常山胡柚(Citrus grandis (L.) Changshan-huyou) 是浙江省常山縣獨(dú)有的柑橘品種, 是橙子與柚子 的天然雜交品種,胡柚果實(shí)營養(yǎng)價(jià)值高, 含 8種 人體必需的氨基酸, 維生素 C 質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá) 1.10 g·kg-1, 富含葡萄糖、果糖和蔗糖, 含有 Ca、P、K、 Mg、Zn、Fe 等無機(jī)元素與其他柑橘類果實(shí)相 比, 胡柚中含有更高的類黃酮化合物、檸檬苦素和 α、β-胡蘿卜素等對人體健康有益的功能性組分。

利用胡柚原料制備益生菌發(fā)酵用果汁時(shí)發(fā)現(xiàn) 果實(shí)中果膠與可食性纖維含量較高, 出汁率較低, 影響其果實(shí)中營養(yǎng)及功能性成分的得率. 胡柚細(xì) 胞壁是由纖維素、半纖維素、親水性果膠和少量結(jié) 構(gòu)蛋白構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu). 利用酶法處理能有 效提高果蔬出汁率. 果膠酶作用于果膠半乳糖 醛酸殘基間的糖苷鍵, 可將原果膠分解為小分子 的半乳糖醛酸和小分子可溶性果膠. 纖維素酶 的不同組成部分協(xié)同作用于纖維素, 使其降解為 葡萄糖和可溶性寡聚葡萄糖. Macedo 等研究 發(fā)現(xiàn)果膠酶和纖維素酶在酶解腰果果渣時(shí)具有協(xié) 同作用. 由于胡柚組分的復(fù)雜性及其不同酶作用 的特異性, 本試驗(yàn)以常山胡柚為原料, 采用果膠酶 和纖維素酶復(fù)配后處理胡柚漿液, 運(yùn)用響應(yīng)面法 對酶解條件進(jìn)行優(yōu)化, 提高胡柚汁制備效率, 也為胡柚汁發(fā)酵飲料的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

胡柚: 產(chǎn)自浙江省常山縣, 單果重約350 g; 果膠酶: 上海源葉生物科技有限公司, 2 000 U·g-1 ; 纖維素酶: 北京索萊寶科技有限公司, 3 000 U·g-1。

DK-S22型電熱恒溫水浴鍋: 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司; MX-GX1011 型打漿機(jī): 廈門建松電 器有限公司; HUZK24WNM 型多功能榨汁機(jī): 余 姚惠人電器有限公司; 電子天平: 德國賽多利斯; PHS-3C 型 pH 計(jì): 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司; LDZX-40B 型立式蒸汽滅菌器: 上海申安醫(yī)療器械廠; RHB-50ATC 型 手持折光儀: 上海壘固儀器有限公司。

胡柚(驗(yàn)收)→清洗→去皮、去囊衣、去籽→打 漿→酶處理→過濾→胡柚汁. 選取新鮮、成熟充分、無霉變蟲害的胡柚果實(shí), 清洗表面雜質(zhì), 晾干后去皮、去囊衣、去籽, 得胡 柚果肉, 按料液比 2:1 加水打漿, 稱取 100 g 果漿酶解條件酶解處理. 處理過程中用保鮮膜對反應(yīng) 容器進(jìn)行密封以防止水分蒸發(fā). 酶解后冷卻至室 溫, 進(jìn)行過濾處理. 過濾共經(jīng)過 2 次, 第 1 次將原 汁通過 100 目篩, 第 2 次將第 1 次過濾的胡柚汁通 過 200 目篩, 測定胡柚出汁率。

酶用量的確定: 在果汁自然 pH 3.65±0.01, 酶 解溫度為 50 ℃, 酶解時(shí)間 90 min, 復(fù)合酶比例(果 膠酶:纖維素酶)為 3:1 條件下, 分別選取復(fù)合酶添 加量0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%和0.07%進(jìn)行單因 素試驗(yàn), 分別測定胡柚出汁率和可溶性固形物含 量, 確定最佳復(fù)合酶添加量. 復(fù)合酶比例的確定: 在果汁自然 pH, 酶解溫 度為 50 ℃, 酶解時(shí)間 90 min, 酶添加量 0.05%條件 下, 分別選取復(fù)合酶比例 2:3, 1:1, 3:2, 2:1, 3:1 和 4:1 進(jìn)行單因素試驗(yàn), 分別測定胡柚出汁率和可溶 性固形物含量, 確定最佳復(fù)合酶比例. 酶解溫度的確定: 在果汁自然 pH, 酶解時(shí)間 90 min, 酶添加量 0.05%, 復(fù)合酶比例為 3:1 條件下, 根據(jù)酶的催化動力學(xué)特性及果膠酶和纖維素酶的 溫度作用范圍, 分別選取酶解溫度 35, 40, 45, 50, 55, 60 和 65 ℃進(jìn)行單因素試驗(yàn), 分別測定胡柚 出汁率和可溶性固形物含量, 確定最佳酶解溫度. 酶解時(shí)間的確定: 在果汁自然 pH, 酶解溫度 為 50 ℃, 酶添加量 0.05%, 復(fù)合酶比例為 3:1 條件 下, 分別選取酶解時(shí)間為 30, 60, 90, 120 和 150 min 進(jìn)行單因素試驗(yàn), 分別測定胡柚出汁率和可溶性 固形物含量, 確定最佳酶解時(shí)間。

復(fù)合酶用量、酶比例、酶解溫度、酶解時(shí)間對 胡柚出汁率及可溶性固形物含量的影響結(jié)果如下圖所示. 由下圖可知, 當(dāng)果膠酶和纖維素酶用量在 0.02%~0.05%時(shí), 胡柚出汁率和可溶性固形物含量 隨酶添加量的增加而增加, 酶解未進(jìn)行完全. 當(dāng) 2 種酶用量大于 0.05%時(shí), 酶用量增加, 出汁率不再 增加, 趨于穩(wěn)定, 可溶性固形物含量也增長緩慢, 酶解進(jìn)行徹底. 結(jié)合生產(chǎn)成本考慮, 選擇酶用量為 0.05%. 當(dāng)果膠酶與纖維素酶的比例為3:1時(shí), 胡柚 出汁率最高, 達(dá)到 65.31%, 可溶性固形物含量也 達(dá)最高, 故選擇酶比例為3:1. 隨酶解溫度升高, 胡 柚出汁率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢. 酶解溫度為 50 ℃時(shí), 胡柚果肉出汁率最高為 65.29%. 超過最 適溫度后, 果膠酶和纖維素酶的催化活性降低, 胡 柚汁水分蒸發(fā)也較快, 導(dǎo)致胡柚出汁率急劇下降, 可溶性固形物含量升高, 故選擇酶解溫度為 50 ℃. 當(dāng)酶解時(shí)間小于 90 min 時(shí), 隨酶解時(shí)間增加, 胡柚 出汁率增幅顯著. 90 min 時(shí), 出汁率為 65.34%. 隨 著酶解時(shí)間的繼續(xù)增加, 胡柚出汁率略有升高, 但 增幅不大, 可溶性固形物含量隨酶解時(shí)間延長緩 慢增加, 考慮長時(shí)間酶解會加深果汁褐變程度, 故選擇酶解時(shí)間為 90 min。