紅提澄清汁酶解及護(hù)色工藝

鉏曉艷等

摘要：試驗對紅提澄清汁酶解、護(hù)色工藝及加工過程對果汁成分的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，最優(yōu)酶解工藝為果膠酶添加量0.02 mL/L，酶解時間45 min，酶解pH 3.5，在此條件下獲得紅提澄清汁的透光率可達(dá)99.10%；最優(yōu)護(hù)色劑組合為添加0.4%檸檬酸+0.05% L-半胱氨酸鹽酸鹽。加工過程中，果汁中的花色苷、總酚與總糖含量降低，而酸度變化不明顯。加工過程中酶解會消耗紅提汁中的糖分，熱燙會降低紅提汁中花色苷的含量。

關(guān)鍵詞：紅提澄清汁；酶解；護(hù)色；成分

中圖分類號：TS255.44；TS275.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：0439-8114（2014）16-3877-04

Abstract： The enzymatic hydrolysis， color protecting and ingredients of red grape juice were studied. The results showed that the optimal parameters of enzymatic hydrolysis were Pectinase 0.02 mL/L， reaction time 45 min， enzymatic pH 3.5. The transmittance of red grapes juice obtained was up to 99.10%. The optimal color fixatives were 0.4% citric acid+0.05% L-cysteine. The concentrations of anthocyanin， total phenols， and total sugar in the juice reduced while the change of total acidity was not obvious during process.

Key words： red grape juice； enzymatic hydrolysis； color protecting； ingredients

紅提，屬歐亞種葡萄。我國1987年引入該品種，目前在我國西南、西北片區(qū)已廣泛種植[1]。紅提新鮮銷售一直占主導(dǎo)地位，但長期以來紅提的貯運保鮮嚴(yán)重阻礙了紅提產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。果汁澄清是通過適當(dāng)?shù)姆绞饺コ斯z、淀粉及一些可溶性固形物的果汁。果汁后混濁和褐變是果汁加工的難題，常常影響其色澤、風(fēng)味、感官屬性及營養(yǎng)價值[2]。后混濁可通過酶法、殼聚糖法、微濾膜法去除其中的果膠等成分[3，4]，以降低果汁粘度，提高出汁率，并使果汁澄清、穩(wěn)定。褐變可通過熱處理（熱燙）、酸處理（檸檬酸、L-半胱氨酸）、抗氧化處理（抗壞血酸）[5-8]等方法進(jìn)行護(hù)色。本試驗以紅提等外果（即失去新鮮銷售商品價值的果實）為原料，通過榨汁、酶解澄清、復(fù)合護(hù)色等工藝獲得感官品質(zhì)優(yōu)質(zhì)的紅提澄清汁，并對果汁營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，為我國紅提產(chǎn)區(qū)等外果加工產(chǎn)業(yè)化提供了技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅提鮮果購于武漢市武商量販，產(chǎn)地云南，可溶性固形物含量約為15%。果膠酶（Pectinex BE XXL）由諾維信生物技術(shù)公司提供，酶活為16 000 PECTU/mL。其他試劑由國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1810型紫外可見分光光度計，北京普析通用公司；SC-80C型全自動色差計，北京康光儀器公司；PHSJ-4A型pH計，上海精科公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅提澄清汁的生產(chǎn)工藝流程 原料→清洗→瀝干→榨汁→熱燙→粗濾→離心（4 000 r/min，10 min）→原汁→護(hù)色→酶解澄清處理→離心精濾→脫氣灌裝→巴氏滅菌→紅提澄清汁。

1.3.2 酶解單因素試驗及指標(biāo)測定 按順序進(jìn)行加酶量（0、0.001、 0.005、 0.010、0.015、 0.020、 0.025、0.030 mL/L），酶解溫度（35、40、45、50、55、60 ℃），酶解時間（15、30、45、60、90、120 min），酶解pH（2.5、3.5、4.5、5.5、6.5）的單因素試驗。進(jìn)行加酶量試驗時酶解溫度為50 ℃，酶解時間為90 min。前一個因素最佳參數(shù)確定后用于下一個試驗，每組3個平行。酶解后離心過濾棄沉淀，上清液用紫外分光光度計在660 nm波長下進(jìn)行果汁吸光度的測定，并轉(zhuǎn)化為澄清汁透光率的百分?jǐn)?shù)[9，10]，以去離子水為參比液。

