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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、测定有机酸以 及增香作用等几种应用。
关键词: 酶处理; 果汁; 应用
[收稿日期] 2006- 05- 15
[作者简介] 赵丽莉( 1981- ) , 女, 陕西师范大学食品工程系农产品加工及贮藏工程专业硕士研究生, 研究方向: 软饮料加工。
酶处理在果汁生产中的应用
赵丽莉, 田呈瑞
催化功能的一类蛋白质。由于酶来源于生物体的活
细胞, 因此酶又被称为生物催化剂[1 , 2]。
凡是有生命的地方几乎都有酶, 都需要酶。酶
和生命活动密切相关, 它几乎参与了所有的生命活
动 、生命过程[3]。 对 于 酶 的 认 识, 从 一 开 始 就 是 与
人 类 的 生 活 和 生 产 实 践 密 切 相 关 的 。 在 人 类 历 史
上, 酶的应用已逾几千年, 对于酶在食品中应用可
今己日益广泛应用于食品、纺织、造纸、制药、发
酵 、医学、化学分析 和 临 床 诊 断 等 各 个 领 域[4]。 在
果汁加工中, 酶处理多用来提高果汁的出汁率、澄
清果汁、脱除苦味物质、降低非酶褐变、测定有机
酸以及增香作用。
酶法液化是通过特殊的酶处理工艺破坏果蔬原
料的细胞结构, 提高果蔬原料浸出率从而最大限度
地 获 得 果 蔬 汁 的 新 型 果 蔬 汁 加 工 工 艺 。 据 资 料 报
道 , 酶 法 液 化 可 使 苹 果 和 梨 的 浸 出 率 达 到 90%
浮的果胶质, 在提高得率的同时可澄清果蔬汁。
果胶在植物中作为一种细胞间隙填充物质而存
在, 它是由半乳 糖 醛 酸 α- 1, 4 键 联 接 而 成 的 聚 合
物 , 其 羧 基 大 部 分 与 甲 醇 发 生 甲 酯 化 而 形 成 果 胶
酸。果胶在酸性和高浓度糖存在下可形成凝胶的性
质是制造果冻、果酱等食品的基础。但是在果汁加
工上, 却导致压榨与澄清发生困难, 如果添加果胶
酶 则 可 以 克 服 这 些 困 难 , 加 速 果 汁 过 滤 , 促 进 澄 清。
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
1.1 梨 是 我 省 重 点 发 展 的 南 方 落 叶 果 树 之 一 , 其 果实营养丰富, 有润肺止咳、化痰、消渴、解毒利 尿等药效, 具有较高的药用价值和保健作用。梨果 既可鲜食, 又可制成梨汁、梨酒、梨脯和罐头等加 工品。杭青梨果实的果胶含量较高, 破碎的果浆出 汁率低, 只有 76.1%, 且汁液混浊, 给澄清梨果汁
难。利用果胶酶酶法液化技术处理梨果浆, 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。林河通等研
1.2 树 莓 具 有 较 高 的 营 养 价 值 , 含 有 丰 富 的 矿 物 元素和维生素。树莓果实含酸量高, 有一股特殊的 植物气味, 因此主要用来加工制成各种食品, 如果 汁、果冻、清凉饮料、果酱等。树莓果实含水量较 高, 作为果汁加工工艺简单, 出汁率高, 是很有前 途的加工产业。由于树莓果实中含有一定量的果胶
物质( 0.35%~1.14%) , 影响出汁率且易使汁液浑浊, 降
低 果 汁 品 质 , 因 此 在 加 工 中 可 以 用 果 胶 酶 处 理,来
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提高出汁率,增加澄清度[8 , 9]。
1.3 橄 榄 又 名 青 果 、 福 果 , 是 橄 榄 科 橄 榄 属 的 一
种 水 果 。Umar Ssonko Lule、 夏 文 水 确 定 了 酶 法 生
产橄榄混浊汁的最佳工艺条件, 研究了果胶酶对橄
榄果汁的产量和提取率的影响。当果胶酶的含量大
颜 色 不 理 想 ; 温 度 30℃时 , 产 率 最 高 ; 酶 解 时 间
1h, 产率和提取效率都最好。由于橄榄中含有大量
的果胶, 果胶酶的加入, 使果汁的产率提高了 20%~
30%, 提取率提高了 5%~7%, 改善了果汁的颜色[10]。
1.4 香 蕉 细 胞 壁 是 由 果 胶 质 、 纤 维 素 和 半 纤 维 素
等组成的网状结构, 可阻止细胞内溶物的渗出。王
素雅等通过对不同成熟度香蕉理化指标的分析, 确
