果膠酶對(duì)火龍果汁的澄清效果

◎ 趙世民，陳余燕

（廣州工商學(xué)院，廣東 廣州 510850）

火龍果（Hylocereus undatus）為仙人掌科量天尺屬植物，屬于熱帶和亞熱帶水果[1]?；瘕埞a(chǎn)于巴西和墨西哥等中美洲國(guó)家，我國(guó)引種的火龍果品種有白肉火龍果、紅肉火龍果和紫紅肉火龍果?；瘕埞刑妓衔?、蛋白質(zhì)、膳食纖維、胡蘿卜素、花青素、磷、鈣、鐵、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B3及維生素B12等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2-3]。火龍果除了鮮食外，亦可將果汁加工成飲料，由于果膠等多糖類(lèi)物質(zhì)的存在，榨出的火龍果汁往往比較黏稠和渾濁，這給過(guò)濾帶來(lái)了不便，同時(shí)也使得加工出的飲料比較渾濁，為了解決這一問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)嘗試用果膠酶來(lái)降解火龍果汁中的果膠，以降低果汁的黏度和渾濁度[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

火龍果（海南紅心火龍果）；果膠酶（食品級(jí)，河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司，酶活力≥60 000 U/mL）；蔗糖（河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司）；無(wú)水檸檬酸（山東濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司）；FB-818B榨汁機(jī)（廣州市杰冠西廚設(shè)備廠）；HHS-21-4電熱恒溫水浴鍋（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；URG20E0007 A360型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（翱藝儀器（上海）有限公司）；80目、100目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩（東莞超凡篩網(wǎng)）；AB104電子天平（沈陽(yáng)多杰電子科技有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

選擇新鮮、完整、成熟的紅皮紅肉火龍果，經(jīng)清洗、去皮、切塊和榨汁后，分別用80目和100目的篩網(wǎng)過(guò)濾果汁。首先用80目的篩網(wǎng)過(guò)濾果汁，以除去果汁中的較大顆粒不溶物及果籽，接著再用100目篩網(wǎng)過(guò)濾，以去除果汁中殘存的更小的顆粒物[5]。

1.2.2 測(cè)定火龍果汁濃度對(duì)各種不同波長(zhǎng)可見(jiàn)光的吸光度

將火龍果原汁用蒸餾水稀釋為1.0%、1.5%和10.0%的火龍果汁水溶液，用80目的篩網(wǎng)過(guò)濾后，在400～630 nm的波長(zhǎng)范圍，測(cè)定火龍果汁水溶液對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度，不同光的波長(zhǎng)間隔為10 nm，以蒸餾水為參比溶液，用測(cè)得的火龍果汁水溶液對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度繪制吸光度-波長(zhǎng)關(guān)系曲線，吸光度-波長(zhǎng)關(guān)系曲線的峰值對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)就是火龍果汁水溶液吸收程度最大的光對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。

1.2.3 果膠酶添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶，使蔗糖的含量為6%，檸檬酸的含量為0.1%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應(yīng)時(shí)間為60 min，果膠酶的用量分別為0、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%及0.30%，測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率。根據(jù)透光率的變化，分析判斷果膠酶對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.4 檸檬酸添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶，使蔗糖的含量為6%，果膠酶的含量為0.2%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應(yīng)時(shí)間為60 min，改變檸檬酸的用量分別為0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%及0.40%，測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率，根據(jù)透光率的變化，分析判斷檸檬酸對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.5 蔗糖添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶，使檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.2%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應(yīng)時(shí)間為60 min，蔗糖的用量分別為4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%及11%，測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率，根據(jù)透光率的變化，分析判斷蔗糖對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶，使檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.2%，蔗糖的含量為6%，然后用水浴鍋加熱，控制溫度為45 ℃，反應(yīng)時(shí)間分別為30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min及90 min，測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率，根據(jù)透光率的變化，分析判斷反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。

1.2.7 反應(yīng)溫度對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶，使檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.2%，蔗糖的含量為6%，反應(yīng)時(shí)間控制在50 min，然后用水浴鍋加熱，反應(yīng)溫度分別為25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃及60 ℃，測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率，根據(jù)透光率的變化，分析判斷反應(yīng)溫度對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 火龍果汁水溶液最大吸收光的波長(zhǎng)