1.3.3 酶解正交試驗及指標(biāo)測定 為了獲得最佳酶解條件，設(shè)計3因素3水平的正交試驗，分別為加酶量（A，0.01、0.02、0.03 mL/L）、酶解pH（B，2.5、3.5、4.5）、酶解時間（C，15、30、45 min），得到的酶解液進(jìn)行吸光度的測定和透光率的計算。

1.3.4 護(hù)色劑的選擇 以檸檬酸、茶多酚、抗壞血酸和L-半胱氨酸鹽酸鹽作為試驗用護(hù)色劑，按表1添加對果汁進(jìn)行組合護(hù)色。添加護(hù)色劑后按照酶解正交試驗的最佳方案進(jìn)行酶解、離心、巴氏殺菌（果汁中心溫度達(dá)到80 ℃后開始計時，殺菌40 min），袋裝封口后，放在常溫下儲藏，觀察顏色的變化并用色差計測定果汁亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）。

1.3.5 加工過程中紅提澄清汁成分的變化 對紅提澄清汁加工工藝過程中的花色苷、總糖、總酚、總酸度進(jìn)行測定，研究各個加工環(huán)節(jié)對紅提澄清汁成分的影響。

1）花色苷含量的測定。用紫外分光光度計，于400～800 nm下全波長掃描，得到紅提果汁花色苷在可見光區(qū)最大的吸收波長λmax。采用pH示差法[11-14]測定紅提澄清汁中的花色苷含量。吸取1 mL果汁于10 mL容量瓶中，以pH 4.5[（1 mol/L） NaOAc∶（1 mol/L）HCl∶H2O=100∶60∶90（V/V，下同）]和pH 1.0[（0.2 mol/L） KCl∶（0.2 mol/L）HCl=25∶67]的緩沖液定容，避光平衡2 h，在λmax下測定吸光度A，以去離子水為空白?；ㄉ蘸浚╩g/100 g）計算如下：endprint

式中，V為稀釋體積（mL）；n為稀釋倍數(shù)；W為樣品質(zhì)量（g）；A為吸光度。

2）總酚的測定。采用Folin-Cliocalteu比色法[15，16]測定紅提澄清汁中總酚的含量（以沒食子酸計）。以0、1、2、3、4、5、6 μg/mL沒食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光值A(chǔ)為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，所得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.086 1 x+0.006 5，r=0.999 5。吸取1 mL果汁于50 mL棕色容量瓶中，加入30 mL去離子水，搖勻，再加入2.5 mL FC試劑，充分搖勻。1 min之后加入20%碳酸鈉溶液7.5 mL，混勻定容。在75 ℃下水浴10 min，于765 nm波長下比色，測定吸光度。根據(jù)沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線計算果汁中總酚含量（mg/100 g）。

3）總糖的測定。以0、10、20、40、60、80 μg/mL葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以吸光值A(chǔ)為縱坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.005 7x-0.002，r=0.999 2。采用蒽酮硫酸法[13，14]測定紅提澄清汁中的總糖含量（g/100 mL）。

4）總酸度的測定。將果汁置于40 ℃水浴上加熱30 min，以除去CO2，冷卻后備用。采用酸堿滴定法[17]進(jìn)行紅提澄清汁中總酸度的測定，同時做空白試驗。根據(jù)如下公式計算果汁的總酸度（g/kg）：

式中，C為標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的濃度；V1為滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的體積；V2為空白滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的體積；K為換算為主要酸的系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 各單因素對紅提澄清汁透光率的影響

根據(jù)酶解試驗（圖1）結(jié)果可知，當(dāng)單因素試驗中果膠酶添加量0.025 mL/L、pH 5.5、酶解溫度35 ℃、酶解時間30 min時，紅提澄清汁透光率都可達(dá)到95%以上。測定可溶性固形物含量的結(jié)果表明，紅提汁中可溶性固形物含量隨酶解溫度的升高略有上升，加酶量、pH、酶解時間對可溶性固形物含量的影響均較小。

2.2 酶解工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果

正交試驗結(jié)果見表2，由表2中透光率的極差分析得到的各因素影響次序為A、C、B，即加酶量是影響紅提果汁澄清度的最主要因素，酶解時間為次要因素，pH影響最小，分析得其最優(yōu)參數(shù)組合為A2B2C3，即果膠酶添加量為0.02 mL/L，酶解時間為45 min，酶解pH為3.5時果汁澄清效果最好，果汁透過率達(dá)到99.10%。