定在香蕉汁生产中使用完全成熟的香蕉为原料, 利
用 复 合 酶 制 剂 ! 果浆酶能有效水解果胶、纤维素和
果汁中含有大量的果胶、鞣质、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。果汁澄清常采用酶处理和砂滤
棒过滤等, 由于过滤精度不够, 使果汁难以达到理
想的澄清效果。
果胶酶可以软化果肉组织中的果胶质, 使不溶
性的果胶物质分解为可溶性的果胶物质, 可以帮助
果 胶 水 解 以 降 低 果 肉 的 粘 度 , 明 显 提 高 果 汁 产 率 。
果胶甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶都是果胶酶, 在酶
处理过程中会释放出羧酸和半乳糖醛酸以降低果肉
纤维素转变成可溶性的糖, 这可以增加果汁的可溶
性固形物。
果胶酶是应用于果汁生产中的最重要酶制剂之
一, 它可以有效地提高水果的出汁率, 改善果汁的
过滤效率, 加速和增强果汁的澄清作用, 在现代果
汁加工中得到了广泛的应用。澄清型果汁的透光率
是衡量产品质量的重要指标之一。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
物质以及多糖, 提高了生产效率和出汁率, 使得果
汁变成清澈透亮的清果汁, 具有快速、简便、效果
好等特点, 对保持营养成分十分有利。
2.1 余 甘 果 加 工 成 果 汁 及 饮 料 , 存 在 贮 放 期 间 易
产 生 沉 淀 的 问 题 。余甘果 果 汁 中 含 有 果 胶 、 单 宁 、
纤维素和其它悬浮物。产生沉淀原因主要有两个方
面: 一是果胶在贮放期间会产生胶疑沉淀; 二是余
甘中的单宁与蛋白质、金属离子形成混浊, 使果汁
沉淀。采用一般过滤及离心分离澄清果汁, 效果不
汁 , 两 种 酶 同 时 在 50℃的 水 浴 中 澄 清 果 汁 6h, 果 胶酶使果汁中的果胶转化为可溶性果胶酸, 蛋白酶 使果汁中的蛋白质水解为氨基酸或多肽, 消除了形 成沉淀的主要因素, 澄清效果显著, 经澄清的果汁清
2.2 西 番 莲 是 著 名 的 热 带 果 汁 用 水 果 。 西 番 莲 果 实成熟后气味芬芳, 果内有大量果瓤和果汁, 食之 甜酸可口, 生津止渴, 提神醒脑, 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、有助于消化的产品。但由于西番莲果汁
中 含 胶 体 类 物 质 较 多 , 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。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以及多 糖, 提高了生产效率和出汁率, 使得果汁变成清澈 透亮的清果汁, 具有快速简便、效果好等特点, 对 保持营养成分十分有利。辛建刚等通过单因素试验
分 析 探 讨 了 果 胶 酶 的 种 类 、 添 加 量 、pH、 温 度 和 时间对西番莲果汁澄清效果的影响, 结果表明淀粉
酶 添 加 量 为0.02ml/kg 可有 效 除 去 果 汁 中 的 淀 粉 物 质。同时进行正交试验确定酶法澄清西番莲果汁的 最佳工艺条件: 果胶酶的添加量为 0.14ml/kg、pH5.0、
2.3 桑 葚 又 名 桑 果 , 为 聚 花 浆 果 , 是 桑 科 桑 属 植 物桑树的果实, 桑果营养丰富。王鸿飞等通过果胶 酶对桑椹果汁处理的单因素试验研究表明, 果胶酶 的用量为0.15 ̄0.21ml/L, 温度为 40 ̄60℃, pH3 ̄4,
果胶酶对桑椹果汁进行澄清, 桑椹果汁的透光率可
达95%以上[15]。 2.4 人 心 果 为 山 榄 科 , 是 一 种 热 带 肉 质 浆 果 。 其 果实味道甜美、芳香爽口、营养丰富。人心果果汁 在经过热水处理后会出现混浊、褐变、变得粘稠并
且 在 储 藏 过 程 中 出 现 沉 淀 。 为 了 降 低 果 胶 和 多 聚 糖, 多用果胶酶处理原果汁。果胶酶水解果胶和胶 质蛋白联合体, 使果汁中的果胶和粘质含量降低, 从
澄清工艺: 酶浓度为 0.1%、40℃处理 120min[16]。
