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酶在果汁加工中的应用研究进展 2010年第1期（总第134期） 邬钧屹（吉林大学军需学院，吉林 长春 130062）【摘要】主要介绍了在果汁加工中,用酶处理提高果汁的出汁率、澄清果汁、脱除苦味物质、降低非酶褐变等的技术应用。【关键词】酶处理；果汁；应用酶是由活细胞产生的大分子蛋白质物质，具有生物催化性，因其有专一性和高效性且反应温和，所以在现代食品生产加工中的应用日趋广泛。大多数水果味道鲜美，营养丰富，但因其贮存困难，许多水果的保鲜期都在24小时以内，所以将其加工成果汁产品可谓是一举多得，不仅延长了保质期，改善了口感，还有利于人体对水果中营养物质的吸收。但是，水果中含有果胶、纤维素、蛋白质等成分，使得果汁加工中存在压榨困难、出汁率低、混浊、褐变、产生苦味、稳定性差等问题。针对酶在果汁加工生产中提高果汁出汁率和澄清度、抑制果汁褐变、果汁脱苦几方面综述了酶在果汁加工中的应用研究进展。 1提高果汁出汁率，增加果汁产量在果汁生产过程中，出汁率直接影响成本，故首先要做到的就是尽可能的提高出汁率。鲜榨果汁中的不溶微粒主要是由果胶物质组成。果胶酶是一种生物催化剂，具有分解果胶物质，降低果汁粘度，利于汁、渣分离，提高水果出汁率的性能。酶法液化技术就是利用果胶酶的这种特性，使水果蔬菜通过特殊的酶处理工艺，获得较多的果汁液。据资料报道，酶法液化可使苹果和梨的浸出率达到90%95%1。因此，通过果胶酶处理，有利于压榨，在提高出汁率的同时还可澄清果汁。浆果类一般果胶较多，果实破碎后所得的果浆粘稠，自流汁少，榨汁困难。通过浆汁酶化法可获得更多的透明度高、色泽鲜艳的果汁。试验结果表明酶法处理后浆果出汁率高，出渣少，可提高果汁的可溶性固形物含量，且工艺设备简单，制汁效果优于其它制汁方法2。西番莲(Passionflower Fruit)是著名的热带果汁用水果。根据福建省药物志记载，西番莲果甘、酸、平，清肺润燥，主治咳嗽、咽干、声嘶、大便秘结3。特别适宜加工成果汁、果露、果酱、果冻等风味独特、营养丰富、滋补健身、有助消化的产品。由于西番莲果汁中含胶体类物质较多，破碎的果浆出汁率低，且使果汁容易产生浑浊沉淀，严重影响其品质和稳定性，必须在加工过程中采取有效的方法将其去除。利用果胶酶酶法液化技术处理西番莲果浆，有利于提高出汁率。其主要机理是果胶物质在果胶酶的作用下水解，使果肉组织分解，改善果浆的压榨性能，降低了粘度，从而提高了出汁率。黄国清等选择成熟后自然落果前后3d左右的紫果西番莲果实进行果汁加工，可获得营养成分含量高，西番莲独特果香味浓郁的果汁；通过添加0.05%-淀粉酶，0.25%果胶酶，在45下酶解2.5h后离心过滤，可较好的提高西番莲果汁出汁率4。沙棘，又称醋柳、酸刺，是一种富含生物活性物质的天然植物。沙棘果中除含有蛋白质、脂肪、碳水化合物外，还有人体必需的多种维生素和无机盐，其中维生素含量丰富，尤其实Vc含量，几乎居一切果、蔬之冠。沙棘果含有脂肪约2%-3.5%，大部分由不饱和脂肪酸所组成，极易被人体吸收利用，并能降低血液中的胆固醇和甘油三酯，可有效的防治高血压和冠心病。用常规的方法生产沙棘果汁，出汁率较低。李长春等对沙棘的研究表明当果胶酶量为300U/100g，pH4.4，温度55时为最佳工艺参数，试验出汁率为96%，提高了8%-16%。从实验结果分析来看，影响沙棘汁出汁率的因素依次为温度、纤维素酶量、值和果胶酶量。