2.3 不同護(hù)色劑的護(hù)色效果

果汁常溫儲藏后用全自動色差計檢測果汁的L*、a*、b*值，由表3可以看出，果汁在常溫下儲藏，L*、a*值會隨儲藏時間逐漸下降，在5 d時，添加不同護(hù)色劑的果汁a*值下降較快，b*值有所上升，但在10 d時果汁的L*、a*、b*值變化較小。第4組在常溫下儲藏5 d后的L*（亮度）較好，a*值（紅度）最高，b*值（黃度）較高，為幾組中護(hù)色效果最好的一組。所以第4組添加0.4%檸檬酸與0.05% L-半胱氨酸鹽酸鹽的護(hù)色效果最佳。

2.4 工藝過程對紅提果汁成分的影響

2.4.1 對花色苷含量的影響 根據(jù)圖2可知，紅提果汁可見光區(qū)的最大吸收波長λmax為510 nm，本試驗中的吸光度A均為在此波長下測定的結(jié)果。由圖3可以看出，紅提果汁中的花色苷含量較低，熱燙、酶解與巴氏殺菌對花色苷含量影響甚微，離心工藝對花色苷的含量影響較大，離心過程導(dǎo)致一定量的花色苷損失。

2.4.2 對總酚含量的影響 根據(jù)圖4結(jié)果可知，紅提汁中的總酚含量較低，果汁總酚含量在加工過程中降低，離心、熱燙、酶解及巴氏殺菌工藝對總酚含量有一定的影響。

2.4.3 對含糖量的影響 由圖5可得，紅提汁中的總糖含量較高，可達(dá)21.21%，熱燙及巴氏殺菌對果汁含糖量的影響較小，酶解離心后總糖含量有一定程度的降低，這可能與果膠分解沉降去除有關(guān)。

2.4.4 對總酸度的影響 由圖6可得，工藝過程中紅提汁總酸度的變化較小。由于最后兩組為添加0.1%檸檬酸與0.05% L-半胱氨酸鹽酸鹽護(hù)色的果汁，所以酸度較高。

3 小結(jié)與討論

紅提澄清汁最優(yōu)酶解工藝為果膠酶添加量0.02 mL/L，酶解時間45 min，酶解pH 3.5，獲得紅提澄清汁的透光率可達(dá)99.10%；最優(yōu)護(hù)色劑組合為添加0.4%檸檬酸+0.05%L-半胱氨酸鹽酸鹽。該工藝能有效提高紅提澄清汁的生產(chǎn)效率、減輕其褐變程度，提高產(chǎn)品感官品質(zhì)。

由于果汁在加工過程中會出現(xiàn)后混濁現(xiàn)象，所以通過一定的技術(shù)手段（如酶解法）去除其中的果膠等成分[18]，可使果汁澄清。本試驗通過單因素試驗確定果膠酶添加量、酶解時間、酶解pH的最佳范圍，通過正交試驗確定加酶量是主要影響因素，并獲得3個因素的最優(yōu)組合參數(shù)，提高了果汁透光率。

果汁褐變分為酶促褐變和非酶促褐變，酶促褐變指多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶（PPO）的催化下進(jìn)行羥基化作用，生成三羥基化合物，進(jìn)而氧化成容易聚合成黑色素物質(zhì)的的羥基醌[19，20]。酶促褐變可通過溫度、pH、氧氣、抑制劑等來進(jìn)行控制[21]。非酶促褐變比較復(fù)雜，包括美拉德反應(yīng)、焦糖化褐變、維生素C氧化變色、酚類物質(zhì)褐變等，長時間的高溫、適宜的pH都可加速非酶促的褐變反應(yīng)[22]。本試驗通過熱燙滅酶，添加護(hù)色劑降低果汁pH、脫氣罐裝抗氧化等手段來抑制果汁褐變，使得紅提澄清汁基本保持果汁原色。

水果中花色苷和酚類具有抗氧化功能，跟其他水果相比，紅提澄清汁中花色苷和總酚含量較低，加工中的熱燙、離心等環(huán)節(jié)也會導(dǎo)致其含量下降?？偺呛涂偹岫仁呛饬抗诟械闹匾笜?biāo)，紅提汁甜度較高，酶解離心后含糖量有一定程度的下降。在研究中，添加檸檬酸和L-半胱氨酸鹽酸鹽進(jìn)行護(hù)色的同時也會增加果汁酸度，使得終產(chǎn)品的口感酸甜可口。endprint

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（責(zé)任編輯 龍小玲）endprint

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（責(zé)任編輯 龍小玲）endprint

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（責(zé)任編輯 龍小玲）endprint