果膠酶澄清橙子果醋的影響因素與效果評(píng)價(jià)

劉琨毅，王　琪，辜義洪，劉躍紅（.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物與化工工程系，四川 宜賓 644003；.四川大學(xué) 輕紡與食品學(xué)院，四川 成都 60065）

果膠酶澄清橙子果醋的影響因素與效果評(píng)價(jià)

劉琨毅1，王琪1，辜義洪1，劉躍紅2
（1.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物與化工工程系，四川 宜賓 644003；2.四川大學(xué) 輕紡與食品學(xué)院，四川 成都 610065）

該試驗(yàn)研究了果膠酶澄清橙子果醋的工藝效果。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)探討果膠酶添加量、酶解pH、酶解溫度和酶解時(shí)間對(duì)橙子果醋澄清效果的影響，得出最佳工藝條件為果膠酶添加量0.3m L/L、酶解pH 3.5、酶解溫度36℃、酶解時(shí)間120min，該條件下澄清后果醋透光率為90.2%。果膠酶對(duì)果醋的感官、色澤和穩(wěn)定性均有改善作用。

橙子果醋；果膠酶；澄清

果醋作為目前新型的發(fā)酵飲品，兼有釀造食醋和水果的營養(yǎng)成分及酸甜可口的特點(diǎn)，是集營養(yǎng)與保健為一身的健康飲品［1-3］。目前我國水果資源豐富，具有開發(fā)果醋的有利條件［4-5］。橙子富含大量的蛋白質(zhì)、果膠，以及鈣、鐵、磷元素和多種維生素與抗氧化物質(zhì)［6］，具有生津止渴、強(qiáng)化免疫系統(tǒng)、抗炎癥等功效和極好的補(bǔ)益作用［6］。橙子中還富含維生素C，其中的類黃酮和類胡蘿卜素等物質(zhì)，更是具有降低患心腦血管疾病概率的作用［7］。雖然經(jīng)過主發(fā)酵后橙子果醋的口味純正，但在后續(xù)貯藏過程中，果醋常出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，通過分析和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，造成渾濁的主要原因是新鮮橙子中含有大量的果膠，果膠存在于果醋中易造成渾濁現(xiàn)象。果膠酶應(yīng)用到果汁處理中可以較大程度的提高果汁出汁率［8-10］，但要獲得澄清度較高的橙子果醋則需在橙子果醋完成主發(fā)酵后第二次使用果膠酶［11］。

1　材料與方法

1.1料與試劑

橙子果醋：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院自制。

果膠酶溶液（20 000U/m L）：天津市利華酶制劑技術(shù)有限公司［11］。

1.2器與設(shè)備

U-3010型紫外分光光度計(jì)：日本日立公司；PHs-3c型精密pH計(jì)：上海理達(dá)儀器廠；TG328型分析天平：上海精科天平廠；CS501型超級(jí)水浴恒溫鍋：上海浦東榮科學(xué)儀器有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠。

1.3驗(yàn)方法

1.3.1膠酶的使用方法

取20m L經(jīng)硅藻土過濾后的果醋于50m L比色管中，隨后加入一定量的果膠酶，在其的最適試驗(yàn)條件下澄清橙子果醋，滅活后用120目篩網(wǎng)過濾，取濾液進(jìn)行果醋澄清度的測(cè)定。

1.3.2光度的測(cè)定

選用紫外分光光度計(jì)，以蒸餾水作為對(duì)照，對(duì)橙子果醋進(jìn)行全波長掃描，測(cè)定透光率。繪制波長635～715 nm范圍的透光率曲線，確定最佳測(cè)定波長。

1.3.3因素試驗(yàn)

果膠酶添加量：將果膠酶分別按照0.1m L/L、0.2m L/L、0.3m L/L、0.4m L/L、0.5m L/L的添加量加入果醋中，在pH和溫度分別為4.0和36℃的條件下，酶解100min后測(cè)定橙子果醋澄清度，考察果膠酶添加量對(duì)透光率的影響。

酶解pH：在比色管中分別加入0.2 m L/L果膠酶，用0.1mol/L的鹽酸溶液調(diào)整果醋pH，使其pH值分別為3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，將溫度恒定在36℃，酶解100min后分別測(cè)定透光率?？疾烀附鈖H對(duì)透光率的影響。

酶解溫度：固定果膠酶加入量0.2m L/L和酶解pH 4.0、酶解時(shí)間100min，分別在32℃、34℃、36℃、38℃、40℃進(jìn)行澄清試驗(yàn)?？疾烀附鉁囟葘?duì)透光率的影響。

酶解時(shí)間：在果膠酶加入量0.2m L/L，溫度36℃和pH 4.0的條件下，分別對(duì)橙子果醋進(jìn)行60m in、80min、100min、120min、140min的澄清試驗(yàn)?？疾烀附鈺r(shí)間對(duì)透光率的影響。

1.3.4交試驗(yàn)