從圖1可以看出，濃度為1.0%、1.5%和10.0%的火龍果汁水溶液均對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光有最大吸收?；瘕埞芤旱臐舛取⒊煞趾推渌饨鐥l件發(fā)生變化時(shí)，對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的吸光度的變化最敏感，會(huì)引起吸光度較大變化，靈敏度高。因此，選擇波長(zhǎng)為540 nm的單色光，來(lái)測(cè)定火龍果汁水溶液在各種情況下的吸光度和透射率。

圖1 火龍果汁對(duì)不同波長(zhǎng)光線的吸光度圖

2.2 果膠酶添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

從圖2可以看出，不添加果膠酶，火龍果汁水溶液的透光率大約為73%，火龍果汁水溶液顯得比較渾濁。當(dāng)添加不同用量的果膠酶后，火龍果汁水溶液的透光率都不同程度有所提高，從火龍果汁水溶液的外觀看，溶液的渾濁度明顯下降，變得較為清澈，說(shuō)明果膠酶的加入，導(dǎo)致了果汁中的果膠降解，造成果膠大分子變?yōu)榭扇苡谒男》肿?，外觀上看，火龍果汁水溶液隨之變得清澈透明。果膠酶的用量為0.20%時(shí)，火龍果汁水溶液的透光率相對(duì)較大。

圖2 果膠酶用量對(duì)火龍果汁透光率的影響圖

2.3 檸檬酸添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

改變檸檬酸的添加量，會(huì)改變火龍果汁水溶液的pH。從圖3可以看出，當(dāng)檸檬酸添加量大于0.20%時(shí)，火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率大約在81%，繼續(xù)增加檸檬酸的用量，火龍果汁水溶液的透光率變化不明顯。綜合考慮，把檸檬酸的用量控制在0.25%比較合適。經(jīng)過(guò)酶處理的火龍果汁水溶液，外觀上看，較為清澈透明，較少渾濁。

圖3 檸檬酸用量對(duì)火龍果汁透光率的影響圖

2.4 蔗糖添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

改變蔗糖的添加量，從圖4可以看出，當(dāng)蔗糖添加量大于5%時(shí)，火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率大約在78%，繼續(xù)增加蔗糖的用量，火龍果汁水溶液的透光率變化不明顯。綜合考慮，把蔗糖的用量控制在6%比較合適。經(jīng)過(guò)酶處理的火龍果汁水溶液，外觀上看，較為清澈透明，較少渾濁。

圖4 蔗糖用量對(duì)火龍果汁透光率的影響圖

2.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

改變反應(yīng)時(shí)間，從圖5可以看出，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)50 min后，火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率在76.5%～78.0%波動(dòng)，綜合考慮，把反應(yīng)時(shí)間控制在50 min比較合適。經(jīng)過(guò)酶處理的火龍果汁水溶液，外觀上看，較為清澈透明，較少渾濁。

圖5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁透光率的影響圖

2.6 反應(yīng)溫度對(duì)火龍果汁澄清效果的影響

溫度對(duì)果膠酶的活性影響較大，溫度過(guò)低酶活性低，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致果膠酶失活，從而影響果膠酶對(duì)火龍果汁澄清的效果。從圖6可以看出，隨著反應(yīng)溫度的升高，火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率逐漸提高，但是發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度超過(guò)35 ℃時(shí)，火龍果汁水溶液的顏色逐漸變淺，有褪色現(xiàn)象發(fā)生，從而導(dǎo)致透光率升高。為防止褪色，同時(shí)保持果膠酶具有足夠的反應(yīng)活性，把反應(yīng)溫度控制在35 ℃較好，即防止了色素分解，又保持了果膠酶有足夠的反應(yīng)活性。如果溫度過(guò)高，溶液不僅會(huì)脫色，而且還可能造成酶失活。

圖6 溫度對(duì)火龍果汁透光率的影響圖

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，果膠酶、檸檬酸和蔗糖的用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等因素對(duì)于火龍果汁水溶液的透光率和澄清度都有影響，為了較好地降解火龍果汁水溶液中的果膠，降低火龍果汁水溶液的渾濁度，提高透明度，較好的反應(yīng)條件是在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中，保持檸檬酸的含量為0.25%，果膠酶的含量為0.20%，蔗糖的含量為6%，反應(yīng)時(shí)間控制在50 min，反應(yīng)溫度控制在35 ℃。