实验证明在沙棘汁加工中，为提高出汁率，补充纤维素酶以协同、促进果胶酶作用，可以达到更好的效果。同时了解到，酶制剂在发挥作用时，已不单纯的只是起到生物催化的作用，而且由于它的加入，会很大程度上同时作用于底物，从而改变其理化结构。随着酶技术的发展与扩充，优化酶的作用机制，克服各种酶类在使用时的某些局限性，已成为现在酶类发展的趋势5。樱桃，属多年生落叶灌木樱桃的成熟果实自古以来就受到世人的青睐。樱桃是色、香、味、形俱佳的鲜果。樱桃虽然个头小肉少，但果肉柔软多汁，味道酸甜可口，除鲜食外，还可以加工制成蜜饯、果脯、果酱、果汁、饮料、糖水罐头和果酒等6。樱桃的营养成分非常丰富，具有很高的食用价值。樱桃汁液中几乎包含樱桃的所有营养成分，且较易提取，但提取樱桃汁时，由于樱桃的组织中含有大量的果胶物质，直接榨汁率较低，采用浸泡、打浆法难以彻底分离出果汁，而且所得樱桃汁的黏度大，稳定性差，在生产加工过程中，营养成分和香味物质都有一定的损失7。刘兴艳等采用酶解法提取樱桃汁，研究果胶酶不同浓度对樱桃出汁率的影响，并通过对汁液的澄清度、可溶性固形物含量和透光率的测定分析，确定提汁的最佳果胶酶浓度。实验结果表明，果胶酶对樱桃出汁率的影响较显著。室温下添加不同的果胶酶量0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%，0.10%，0.12%，酶解8h后，测得酶质量分数为0.10%时的出汁率最高，达到59.7%，比对照组提高了14%，并且极大地降低了果汁的黏度，使果汁澄清度加大，可溶性固形物含量明显提高。实验结果还表明，澄清樱桃汁的最大透光率波长为620nm，当果胶酶质量分数达到0.10%时，汁液的透光率达到92%，可溶性固形物含量为13.8%，樱桃汁的品质比对照组都有较大的提高8。2果汁澄清，提高品质果汁中含有大量的果胶、纤维素、淀粉等大分子以及单宁、蛋白质的络合物等，这些物质在汁液中进行缓慢的物理变化和化学反应，导致果汁在加工和贮藏、销售期间变色、变浑。因此，果汁澄清的效果直接影响到制品的透光率、粘度和沉淀等主要理化指标。澄清技术是果汁生产中的一项关键技术，对于保证果汁稳定性、抑制褐变、延长贮藏期、提高果汁感官品质等具有重要作用。果胶酶处理澄清果汁，是利用果胶酶水解果汁中能够引起混浊的果胶物质，使得果汁变得清澈透亮，具有快速、简便、效果好等特点，在生产中有重要的应用价值。澄清效果取决于果汁的种类、酶制剂的种类、反应温度和反应时间。酶制剂一般为果胶酶制剂，它是分解果胶多种酶的总称，主要有果胶酯酶(PE)、聚半乳糖醛酸酶(PG)等。草莓，是一种多年生草本植物，我国及世界许多国家均广为栽培，资源十分丰富。其果实为浆果，汁液丰富，甜酸适口，色泽鲜艳，营养丰富，风味宜人，是水果中的佳品。对草莓汁的提取、清汁饮料、浓缩汁饮料、果肉饮料及混合饮料的加工工艺都有相关研究，其关键技术是澄清工艺，若澄清不完全，产品就会出现混浊、沉淀等现象9-10。王鸿飞等利用果胶酶对草莓果汁进行了澄清处理，最佳工艺参数为果胶酶的用量为0.035-0.075mL/kg、温度为35-45、pH3.0-4.0，果胶酶对草莓果汁澄清处理的效果较好，草莓清果汁的透光率可达97%以上，且清汁中可溶性固形物含量基本变化不大。在此基础上，采用正交试验，得出果胶酶对草莓果汁澄清处理的最适工艺条件为：果胶酶的用量为0.035mL/kg、温度35、pH3.5。在实际应用时，由于草莓果汁的pH值为3.65，在用果胶酶澄清草莓果汁时，可以不用调节草莓果汁的pH值，也会达到较为理想的草莓果汁澄清效果11。