3.1 针 对 脱 除 柑 橘 类 苦 味 物 质 的 问 题 , 许 多 学 者 都做了广泛的研究并提出了许多脱去苦味物质的方 法, 其中酶法脱苦具有 操 作 简 单 、 脱 苦 条 件 温 和 、 脱苦效率高、便于应用等优点, 受到广大柑橘类果 汁生产厂家的青睐。柑橘类苦味物质主要分为两大 类: 一类是黄烷酮糖苷类化合物, 主要代表物为柚 皮苷、新橙皮苷等; 另一类是三萜系化合物, 主要 代表物为柠檬苦素和诺米林等。由于柑橘类果汁特
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别是柚汁中, 苦味的主要来源是柚皮苷, 去除柚皮
苷就会使果汁苦味减轻。酶法脱苦所用到的酶主要
是 柚 皮 苷 酶 , 它 由 α! L " 鼠李糖苷酶和 β# D $ 葡
萄糖苷酶组成。α% L& 鼠李糖苷酶可将柑橘类果汁
中黄烷酮糖苷类化合物的柚皮苷水解成樱桃苷和鼠
李 糖, 樱桃苷 的 苦 味 约 为 柚 皮 苷 的 1/3, 因 此 苦 味
有所减轻; 樱桃苷可在 β’ D( 葡萄糖苷酶的继续作
用下生成无苦味的柚皮素和葡萄糖。王鸿飞等研究
表 明 柚 皮 苷 酶 用 量 为0.5g・L- 1、 果 汁 温 度 为60℃、
果 汁 pH 为 4、 作 用 时 间 为 90min。 在 优 化 后 的 工
艺条件下, 用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦具有
良好的效果, 且脱苦率达 90.55%[17]。
3.2 梅 果 是 我 国 传 统 药 食 两 用 果 品 , 具 有 生 津 、
整肠、强肝和恢复疲劳等保健功能。梅果中含有味
苦且有一定毒性的苦杏仁苷, 七成熟的果肉中苦杏
仁 苷 含 量 达784mg/L, 九 成 熟 的 为 260~270mg/L,
仍有难以接受的苦味。苦杏仁苷的分解代谢过程系
得出青梅原汁酶法脱苦工艺条件的优化组合为:温度
45~50℃, pH4.6, 酶液稀释度( 粗酶液∶青梅原汁) 1∶
25, 反应时间 1h[18]。
一些果汁加工过程中会发生非酶褐变反应。非
酶 褐 变 不 仅 会 使 果 汁 的 香 味 和 颜 色 发 生 不 良 变 化 ,
还能改变果汁的成分, 降低果汁的营养价值, 从而
影响果汁的贮藏寿命, 因此, 研究非酶褐变在果汁
加工中具有十分重要的意义。抑制非酶褐变反应多
采用隔绝氧气、降低加工温度和利用亚硫酸钠、抗
坏血酸等抑制剂等方法, 蔡志宁等通过对用果胶酶
处理与未用果胶酶来榨取葡萄汁, 两者非酶褐变反
应物含量与褐变度出汁率比较, 结果表明果胶酶处
理 较 大 地 提 高 了 葡 萄 汁 的 出 汁 率 , 降 低 了 褐 变 度 。
从 非 酶 褐 变 的 主 要 反 应 物 总 糖 、 氨 基 酸 、VC 和酚
类物质的含量来看, 果胶酶处理提高了这些非酶褐
变反应物的含量, 说明经果胶酶处理后, 果汁非酶
褐变反应物参与非酶褐变反应较少, 因而果汁褐变
程度较低[19]。
水果及其加工品含有丰富的有机酸, 它是影响
其风味的重要成分, 能促进食欲, 帮助消化, 益于
健康。各种水果的有机酸种类及含量是不同的, 有
机酸的分析不但对水果及其加工品的品评有一定的
意义。由于具有旋光性的有机酸只存在于天然水果
及食物中, 所以测定具有旋光活性的有机酸含量可
以鉴别果汁饮料掺假与否。
测定有机酸的方法很多, 但是一般是测定消旋
有机酸, 不能用于具旋光活性有机酸的分析。酶法 分析具有专一、快速、灵敏的特性, 是分析具旋光 活性物质的重要手段。Henniger 等用酶法测定葡萄 酒中的L* 柠檬酸[20], Bergner+Lang 等用酶法测定了
澄 汁 中 的D , 异柠檬酸[21]。 韩 雅 珊 等 异 柠 檬 酸 脱 氢 酶测定了我 国 柑 桔 类 水 果 及 其 果 汁 中 的D - 异柠檬
酸[22]。
水果、茶叶等食品中不仅存在游离态易挥发的 多种风味物质, 而且还存在着相当部分的风味前体
物 质——— 一 些 次 级 代 谢 产 物, 如 糖 苷 类 物 质 , 这
些 物 质 本 身 并 无 香 味 且 不 挥 发 , 若 经 酸 或 酶 水 解 , 可产生有天然香气的风味物质。且绝大部分天然糖
于作为水果和茶叶等食品的风味酶。经菌株筛选及 原生质体、等离子注入技术的改良, 获得生产 β0 葡萄糖苷酶酶活较高的黑曲霉突变株, 发酵后提取 酶液应用于果酒、茶叶、果汁等食品的增香, 显示
出 较 好 增 香 效 果 。 李 平 等 试 验 表 明 : 用2U/ml 的 β1 葡 萄 糖 苷 酶 处 理 柠 檬 汁 样 品 增 香 效 果 最 明 显 ;
