柑橘酶法全果去皮技术研究.docx

柑橘酶法全果去皮技术研究单杨 1，2，3，4李高阳 2，3，4张菊华 2，3，4苏东 林 2，3，4何建新 2，3，4（1 中 南 大 学 长 沙4100832 湖南省农产品加工研究 所长沙 410125；4101253 国家柑橘加工技术专业研发中心 （湖 南 ） 长 沙4 国家柑橘质量安全监督检验中心 （湘 南 、赣 南 、桂 北 ） 长 沙 410125）摘 要 为寻找适合的商用酶制剂用于柑橘全果去皮 ， 在单因素试验基础上找到 2 种 酶 复 配 ， 去 皮 效 果 达 到100%。 以 时 间 、温 度 、酶 浓 度 、ph 值等为试验因素 ，选 用 l16（44）正交表优化设计柑橘酶法全果去皮工艺 ，结 果 表 明 ：柑橘全果经前处理 ，浸 入 0.4%的复合酶溶液中 ，于 2030 mm hg 真 空 度 下 处 理 1520 min，然 后 45 水 浴 保 温 30 min（ph 6.87.2），自来水冲洗 ，可得到去皮彻底 、质量安全 、营养成分保存完好的全果 。关 键 词 ： 柑 橘 酶 法 全 果 去 皮文 章 编 号 ： 1009-7848（2009）01-0107-05柑橘果实由外果皮 （或 称 油 胞 层 、有 色 皮 层 ）、中 果 皮 （或 称 海 绵 层 、白 皮 层 ）、内 果 皮 和 汁 囊 、种 子以及充满于汁囊中的果汁组成 。 柑 橘 果 实 外 果 皮包裹紧 密 ，在 食 用 、加工时经常因为剥皮引起很 多不必 要 的 麻 烦 。 目前的柑橘去皮方法为传统的 手工去皮 ，费时、费工，且白皮层去不干净 。 特别是 在加工橘瓣罐头时人为造成橘瓣的损伤 ， 从 而 失 去加工 价 值 。 因此对柑橘全果去皮的研究非常有 意义。 国外曾有利用柑橘机械和冻融去皮的相关 报道，目前的研究热点集中在酶法全果去皮14。 在 国内， 只有采用沸水煮后注水除去柑橘果皮的报 维 素 酶 b1、b2，和 氏 壁 公 司 ；盐 酸 、草 酸 、抗 坏 血 酸等试剂均为国产分析纯 。1.2主要仪器与设备2w（wzs-1）型 阿 贝 折 射 仪 ，上 海 长 方 光 学 仪 器 有 限 公 司 ；uv-1700 型 可 见-紫外分光光度计 ， 日 本 岛 津 ；dzkw-d-6 型电热恒温水浴锅 ， 北 京 市 永光明医疗仪器厂 ； 飞 利 浦 hr2864 型 三 合 一搅拌机 ，珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司 。试验方法去皮工艺流程柑 橘 鲜 果全 果 前 处 理酶 解全 果 后 处 理22.1道5，在研究和生产领域用酶法全果 去 皮 尚 属 空白。 本文以新鲜柑橘果实为原料进行全果去皮 ，生产工艺简 单 ，成品的营养成分保存完好 ，这 对 我 国 柑橘产业的发展具有重要意义 。成品。2.2操作要点果实的分级及清 洗 将果实按大 、中 、小 分2.2.1级，用自来水冲洗干净 。2.2.2 酶液配制 配制成体积分数为 0.4% 的 混 合 酶 液 （果胶酶与纤维素酶用量比 21），配 制 用 水 符合饮用水卫生标准 。2.2.3 鲜 果 前 处 理 将 清 洗 后 的 鲜 果 经 预 处 理 ， 按 一 定 料 液 比 1（1.52）浸 泡 于 冷 酶 液 （310 ） 中，在 2030 mm hg 真空度下抽真空 1520 min。2.2.4 酶 解 将前处理后的全果于 4050 水 浴恒温酶解 3040 min。2.2.5 全果后处理 将酶解后的全果清洗 、整 理 ，1材料1.1试验原料与主要试剂脐橙：湖南省园艺研究所 。果 胶 酶 a1、a2，尤 特 公 司 ；a3，和 氏 壁 公 司 ；纤收 稿 日 期 ： 2008-02-28基 金 项 目 ： 国家高技术研究发 展 计 划 （2007aa10z307）；湖 南 省 “十 一 五 ”重 大 科 技 专 项 （2006nk1002）作 者 简 介 ： 单 杨 ，男 ，1963 年 出 生 ，研 究 员中国食品 学 报1082009 年 第 1 期包装后即得成品 ，冷却保存 。2.3营养成分对比试验2.4.2脱 皮 效 率4完全脱皮的柑橘 数 量 占 处 理的柑橘总数的比值 。2.5试验设计2.3.1样 品 制 备取 1 kg 经 手 工 去 皮 的 新 鲜 果实 ，直接捣碎作为样品 i，即 对 照 样 品 ；取 1 kg 酶法去掉外果皮的同品种果实 ， 直接捣碎作为样品 。 分别测定样品的固形物 、vc、还原糖及可滴定 酸含量 。2.5.1酶制剂的筛选 分别用不同酶制剂酶 解 白皮层，考察它们对白皮层的酶解能力 ，并 对 优 选 的酶制剂的酶解工艺条件进行优化 。 酶解温度和 ph 值为生产企业提供的酶作用的 最 优 温 度 和 ph 值，酶制剂用量和作用时间由预试验初步确定 。2.5.2去皮正交试验 用甜橙作试验原料 ， 以 酶 量 0.2%1.0%（体 积 分 数 ，间 隔 为 0.1）， 全 果 与 酶 液之比 （11.012.5）（质 量 比 ，间 隔 0.5），酶 解 时 间2080 min （ 间 隔 10 min）， 酶 解 温 度 3050 （ 间隔 5 ），ph 47（间 隔 1.0）做 单 因 素 试 验 ，并 在 单因素试验基础上 确定正交试验的参数变化范围 。