红提澄清汁酶解及护色工艺

鉏晓艳等

摘要：试验对红提澄清汁酶解、护色工艺及加工过程对果汁成分的影响进行了研究。结果表明，最优酶解工艺为果胶酶添加量0.02 mL/L，酶解时间45 min，酶解pH 3.5，在此条件下获得红提澄清汁的透光率可达99.10%；最优护色剂组合为添加0.4%柠檬酸+0.05% L-半胱氨酸盐酸盐。加工过程中，果汁中的花色苷、总酚与总糖含量降低，而酸度变化不明显。加工过程中酶解会消耗红提汁中的糖分，热烫会降低红提汁中花色苷的含量。

关键词：红提澄清汁；酶解；护色；成分

中图分类号：TS255.44；TS275.5 文献标志码：A 文章编号：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

红提，属欧亚种葡萄。我国1987年引入该品种，目前在我国西南、西北片区已广泛种植[1]。红提新鲜销售一直占主导地位，但长期以来红提的贮运保鲜严重阻碍了红提产业的快速发展。果汁澄清是通过适当的方式去除了果胶、淀粉及一些可溶性固形物的果汁。果汁后混浊和褐变是果汁加工的难题，常常影响其色泽、风味、感官属性及营养价值[2]。后混浊可通过酶法、壳聚糖法、微滤膜法去除其中的果胶等成分[3，4]，以降低果汁粘度，提高出汁率，并使果汁澄清、稳定。褐变可通过热处理（热烫）、酸处理（柠檬酸、L-半胱氨酸）、抗氧化处理（抗坏血酸）[5-8]等方法进行护色。本试验以红提等外果（即失去新鲜销售商品价值的果实）为原料，通过榨汁、酶解澄清、复合护色等工艺获得感官品质优质的红提澄清汁，并对果汁营养成分进行分析，为我国红提产区等外果加工产业化提供了技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红提鲜果购于武汉市武商量贩，产地云南，可溶性固形物含量约为15%。果胶酶（Pectinex BE XXL）由诺维信生物技术公司提供，酶活为16 000 PECTU/mL。其他试剂由国药集团化学试剂有限公司提供，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TU-1810型紫外可见分光光度计，北京普析通用公司；SC-80C型全自动色差计，北京康光仪器公司；PHSJ-4A型pH计，上海精科公司。

1.3 试验方法

1.3.1 红提澄清汁的生产工艺流程 原料→清洗→沥干→榨汁→热烫→粗滤→离心（4 000 r/min，10 min）→原汁→护色→酶解澄清处理→离心精滤→脱气灌装→巴氏灭菌→红提澄清汁。

1.3.2 酶解单因素试验及指标测定 按顺序进行加酶量（0、0.001、 0.005、 0.010、0.015、 0.020、 0.025、0.030 mL/L），酶解温度（35、40、45、50、55、60 ℃），酶解时间（15、30、45、60、90、120 min），酶解pH（2.5、3.5、4.5、5.5、6.5）的单因素试验。进行加酶量试验时酶解温度为50 ℃，酶解时间为90 min。前一个因素最佳参数确定后用于下一个试验，每组3个平行。酶解后离心过滤弃沉淀，上清液用紫外分光光度计在660 nm波长下进行果汁吸光度的测定，并转化为澄清汁透光率的百分数[9，10]，以去离子水为参比液。

1.3.3 酶解正交试验及指标测定 为了获得最佳酶解条件，设计3因素3水平的正交试验，分别为加酶量（A，0.01、0.02、0.03 mL/L）、酶解pH（B，2.5、3.5、4.5）、酶解时间（C，15、30、45 min），得到的酶解液进行吸光度的测定和透光率的计算。

1.3.4 护色剂的选择 以柠檬酸、茶多酚、抗坏血酸和L-半胱氨酸盐酸盐作为试验用护色剂，按表1添加对果汁进行组合护色。添加护色剂后按照酶解正交试验的最佳方案进行酶解、离心、巴氏杀菌（果汁中心温度达到80 ℃后开始计时，杀菌40 min），袋装封口后，放在常温下储藏，观察颜色的变化并用色差计测定果汁亮度（L*）、红度（a*）、黄度（b*）。

1.3.5 加工过程中红提澄清汁成分的变化 对红提澄清汁加工工艺过程中的花色苷、总糖、总酚、总酸度进行测定，研究各个加工环节对红提澄清汁成分的影响。

1）花色苷含量的测定。用紫外分光光度计，于400～800 nm下全波长扫描，得到红提果汁花色苷在可见光区最大的吸收波长λmax。采用pH示差法[11-14]测定红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]的缓冲液定容，避光平衡2 h，在λmax下测定吸光度A，以去离子水为空白。花色苷含量（mg/100 g）计算如下：endprint

式中，V为稀释体积（mL）；n为稀释倍数；W为样品质量（g）；A为吸光度。

2）总酚的测定。采用Folin-Cliocalteu比色法[15，16]测定红提澄清汁中总酚的含量（以没食子酸计）。以0、1、2、3、4、5、6 μg/mL没食子酸质量浓度为横坐标，以吸光值A为纵坐标建立标准曲线，所得标准曲线为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去离子水，摇匀，再加入2.5 mL FC试剂，充分摇匀。1 min之后加入20%碳酸钠溶液7.5 mL，混匀定容。在75 ℃下水浴10 min，于765 nm波长下比色，测定吸光度。根据没食子酸标准曲线计算果汁中总酚含量（mg/100 g）。

