复合酶在野生樱桃李果汁澄清加工中的应用

雷勇，刘艳怀，尹俊涛，代绍娟，袁莹莹

石河子开发区神内食品有限公司（石河子 832000）

野生樱桃李（Peunus cerasiferaEhrh）俗称野酸梅，又名樱李，蔷薇科李属[1]，是世界上极为珍贵和罕见且濒危灭的原始野生林果[2]，在我国主要在新疆天山西脉海拔800～2 000 m强逆温带区域自然生长[3]，全世界仅在新疆霍城县大西沟区域发现成片生存，作为伊犁河谷第三纪孑遗物种，已被国家和新疆维吾尔自治区列为重点保护物种[4-6]。野生樱桃李果肉柔软多汁，果核硬，果皮红色至紫黑色，属小果类型[7]。研究发现，果实营养成分种类齐全，含有氨基酸、果胶、纤维素、维生素C、维生素B1、维生素B2、淀粉、胡萝卜素[8-9]，以及较多的花青素类物质[10]，具有抗肿瘤[11-12]、抗炎[13-15]、调节免疫力[16-17]、解毒[18]等功效，当地牧民将其作为优良的野生食品资源，经常生食或加工成樱桃李酱，被当地牧民誉为“雪域珍果”[19]，具有天然的保健功能和开发前景[20]。

目前，大多数学者主要对野生樱桃李中果胶、多糖、色素的提取，黄酮、多酚含量的测定，以及营养成分和功能性质等方面进行了深入研究和探索，把野生樱桃李制作成果汁饮料的研究较少。传统的野生樱桃李果汁饮料加工方法是将鲜果直接压榨，出汁率很低，这是因为其果肉中含有很高含量的果胶、纤维素、淀粉等，在加工过程中存在黏度高、出汁率低、

易混浊、特有香气成分流失等问题，酶解处理可一定程度降解这些大分子物质，从而提高其出汁率[21-22]。目前，国内关于野生樱桃李加工过程中酶解工艺研究的文献较少，其选用单一酶，出汁率低，根据野生樱桃李细胞壁特性，研究选用果胶酶、α-淀粉酶、纤维素酶这3种酶复合酶解，可以提高酶的利用率和果肉的出汁率，降低生产成本，为野生樱桃李产业规模化发展提供依据，对当地经济发展具有深远意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

野生樱桃李（新疆霍城县种植地）；果胶酶（3万U/g）、α-淀粉酶（0.2万 U/g）、纤维素酶（10万 U/g）：江西百盈生物技术有限公司，按GB 2760食品添加剂使用标准要求。

1.2 主要仪器及设备

ME 3002电子天平[梅特勒托利多（中国）有限公司]；SP909S打浆机（浙江苏泊尔股份有限公司）；SYG型恒温水浴锅（天津市泰斯特仪器有限公司）；H 1850高速离心机（南京徕克美医疗科技有限公司）；752 G型紫外可见分光光度计（上海仪电股份有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

野生樱桃李→拣选→清洗→预煮→去核打浆→酶解→过滤→灭酶→离心→调配→灌装→杀菌→成品

1.3.2 操作要点

1) 原料拣选、清洗：挑选新鲜成熟度好、无病虫害、霉烂的果实，去除果梗，用流动的自来水冲洗干净。

2) 预煮、去核打浆：将野生樱桃李放入容器中加水没过果实，置于恒温水浴锅中85 ℃、保温10～15 min，使野樱桃李果皮破裂，出现核肉分离的现象即可[23]，去核后将带皮的果肉打浆，得野生樱桃李果浆。

3) 酶解、过滤、灭酶：将称量的果胶酶、α-淀粉酶、纤维素酶三种酶混合均匀，加入到野生樱桃李果浆中进行酶解。酶解完成后过滤，选择0.075 0 mm筛网，所得滤液在85 ℃条件下灭酶5 min。

4) 离心、调配、灌装、杀菌：将滤液在8 000 r/min下离心10 min，即得澄清野生樱桃李果汁，调配口感，加热至95 ℃以上灌装、密封，杀菌20 min，冷却至室温。

1.3.3 酶解单因素试验设计

固定酶解温度45 ℃、酶解pH 4.1，选择果胶酶用量（0.02%，0.04%，0.06%，0.08%和0.10%）、α-淀粉酶用量（0.024%，0.030%，0.036%，0.042%和0.048%）、纤维素酶用量（0.015%，0.025%，0.035%，0.045%和0.055%）、酶解时间（50，75，100，125和150 min）4个因素为单因素，以野生樱桃李果汁出汁率、透光率检测值为考察指标进行单因素试验。

1.3.4 酶解正交试验设计

通过酶解单因素试验的结果，选择果胶酶用量、α-淀粉酶用量、纤维素酶用量、酶解时间为因素，设计L9(34)四因素三水平正交试验，确定野生樱桃李果汁澄清工艺中复合酶的最佳配比和酶解条件。正交试验因素和水平见表1。