根据单因素试验结果 ，以 酶 浓 度 、酶 解 时 间 、酶 解 温 度 、ph 值 4 个因素作为柑橘酶法全 果 去 皮 工 艺的试验因子 ，采用 l16（44）正交表做试验 （见表 1）。测定方法固形物含量 ：阿贝折光仪法 ；还原糖含量 ：斐林试剂还原滴定法6；可 滴 定 酸 含 量 ：naoh 滴 定 法 ，结 果 以 柠 檬酸计6；vc 含量：2，4-二硝基苯肼比色法6。2.4脱皮效果评定方法.1去 皮 标 准 表 皮 （外果皮和中果皮 ）柔 软 ，易与果肉组织分离 ，清洗后无海绵状白皮层残留 ，且不损伤果肉表面囊衣 。表 1 正交试验因子水平表 table 1 factors and levels of the orthogonal experimenta（时 间/min）b（温 度/）c（酶 含 量/%）d（ph 值 ）123420304050354045500.65.05.56.0数 据 分 析 方 法统 计 软 件 使 用 thesas3.1酶制剂的筛选结果试 验 结 果 表 明 （n=2），单一酶制剂去 皮 效 果 不system for windows 9.0（简体中文 ）。及复合酶效果好 。 a1b2 对柑橘白皮层 的 酶 解 效 果最佳，可以去全皮 ，因此选酶 a1 和酶 b2 去皮。结果与分析3柑橘酶法全果去皮技术研究第 9 卷 第 1 期1093.2正交试验结果由单因素试验确定全果与酶液之比为 1 解 时 间 2050 min 四 水 平 ， 酶 解 温 度 3550 四水 平 ，ph 5.06.5 四 水 平 做全果去皮正交试验 ，结果见表 2。（1.52.0）（体积比 ）， 果胶酶与纤维素酶质量比 21，复 合 酶 含 量 0.3%0.6%（体 积 分 数 ）四 水 平 ，酶表 2正交试验设计方案与结果 table 2experimental designs and results of the orthogonal experiment试 验 号abcd空 列去 皮 率/%12345678910111213141516k1k2k3k4r主 次 因 素 优 化 方 案2020202030303030404040405050505071.087.079.581.7516.003540455035404550354045503540455070.2583.586.579.00.40.384.087.573.574.2514.005.05.56.06.56.06.55.05.55.05.55.06.56.080.2580.078.2580.752.50123443212143341263847067859690776673928767819485bacda2b3c2d4方差分析对试验数据进行 方 差 分 析 ，ph 在 p0.1 水 平 影 响 不 显 著 外 ，其余因子均呈显 著影响效应 。 方差分析结果见表 3。3.3结果发现除酶解 表 3 正交试验方差分析表 anova analysis of the orthogonal experimentstable 3变 异 来 源自 由 度平 方 和均 方f 值概 率模 型时 间 a温 度 b 酶 浓 度 c ph 值 d误 差 总 和1233333151 738.25532.68601.68589.6814.1854.181 792.40144.85177.56200.56196.564.7318.068.029.8311.1010.880.260.060.050.040.040.85中 国 食品 学 报1102009 年 第 1 期因子水平间的效应分析对 试 验 因 子 a、b、c、d 进 行邓肯氏新复极差 检验（见表 4）。 在柑橘酶法全果去皮工艺中 ，a2 与 a1 水平间呈显著性差异 ，其中 a2 最好，a3、a4 之间 差异不明显 。 随着酶解时间的延长 ，酶处理效果渐 好，但酶解时间过长会破坏果肉 ，影响去皮效果的 评价。 b1 与 b3 之间差异显著 。 在适宜的酶的作用 温度范 围 内 ，温度上升有利于酶解柑橘果皮 ，产 品 的感官 质 量 较 好 。 但 温 度 过 高 ，果肉会受到损伤 ，严重影响产品的外观和品质 。 c3 与 c2 之间呈显著性 差 异 。 酶 浓 度 过 高 ，对橘瓣背部囊衣破坏力强 。酶制剂在适宜的 ph 环 境 下 ，d1、d2、d3 同 d4 水 平 间无显著性差异 ，ph 对成品质量无显著 影 响 ，主 要是因为中果皮在酶的作用下被分解成半乳 糖 醛 酸 ，在 短 时 间 内 使 ph 下 降 至 3.8， 去 皮 效 果 差 异 不显著 。 在 本 试 验 中 ，因 子 a、b、c、d 的 优 水 平 分3.4别 是 2、3、2 和 4， 即 酶 解 时 间 30 min、酶 解 温 度45 、酶体积分数 0.4%、ph 6.5（一般不需调整 ）。