3）总糖的测定。以0、10、20、40、60、80 μg/mL葡萄糖质量浓度为横坐标，以吸光值A为纵坐标，制作标准曲线，得标准曲线y=0.005 7x-0.002，r=0.999 2。采用蒽酮硫酸法[13，14]测定红提澄清汁中的总糖含量（g/100 mL）。

4）总酸度的测定。将果汁置于40 ℃水浴上加热30 min，以除去CO2，冷却后备用。采用酸碱滴定法[17]进行红提澄清汁中总酸度的测定，同时做空白试验。根据如下公式计算果汁的总酸度（g/kg）：

式中，C为标准NaOH溶液的浓度；V1为滴定消耗标准NaOH溶液的体积；V2为空白滴定消耗标准NaOH溶液的体积；K为换算为主要酸的系数。

2 结果与分析

2.1 各单因素对红提澄清汁透光率的影响

根据酶解试验（图1）结果可知，当单因素试验中果胶酶添加量0.025 mL/L、pH 5.5、酶解温度35 ℃、酶解时间30 min时，红提澄清汁透光率都可达到95%以上。测定可溶性固形物含量的结果表明，红提汁中可溶性固形物含量随酶解温度的升高略有上升，加酶量、pH、酶解时间对可溶性固形物含量的影响均较小。

2.2 酶解工艺参数优化结果

正交试验结果见表2，由表2中透光率的极差分析得到的各因素影响次序为A、C、B，即加酶量是影响红提果汁澄清度的最主要因素，酶解时间为次要因素，pH影响最小，分析得其最优参数组合为A2B2C3，即果胶酶添加量为0.02 mL/L，酶解时间为45 min，酶解pH为3.5时果汁澄清效果最好，果汁透过率达到99.10%。

2.3 不同护色剂的护色效果

果汁常温储藏后用全自动色差计检测果汁的L*、a*、b*值，由表3可以看出，果汁在常温下储藏，L*、a*值会随储藏时间逐渐下降，在5 d时，添加不同护色剂的果汁a*值下降较快，b*值有所上升，但在10 d时果汁的L*、a*、b*值变化较小。第4组在常温下储藏5 d后的L*（亮度）较好，a*值（红度）最高，b*值（黄度）较高，为几组中护色效果最好的一组。所以第4组添加0.4%柠檬酸与0.05% L-半胱氨酸盐酸盐的护色效果最佳。

2.4 工艺过程对红提果汁成分的影响

2.4.1 对花色苷含量的影响 根据图2可知，红提果汁可见光区的最大吸收波长λmax为510 nm，本试验中的吸光度A均为在此波长下测定的结果。由图3可以看出，红提果汁中的花色苷含量较低，热烫、酶解与巴氏杀菌对花色苷含量影响甚微，离心工艺对花色苷的含量影响较大，离心过程导致一定量的花色苷损失。

2.4.2 对总酚含量的影响 根据图4结果可知，红提汁中的总酚含量较低，果汁总酚含量在加工过程中降低，离心、热烫、酶解及巴氏杀菌工艺对总酚含量有一定的影响。

2.4.3 对含糖量的影响 由图5可得，红提汁中的总糖含量较高，可达21.21%，热烫及巴氏杀菌对果汁含糖量的影响较小，酶解离心后总糖含量有一定程度的降低，这可能与果胶分解沉降去除有关。

2.4.4 对总酸度的影响 由图6可得，工艺过程中红提汁总酸度的变化较小。由于最后两组为添加0.1%柠檬酸与0.05% L-半胱氨酸盐酸盐护色的果汁，所以酸度较高。

3 小结与讨论

红提澄清汁最优酶解工艺为果胶酶添加量0.02 mL/L，酶解时间45 min，酶解pH 3.5，获得红提澄清汁的透光率可达99.10%；最优护色剂组合为添加0.4%柠檬酸+0.05%L-半胱氨酸盐酸盐。该工艺能有效提高红提澄清汁的生产效率、减轻其褐变程度，提高产品感官品质。

由于果汁在加工过程中会出现后混浊现象，所以通过一定的技术手段（如酶解法）去除其中的果胶等成分[18]，可使果汁澄清。本试验通过单因素试验确定果胶酶添加量、酶解时间、酶解pH的最佳范围，通过正交试验确定加酶量是主要影响因素，并获得3个因素的最优组合参数，提高了果汁透光率。

果汁褐变分为酶促褐变和非酶促褐变，酶促褐变指多酚类物质在多酚氧化酶（PPO）的催化下进行羟基化作用，生成三羟基化合物，进而氧化成容易聚合成黑色素物质的的羟基醌[19，20]。酶促褐变可通过温度、pH、氧气、抑制剂等来进行控制[21]。非酶促褐变比较复杂，包括美拉德反应、焦糖化褐变、维生素C氧化变色、酚类物质褐变等，长时间的高温、适宜的pH都可加速非酶促的褐变反应[22]。本试验通过热烫灭酶，添加护色剂降低果汁pH、脱气罐装抗氧化等手段来抑制果汁褐变，使得红提澄清汁基本保持果汁原色。

水果中花色苷和酚类具有抗氧化功能，跟其他水果相比，红提澄清汁中花色苷和总酚含量较低，加工中的热烫、离心等环节也会导致其含量下降。总糖和总酸度是衡量果汁口感的重要指标，红提汁甜度较高，酶解离心后含糖量有一定程度的下降。在研究中，添加柠檬酸和L-半胱氨酸盐酸盐进行护色的同时也会增加果汁酸度，使得终产品的口感酸甜可口。endprint

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（责任编辑 龙小玲）endprint

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