猕猴桃原产我国，是著名的高Vc含量的水果，含有多种对人体有益的营养成分，其果大、味甜、多汁，鲜果气味芳香，酸甜可口，但猕猴桃果汁在破碎后果浆粘度过高、产品不易澄清、果汁的稳定性不好、Vc损失大。李斌等研究了果胶酶澄清猕猴桃汁的最佳工艺参数为酶HC加量40mg/L，pH3-4，温度40-50，处理150min，用此处理工艺所得猕猴桃汁的Vc损失较小，透光率较高，果胶基本分解完全。在果浆榨汁中，也只需采用相同的用量就能使果汁的粘度下降71%，出汁率提高10%以上，而营养物质基本无损耗12。红枣营养丰富，味美可口，且具有一定的食疗和保健功能。由于红枣果肉中存在大量果胶类物质，不能直接压榨提汁，传统枣汁生产多采用水浸打浆法13。在加工中存在许多缺点，加工过程中营养和香味物质易损失和变化，浸提率低，浸提时间长。席美丽，等采用酶解提汁的方法，研究了果胶酶作用最佳环境，从而得出红枣提汁的优化工艺条件。结果表明，提取温度50，提取时间6h，加酶量为红枣重的0.2%-0.25%，加水量为红枣重的3倍时提取效率最高，红枣内容物质呈酸性并具有良好的缓冲作用，故对红枣提汁没有明显影响，在生产中可以使用中性水。pH值对提取量没有明显影响14。3抑制果汁加工贮存中的非酶褐变非酶褐变是果汁在加工和贮存过程中常发生的化学反应，非酶褐变使果汁在储存一定时期后便会产生果浆及果粒的絮状沉淀，造成产品的色泽变灰变暗，并在褐变反应过程中常常产生带有荧光的中间体，导致产品质量不均一，并对原汁色泽感观造成一定的影响，甚至使成品报废损失。马清河等证明葡萄糖氧化酶可有效防止果汁氧化及抑制果汁褐变，对延长产品的保质期和保持果汁风味具有明显效果。同时葡萄糖氧化酶与增效剂联合使用，抗氧化和抑制褐变效果更好。葡萄糖氧化酶价格适宜，添加量少，而且，抗氧化能力与抑制褐变效果能力是其它物质不可比拟的，不改变原来果汁加工的生产工艺，不需增加任何设备，适用方便，适合大生产使用15。4酶法脱苦开展柑橘加工技术的研究是十分必要的，尤其是柑橘果汁的脱苦技术。柑橘类果实的营养价值很高，以其为原料的柑橘汁中含有丰富的矿物质和维生素，特别是钾和类胡萝卜素、维生素C，它们在预防某些疾病、维持心肌功能以及降低血压等方面有重要的作用，柑橘汁已经成为世界上最受欢迎的果汁。据调查，我国生产的柑橘汁一般有较明显的苦味，这在一定程度上影响了柑橘汁的品质16。柚苷酶应用于柑桔类果汁的脱苦已有许多报道，国外已有商品酶出售，国内还没有商品酶。汪钊等17用黑曲霉变异株ZG86固体发酵所产柚苷酶对桔子汁脱苦，脱除率达90%以上，苦味基本消失。励建荣等18利用黑曲霉HZG27所产柚苷酶在40，pH4.0的条件下对柑桔汁进行脱苦，其柚皮苷含量下降达71%以上，苦味基本消失；在pH4.0下，按果汁的0.04%-0.06%添加柚苷酶，于40下酶解1-1.5h，可清除成品桔酒的苦味，从而改善桔酒的风味。何晋浙等19。在柑桔果醋加工中，利用柚苷酶进行脱苦试验，温度25-28，酸度0.5-0.8g/100mL，柚苷酶加量15U/mL，柚苷酶有较佳的活性。总结随着人们对果汁质量的不断提高，科学技术人员也应该随消费者需求寻求更好的果汁生产工艺。酶法改善果汁品质已经得到了越来越多的认可和应用，基于现有的技术手段上，积极寻找更优秀的酶种，更科学的加工手段，得到更好品质的果汁，是当前果汁生产行业面临的更重要任务。参考文献1GODFREY 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