表 4 各因子的新复极差检验表 table 4 duncans multiple rang test of the factors差 异 显 著 性差 异 显 著 性时 间 （a）平 均 数温 度 （b）平 均 数0.050.10.050.1a2a4a3a187.0081.7579.5071.00aa ba baba b cb3b2b4b186.5083.5079.0070.25aa ba baba b c差 异 显 著 性差 异 显 著 性酶 浓 度 （c）平 均 数ph 值 （d）平 均 数0.050.10.050.1c2c1c4c387.5084.0074.2573.50aa b baa b bd4d1d2d380.7580.2580.0078.25aa a aaa a a注 ：各平均数间凡有一个相同字母的 ，为 差 异 不 显 著 ；凡无相同字母的 ，为 差 异 显 著 ；小写字母表示显著水平 a=0.1，大写字母表示显 著 水 平 a=0.05。3.5验证试验验证正交试验得出的最佳工艺参数 ，3.6营养成分分析对酶法去皮后的柑橘全果进行营养成分 的 分 析，结果列于表 5。当 酶 解时 间 30 min、 酶 解 温 度 45 、 酶 体 积 分 数 0.4% 、ph 值自然的条件下 ，柑橘去皮率达 100%。表 5 营养成分含量比较 （n=2）comparison for the content of nutrientstable 5指 标样 品 i样 品固 形 物 含 量/brixvc 含 量/mg（100g）-1还 原 糖 含 量/%可 滴 定 酸 含 量/gkg-1（以 柠 檬 酸 计 ）10.525.745.495.7310.324.985.405.68测 定 结 果 表 明 ，采 用 酶法全果去皮工艺 ，对 果实的营养成分影响不大 ，vc 的 保 存 率 达 97%，较好地保持了鲜果的天然营养成分 。柑橘酶法全果去皮技术研究第 9 卷 第 1 期111酶 解 温 度 45 （不 调 节 ph）， 即可方便地去 除 外果皮及 中 果 皮 ，使得到的果实无论从色泽 、风 味 等方面都与鲜果相近 ， 且鲜果的营养成分保持得较 好，vc 的保存率大于 97%。4结论对前处理过的柑橘全果 ， 可以通过酶法 去 除外 果 皮 。 试 验 结 果 表 明 ： 在 全果与酶液比为 1（1.52.0）、 果胶酶与纤维素 酶 用 量 比 为 21 的 条件 下 ，选 择 酶 体 积 分 数 0.4%、酶 解 时 间 40 min 及参 考 文 献1. adams b， kirk w. process for enzyme peeling of fresh citrus fruitp. us，5000967 a2. 1991-03-19.2. doris s. zip-skinned citrusj. citrus & vegetable magazine，1996，（9）：5660.3. elliott r s， tinibel j c. enzyme infusion process for preparing whole peeled citrus fruit p. us， 5200217 a2. 1993-04-06.4. mohamed a， ismail， huiqin chen. optimizing the use of hydrolytic enzymes to facilitate peeling of citrus fruit j.proc. fla. state hort.soc，2005，（118）：400402.5. 蓝 航 莲 ，吴 厚 玖 ，孙 志 高. 甜橙全果去皮技术的研究j. 食 品 工 业 科 技 ，2003，（24），5：5456.6. 中国国家标准化管理委员会. gb/t 5009-2003 中 国 标 准 书 号s 北 京 ：中国标准出版社 ，2003. 4750，627628.studies on the enzymatic peeling technique of citrus fruitshan yang1，2，3，4 li gaoyang2，3，4 zhang juhua2，3，4 su donglin2，3，4 he jianxin2，3，4（1central south university， changsha 4100832hunan agricultural product processing institute， changsha 4101253national citrus processing technology research & development center， changsha 4101254national citrus quality safety supervision & test center， changsha 410125）abstract in order to seek suitable commercial enzyme preparations for peeling from citrus albedo. based on singlefactor analysis， two kinds of enzyme was better for degrading citrus albedo and peeling efficiency was reached to 100%. orthogonal