表1 L9(34)正交试验因素和水平表

1.3.5 各指标测定

出汁率按式（1）计算。

透光率（%）检测：透光率可以反映饮料的澄清程度，透光率越高，说明饮料的澄清度越好，即所含果肉颗粒和杂质更少，品质更高[24]。采用紫外可见分光光度计，在波长610 nm，以蒸馏水作参照，测定离心后野生樱桃李果汁透光率。

2 结果与分析

2.1 酶解条件的单因素试验

2.1.1 果胶酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

野生樱桃李果肉中富含果胶，果胶酶分解果汁中的果胶后，带正电的极性氨基酸链游离与带负电荷的物质相结合，所产生的物质被果胶酶吸附沉淀，再通过离心除去[25]，起到增加出汁率和澄清度的作用。果胶酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响如图1所示。

图1 果胶酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

图1显示，随着果胶酶用量逐渐增加，野生樱桃李果汁出汁率和透光率均呈上升趋势。当果胶酶用量为0.06%时，果汁出汁率和透光率达到峰值，果胶酶用量继续增加，果汁出汁率平稳，而透光率下降，因此结合出汁率、透光率以及生产成本，选择适中合理的果胶酶用量0.04%，0.06%和0.08%为正交试验三水平。

2.1.2α-淀粉酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

由于制汁用的水果一般在未成熟时采收，果浆含有大量的淀粉，在加工过程中易引起浑浊，α-淀粉酶能不规则地水解淀粉等生成可溶性的糊精、葡萄糖和麦芽糖，使胶状的黏度下降[21]。α-淀粉酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响如图2所示。

图2 α-淀粉酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

由图2可知，α-淀粉酶用量在0.024%～0.036%时，野生樱桃李果汁出汁率和透光率逐渐增加，α-淀粉酶用量为0.036%时，果汁出汁率和透光率达到最大值，此后随着α-淀粉酶用量增加，果汁出汁率和透光率逐渐降低。因此选择α-淀粉酶用量0.030%，0.036%和0.042%为正交试验三水平。

2.1.3 纤维素酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

野生樱桃李细胞壁中的纤维素使用纤维素酶降解，可提高果汁饮料口感以及果肉出汁率。纤维素酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响见图3。

图3 纤维素酶用量对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

由图3可得，随着纤维素酶用量逐渐增加，果汁出汁率和透光率均升高，在纤维素酶用量0.045%时，果汁出汁率和透光率达到峰值，纤维素酶用量继续增加，曲线较平稳，因此纤维素酶用量选择0.025%，0.035%和0.045%为正交试验三水平。

2.1.4 酶解条件中时间对野生樱桃李果汁出汁率和透光率的影响

酶解条件中时间对野生樱桃李果汁出汁率和透光率的影响见图4。

图4 酶解时间对野生樱桃李出汁率和透光率的影响

图4显示，随着酶解时间逐渐增加，果汁出汁率和透光率处于上升趋势，酶解时间超过125 min时，曲线平稳变化不明显，结合时间成本考虑，选择酶解时间100，125和150 min为正交试验三水平。

2.2 酶解条件正交试验结果与讨论

酶解条件正交试验结果见表2，酶解条件极差分析见表3。

表2 酶解条件正交试验结果

表3 酶解条件正交试验极差分析

由正交试验结果与极差分析可得，各因素对野生樱桃李出汁率和透光率的影响程度由大到小依次为A＞D＞C＞B，即果胶酶用量＞酶解时间＞纤维素酶用量＞α-淀粉酶用量。以出汁率为考察对象时，酶解条件的最佳组合为A2B2C3D3，即果胶酶用量0.06%，α-淀粉酶用量0.036%，纤维素酶用量0.045%，酶解时间150 min。以透光率为考察对象时，酶解最佳工艺参数组合为A2B1C3D2，即果胶酶用量0.06%，α-淀粉酶用量0.03%，纤维素酶用量0.045%，酶解时间125 min。

2.3 验证试验

为了保证试验结果的准确性，选择正交试验结果得出的最优组合条件与正交试验中最高出汁率和透光率组合进行验证试验，结果见表4。

表4 试验结果验证 单位：%

由表4验证试验结果可知，在A2B1C3D2组合条件下，野生樱桃李果汁出汁率和透光率最高，分别为90.1%和70.2%，该值高于试验中所有检测值。因此复合酶解澄清野樱桃李果汁最优工艺为果胶酶用量0.06%，α-淀粉酶用量0.030%，纤维素酶用量0.045%，酶解时间125 min。

3 结论

采用单因素试验及正交试验优化了野生樱桃李果汁澄清条件，结果表明，最优工艺为果胶酶用量0.06%、α-淀粉酶用量0.030%、纤维素酶用量0.045%、酶解时间125 min，在该条件下野生樱桃李果汁出汁率为90.1%，透光率为70.2%。产品色泽呈现紫红色，澄清透明，具有野生樱桃李独特的果香，口感柔和。此试验研究了复合酶在野生樱桃李果汁澄清加工中的应用，为野生樱桃李产业化发展提供了一定的理论依据。