通過以上單因素試驗(yàn)和結(jié)果分析，確定以果膠酶的添加量（A）、酶解pH值（B）、酶解溫度（C）、酶解時(shí)間（D）為評(píng)價(jià)因素進(jìn)行4因素3水平正交優(yōu)化試驗(yàn)（表1），并以透光率為評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化酶解條件。

表1　橙子果醋澄清條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonalexperim ents for orange vinegar clarifying condition optim ization

1.3.5定方法

總糖和還原糖的測(cè)定方法：3，5-二硝基水楊酸比色法［12］；滴定酸的測(cè)定方法：電位滴定法［13］；蛋白質(zhì)的測(cè)定方法：考馬斯亮藍(lán)G-250法［14］；果膠的測(cè)定方法：咔唑法［12］。

2　結(jié)果與分析

2.1子果醋最佳透光率波長的確定

在波長635～715 nm范圍內(nèi)，對(duì)橙子果酒透光率進(jìn)行測(cè)定，確定最佳吸光波長，測(cè)定結(jié)果見圖1。

圖1　波長對(duì)果醋透光率的影響Fig.1 Effectofwavelength on transm ittance of vinegar

由圖1可知，隨著掃描波長的增大，橙子果酒透光率數(shù)值逐漸升高，在波長685 nm處透光率達(dá)到最大；隨著波長的進(jìn)一步增大透光率反而呈下降趨勢(shì)。因此，選取波長685 nm作為測(cè)定橙子果酒透光率的波長。

2.2因素試驗(yàn)

2.2.1膠酶的添加量對(duì)橙子果醋澄清度的影響

圖2　果膠酶添加量對(duì)橙子果醋澄清度的影響Fig.2 Effectof pectinase addition on clarification of orange vinegar

由圖2可知，隨著果膠酶添加量的增加，果醋的透光率不斷提高。當(dāng)果膠酶添加量從0.1m L/L增加至0.3m L/L時(shí)，果醋澄清度隨之從（78.7±1.5）%提高至（88.3±1.3）%，澄清度提高效果顯著（P＜0.05）；但果膠酶添加量繼續(xù)增加后，果醋澄清度提高效果不顯著（P＞0.05）。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，選用果膠酶添加量為0.2～0.4m L/L進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.2解pH對(duì)橙子果醋澄清度的影響

圖3　酶解pH對(duì)橙子果醋澄清度的影響Fig.3 Effectof enzymolysis pH on clarification of orange vinegar

由圖3可知，隨著酶解pH值從3.0變化至3.5，果醋的澄清度從（85.8±1.9）%升高至（89.1±0.4）%；當(dāng)酶解pH繼續(xù)升高后，果醋的澄清度反而逐漸下降。即本試驗(yàn)所用果膠酶的最佳酶解pH值為3.5，pH低于或高于3.5時(shí)澄清效果均有所下降，故選取酶解pH值3.0～4.0進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.3解溫度對(duì)橙子果醋澄清度的影響

由圖4可知，果膠酶酶解溫度從32℃提高至36℃，果醋的澄清度也隨之提高，但當(dāng)酶解溫度進(jìn)一步升高后，澄清度卻有所下降。本試驗(yàn)所用果膠酶的最適酶解溫度為36℃，在此溫度條件下酶解后的橙子果醋透光率達(dá)到了（88.3±1.3）%，故選取酶解溫度34～38℃進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖4　酶解溫度對(duì)橙子果醋澄清度的影響Fig.4 Effect of enzym olysis temperature on clarification of orange vinegar

2.2.4解時(shí)間對(duì)橙子果醋澄清度的影響

圖5　酶解時(shí)間對(duì)橙子果醋澄清度的影響Fig.5 Effect of enzym olysis tim e on clarification of o range vinegar

由圖5可知，橙子果醋的澄清度隨著果膠酶酶解時(shí)間的延長而不斷提高，特別當(dāng)酶解時(shí)間從60min增加至100min，果醋澄清度提高顯著，在100min時(shí)果醋澄清度達(dá)到了（88.3±1.3）%。酶解時(shí)間超過100min后，橙子果醋的透光率雖有提高但不顯著，加之隨著酶解時(shí)間的延長，果醋中的營養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)隨之流失，故所用選用酶解時(shí)間80～120m in進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.3交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定以果膠酶添加量（A）、酶解pH值（B）、酶解溫度（C）、酶解時(shí)間（D）為評(píng)價(jià)因素，透光率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2，方差分析見表3。

根據(jù)極差分析可知［15］，本次試驗(yàn)的4個(gè)影響因素主次關(guān)系為A＞D＞C＞B，即果膠酶添加量＞酶解時(shí)間＞酶解溫度＞酶解pH。最優(yōu)組合為A2B2C2D3，即果膠酶添加量為0.3 m L/L、酶解pH為3.5、酶解溫度為36℃、酶解時(shí)間為120 m in。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，果醋透光率達(dá)到了（90.2±0.9）%。

由表3可知，4個(gè)因素中A因素（果膠酶添加量）達(dá)到顯著水平，其他3個(gè)因素均不顯著。

表2　橙子果醋澄清酶解條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 2 Results and analysis of orthogonalexperim ents for o range vinegar clarifying cond ition optim ization