而 对 于 苹 果 汁 、 茶 汁 、 干 红 葡 萄 酒 、 用1U/ml 的 β2 葡萄糖苷酶处理样品效果最佳。这可能与样品
液中糖苷类物质含量较高, 浓度较大, 处理酶用量 也较大, 增香效果更显著。感官评定结果认为, 经 β3 葡萄糖苷酶处理过的样品, 除具有样品本身固
有 的 特 征 香 气 外 , 在 香 气 组 成 上 , 更 显 饱 满 、 柔
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——
—中国配料企业的战略新动向
种 , 其中直 接 使 用 的 品 种 有 3000 余 种 。 中 国 食 品
在某几个品种方面, 更是已在国际上占有重要
的地位和影响。另外从近年国外公司在国内的投资
情况可以看出, 国内食品添加剂市场的快速发展引
起了国外相关企业的高度关注, 国外企业纷纷通过
扩产、与国内企业合资、收购等方式加强对国内市
场的投资。
中国这一潜在市场的热闹景象已受到越来越多
业内人士的关注。这就是为何越来越多的中国企业
走出国门, 参加世界级食品配料展会的原因。
另一方面世界级的食品配料展会进驻中国也带
来了世界最新技术和产品。中国食品添加剂及配料
企 业 正 开 始 出 现“ 走 出 去, 请 进 来 ” 的 战 略 新 动
向。
据记者了解, 刚刚结束的两年一届的德国法兰
克 福 的“ 欧 洲 健 康 食 品 配 料 展 览 会 ”, 中 国 展 团 创
纪录达到历史之最。几年来, 中国展团在欧洲食品 配料展会中的规模日益扩大, 从 2002 年的 20 家扩
由于中国的食品配料带有传统特色, 无论是研 发还是功效都成为了本届配料展的亮点, 展会现场
成 交 显 著 , 80%的 参 展 商 都 表 示 2007 年 将 继 续 参
展 , 有40%的 厂 家 要 求 明 年 扩 大 位 置 , 至 展 会 闭
幕 , 下 届“ 2007 欧 洲 食 品 配 料 展 ” 的 中 国 展 团 大 部分展位被抢占一空。展会现场的人气之旺大大超 出展商的预计, 很多展商准备一个展期的资料和名 片两个小时就发完了。为签定合同而向主办单位借 复印机的展商络绎不绝, “ 走出去”成为企业发展 的新亮点。
另 一 方 面 , 每 年 3, 4 月 在 上 海 举 办 的“ 亚 洲
食 品 配 料 及 技 术 展 览 会 ”, 为 中 国 企 业 与 世 界 配 料
行 业 搭 建 了 交 流 的 桥 梁 , “ 2007 亚 洲 食 品 配 料 及
技 术 展 览 会 ” 将 于2007 年 3 月 15 ̄17 日在上海浦 东新国际博览中心举行。
自 上 世 纪90 年 代 著 名 的 食 品 配 料 展“ Fi” 进 驻中国, 凭借其在配料业内的全球知名影响力, 邀 请世界知名配料企业来华参会, 带来全球业内最新 的技术和产品, 吸引了大批全球买家前来参观, 带 动国内食品行业紧跟国际业内发展趋势, 已成为国 内最受关注的食品配料展会之一。
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Application of enzymatic tr eatment to pr ocessing of fr uit juice
ZHAO Li- li
(Department of Food Engineering, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, Shaanxi, China)
Abstr act: The application of enzymatic treatment to the processing of fruit juice for improving juice yield, clarifying, debitter-
ing, controlling non- enzymatic browning, determining organic acids and enhancing flavour is described.
Key wor ds: enzymatic treatment; fruit juice; application
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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