文横向比较了不同的酶种类和提高果汁出汁率的工艺优化方法。

果胶酶经过单因素试验和正交试验后，将其工艺优化方法应用于酸樱桃果浆的制作中，在酶添加量为1.6 mL/kg、酶解温度为55 ℃、酶解时间为3.5 h的条件下，出汁率为87.17%，比原来提高了5.84%，浑浊度为1.25 NTU。同理，将由果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶组成的复合酶作用于红菇娘果浆中，采取同等的工艺优化方法，在复合酶添加量为0.3 g/L、酶解温度为65 ℃、酶解时间为70 min的条件下，出汁率达到了83.26%，比原来提高了5%左右。经过相关试验可知，还原糖含量为52.1 mg/g;而将果胶酶和纤维素酶作用于胡萝卜浆中，在响应面优化试验下，在果胶酶与纤维素酶的比例为3.84∶6.16、添加量为210.7 mg/kg、酶解温度为47 ℃、酶解时间为130 min的条件下，出汁率达到了74.3%，与之前提高了13.95%，黏度也由1.07 cP降低至0.45 cP。而将果胶酶作用于接骨木霉果浆中，采用同等的工艺方法，在酶添加量为0.12 mL/100 g、酶解温度为63 ℃、酶解时间为30 min的条件下，出汁率为77%，浑浊度为128 FNU，花青素的含量为2 380 mg/kg。将果胶酶作用于绿芦笋浆中，在果胶酶的质量浓度为1.45%、酶解温度为40.56 ℃、pH值为4.43的条件下，果汁出汁率增加了39.6%.

1.2  酶制剂在果汁澄清方面的应用

如表1所示，对比酶法与其他澄清方法对果汁澄清效果的影响，可以得出以下结论：加入酶制剂比传统的压榨方法更具优势，果汁的澄清效果更好。

2  在试验室条件下讨论酶制剂的应用

2.1  材料和设备

试验材料：市面出售的各种混合水果，苹果、雪梨、橙子混合;活性为9 500 u/g的果胶酶;活性为10 000 u/g的中性蛋白酶;其他附带的化学试剂。

试验设备：721型分光光度计、800型离心机、组织捣碎机、恒温水浴箱、手持糖度仪和电子天平等。

2.2  前期浸提工艺流程

先用电子天平秤取混合水果，再用清水清洗，软化后用组织捣碎机破碎，接着加入浸提液，用水浴箱在控制了温度、时间和溶液pH值的情况下，完成关键的浸提和粗滤。

2.3  关键性的混合酶酶解试验

结合2.2中提到的液体物质，选择不同质量浓度的果胶酶、纤维素酶和中性蛋白酶作为参加试验的因子进行表3所示的正交实验。各参加实验的因子水平及其编码如表2所示，三次重复试验后，取重复试验的平均值为结果。

表2  酶解澄清试验因素水平

试验结果如表3、表4所示。

从表3、表4中可知，在试验室条件下，混合酶澄清果汁的最佳组合是A2C1B3。

4  酶处理对果汁成分的影响

在试验中，对酶解处理前后的果汁成分作了理化分析。结果表明，经酶解处理后，果汁的主要成分有明显增加。比如，在酶解前，果汁的总糖所占比例为1.114%，总酸所占的比例是0.201%，可溶性固态物所占的比例是8%，含有果胶;在酶解后，总糖所占的比例是1.694%，总酸所占的比例是0.268%，

可溶性固态物所占的比例是8.5%，已经不含果胶了。在统计增加量时，总糖增加了52.6%，总酸增加了33.3%，可溶性固态物增加了6.25%.

表3  各参加试验因子结构矩阵及其结果

5  结束语

由试验结果可知，采用果胶酶、纤维素酶和中性蛋白酶等多种酶制剂作果汁澄清处理，其澄清度和营养成分都得到了有效的提高。

当今企业因酶制剂技术成本高昂，不利于回收，而限制了其在果汁生产中的应用。有针对性地选择酶种类和复配酶提高果汁的澄清度和营养成分，必将能为企业带来良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]刘苏苏.酶制剂在果蔬汁澄清及加工中的应用研究进展[J].食品安全质量检测学报，2014（10）.

[2]王陆玲.酶制剂在枣汁澄清技术中的应用与研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2003（3）.

[3]刘莹.复合酶制剂在混浊苹果汁加工中的应用[J].食品与发酵工业，2007（9）.

〔编辑：白洁〕

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