表3　正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Tab le 3 Analysis of variance of orthogonalexperiments results

2.4膠酶對(duì)果醋理化成分的影響

由表4可知，經(jīng)過果膠酶澄清后，橙子果醋中總糖、還原糖、總酸和蛋白質(zhì)的含量沒有明顯的變化，但果膠的含量明顯減少。因此用果膠酶來進(jìn)行橙子果醋的澄清是可行的。

表4　果膠酶對(duì)果醋理化成分的影響Table 4 Effectof pectinase on the physicaland chem ical com position of fruit vinegar

2.5膠酶對(duì)果醋風(fēng)味的影響

酶處理后的果醋與原果醋在口感上相比有所改進(jìn)，例如降低了原果醋中的苦澀感。果膠酶處理能改善橙子果醋的風(fēng)味，原因可能是果膠酶在使果膠絮凝的過程同時(shí)去除了果醋中的單寧和多酚等物質(zhì)，使果醋的感官特性增強(qiáng)。

3　結(jié)論

本研究結(jié)果表明，應(yīng)用果膠酶對(duì)橙子果醋進(jìn)行澄清的工藝優(yōu)化條件為果膠酶添加量0.3m L/L、酶解pH值3.5、酶解溫度36℃、酶解時(shí)間120min，在此條件下橙子果醋的透光率達(dá)90.2%。澄清后的果醋透明清澈，而且保留了橙子的香味，酸度適中、口味純正。

［1］王宇鴻，雷湘蘭，梁青.番木瓜芒果復(fù)合發(fā)酵果醋工藝研究［J］.中國釀造，2013，32（10）：142-145.

［2］操慶國，曹正，許偉祥，等.發(fā)酵型巨峰葡萄果醋飲料生產(chǎn)工藝研究［J］.食品科技，2014，39（11）：84-90.

［3］劉國明，方曉純，李杰民，等.荔枝醋發(fā)酵菌種的篩選及工藝優(yōu)化［J］.中國釀造，2015，34（9）：30-33.

［4］吳竹青，黃群，傅偉昌，等.椪柑果醋生產(chǎn)工藝研究［J］.食品科學(xué)，2008，29（9）：696-699.

［5］張海龍，丁宏偉，楊曉蕾.山楂蘋果復(fù)合果醋的發(fā)酵工藝研究［J］.中國釀造，2013，32（6）：165-168.

［6］李小燕，鮑正榮，王丹，等.橙子果汁中色素的理化性質(zhì)研究［J］.西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，29（3）：291-294.

［7］唐妍，馮嬋瑩，楊玉潔，等.利用橙子和橘子等果皮自制維生素C補(bǔ)充劑［J］.果農(nóng)之友，2014（7）：30.

［8］李媛，朱玉潔，張友維.響應(yīng)面優(yōu)化藍(lán)莓紫薯酒發(fā)酵工藝研究［J］.食品工業(yè)，2014，35（10）：21-24.

［9］趙中勝，韋娜，富維納，等.獼猴桃酒發(fā)酵工藝研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（6）：3548-3550.

［10］游劍，王飛，王君容.果膠酶澄清柚子汁工藝條件研究［J］.中國釀造，2014，33（9）：98-101.

［11］劉岜，楊玲輝，閆迎春.果膠酶澄清葡萄汁的工藝研究［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（5）：447-451.

［12］吳謀成.食品分析與感官評(píng)定［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

［13］蔡定域.釀酒工業(yè)分析手冊(cè)［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，1988.

［14］BRADFORD M M.Rapid and sensitivemethod for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding［J］.Anal Biochem，1976，72:248-254.

［15］劉婧竟，喬發(fā)東.甜酒曲生長特性研究及米酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化［J］.中國釀造，2010，29（12）：41-44.

Influence factorand effectevaluation for the clarification oforange vinegarw ith pectinase

LIU Kunyi1，WANG Qi1，GU Yihong1，LIU Yuehong2
（1.DepartmentofBiologicaland Chemical Engineering，Yibin Vocationaland TechnicalCollege，Yibin 644003，China；2.College ofLight Industry，Textile&Food Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，China）

The effect of pectinase on orange vinegar clarification was studied.On the basisof single factor experiment，the effectsof pectinase addition，enzymolysis pH，temperature and time on clarification of orange vinegarwere investigated by orthogonalexperiment.The optimum hydrolysis conditions for the clarification of orange vinegarwith pectinasewere pectinase 0.3m l/L，pH 3.5，enzymolysis temperature 36℃and time 120m in. Under thiscondition，the transm ittanceoforange vinegarwas90.2%.Thepectinase could improve the sense，colorand stability oforange vinegar.

orangevinegar；pectinase；clarification

TS262

0254-5071（2016）01-0129-04

10．11882/j．issn．0254-5071．2016．01．028

2015-11-04

劉琨毅（1987-），男，講師，碩士，研究方向?yàn)槲⑸锇l(fā)酵。