柚皮苷酶在柑橘类饮料生产中的应用

重庆文理学院生命科学与技术学院09级食品科学与工程200906064035江英杰-1-柚皮苷酶在柑橘类饮料生产中脱苦的应用柑橘是柑、桔、橙、金柑、柚、枳等水果的总称。就柑橘汁而言，产品出现的过度苦味是柑橘加工业所面临的严重问题。研究表明，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、枸杞苷等；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。目前主要的脱苦方法有：代谢脱苦、屏蔽脱苦、吸附脱苦、酶法脱苦、固定化细胞脱苦、超临界CO2脱苦、膜分离脱苦、基因工程脱苦等。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。一.实验目的1、了解柑橘类果汁的制作过程，熟悉工艺流程。2、理解柚皮苷酶在柑橘类饮料生产中的脱苦原理和作用。3、对柚苷酶进行柑橘类果汁的脱苦的工艺参数进行研究。二.实验原理1、由于柑橘类果汁中，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三分之一,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。2、一定量的原果汁→测定柚皮苷原含量→加柚皮苷酶处理→测定柚皮苷现含量→数据分析。重庆文理学院生命科学与技术学院09级食品科学与工程200906064035江英杰-2-三.实验材料1、实验材料：梁平柚。2、实验试剂：柚皮苷、柚皮苷酶、氢氧化钠、柠檬酸、二甘醇、抗坏血酸。3、实验器材：电热恒温水浴锅、电子分析天平、pH计、台式离心机、离心管、多功能食品粉碎机、分光光度计、小刀、水银温度计、试管、胶头滴管、100ml容量瓶。四.实验步骤1、榨取梁平柚原汁具体工艺流程如下：选取原料（梁平柚）→清洗去皮→破碎（加入抗坏血酸护色）→榨汁(四层医用纱布袋挤压榨汁)→过滤(五层医用纱布过滤)→离心分离(4600r/min，10min处理)→原果汁2、柚汁的pH值对柚汁脱苦效果的影响榨取得到的原果汁的pH在2.3～3.6之间。分别取5ml原果汁于1、2、3、4、5、6号试管中。1号试管做参照体系，2号试管加入1%的柠檬酸调节pH至2左右，3～6号试管加入1%的NaOH分别调节pH至4、5、6、7。在柚皮苷酶用量为0.5g·L-1、柚汁温度为45℃时持续作用60min。注：人胃酸pH为1.6，理论上食品的pH不应低于1.6，否则易伤害人体的消化系统。柚皮苷酶在pH2～8时具有生物活性。试管号123456调节pH234567柚皮苷减少量感官品评脱苦率3、柚汁温度对柚汁脱苦效果的影响榨取得到的原果汁的温度在25℃左右。分别取5ml原果汁于1、2、3、4、5、6号试管中。1号试管做参照体系，2～6号试管置于电热恒温水浴锅中分别控温在35℃、45℃、55℃、65℃、75℃。在柚皮苷酶用量为0.5g·L-1、果汁pH为3的条件下持续作用60min。注：当温度超过90℃时进行长时间高温处理易对果汁风味产生不可逆的不良影响。柚皮苷酶在20℃～80℃时具有生物活性。试管号123456调节温度25℃35℃45℃55℃65℃75℃柚皮苷减少量感官品评脱苦率重庆文理学院生命科学与技术学院09级食品科学与工程200906064035江英杰-3-4、柚皮苷酶作用时间对柚汁脱苦效果的影响分别取5ml原果汁于1、2、3、4、5、6号试管中，在酶量为0.5g·L-1、柚汁温度为45℃、柚汁pH为3的条件下分别持续作用20min、40min、60min、80min、100min、120min。试管号123456设定时间20min40min60min80min100min120min柚皮苷减少量感官品评脱苦率5、柚皮苷酶剂量对柚汁脱苦效果的影响分别取5ml原果汁于1、2、3、4、5、6号试管中，分别加入剂量分别为0.1g·L–1、0.2g·L-1、0.3g·L-1、0.4g·L-1、0.5g·L-1、0.6g·L-1的柚皮苷酶，在温度为45℃、果汁pH为3的条件下持续作用60min。试管号123456柚皮苷酶浓度0.1g·L-10.2g·L-10.3g·L-10.4g·L-10.5g·L-10.6g·L-1柚皮苷减少量感官品评脱苦率6、柚皮苷标准曲线的制作取标准柚皮苷在110℃干燥至恒重，称取20.00mg，加入0.1mol·L-1的NaOH20mL使其完全溶解后，用柠檬酸调pH至6，定容至100mL，得柚皮苷标准液，同时作一试剂空白液作标准稀释用。分别吸取0mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL的标准液，于6支试管中，分别添加空白液5.0mL、4.0mL、3.0mL、2.0mL、1.0mL和0mL，再各加90%二甘醇5.0mL和4mol·L–1NaOH0.1mL，置于40℃恒温水浴保温条件下进行显色反应10min，然后立即注入1cm比色皿内，在420nm的波长处测吸光度。以吸光值对标样含量的毫克数作图，绘制标准曲线,7、柚皮苷含量的测定采用戴维斯(Davis)法。量取一定量的汁液,添加0.1mol·L-1NaOH10mL，用4mol·L-1NaOH调pH至12，浸泡30min后，再用20%柠檬酸调pH为6，加蒸馏水定容至100mL，经滤纸过滤收集澄清液成为样液，备测。准确吸取待测液3mL2份，于2支试管中，加试剂空白液至5.0mL，各加90%二甘醇5.0mL，再分别加4mol·L-1NaOH0.0mL和0.1mL，摇匀，以标准曲线同样的方法进行发色、测定，以加碱管的吸光度减去不加碱管中的吸光值，查标准曲线，即得所取样液中柚皮苷含量毫克数。重庆文理学院生命科学与技术学院09级食品科学与工程200906064035江英杰-4-五．结果与分析1、样品中柚皮苷含量的计算:样品中柚皮苷含量(mg·mL-1)=B×V1/V×V2B——样液含柚皮苷(mg)V1——样液体积(mL)V2——测定取用样液体积(mL)V——为量取的原汁体积(mL)2、脱苦率脱苦率以水解柚皮苷的程度表示。若在柚皮苷酶的作用下原果汁中的柚皮苷被水解的愈多,说明果汁中的柚皮苷剩余量愈少,苦味就愈低,此时的吸光值愈小,脱苦率愈高,脱苦效果就愈好。其计算公式为：Db=（C-C1）/C×100%Db——脱苦率(%)C——原果汁中柚皮苷含量(mg·mL-1)C1——酶处理后果汁中柚皮苷含量(mg·mL-1)［参考文献］[1]何国庆，丁立孝等，食品酶学，化学工业出版社，2006。[2]王鸿飞，李和生，董明敏，张丹等，柚皮苷酶对柑橘类果汁脱苦效果的研究，农业工程学报，2004，Vol20，No6[3]王志国，微生物与柑橘汁脱苦，食品科学，2000，Vol21，No11[4]杜朋，果蔬汁饮料工艺学，农业出版社，1992[5]邬钧屹，酶在果汁加工中的应用研究进展，广西轻工业，2010，01[6]左安连，李云霞等，柑橘类果汁脱苦方法研究综述，香料香精化妆品，2008.06[7]吕爽，田呈瑞，柑橘类果汁的脱苦，食品科技[8]张晓鸣，食品感官评定，轻工业出版社，2006[9]白卫东，刘晓艳，柑桔汁脱苦方法研究，食品工业科技[10]文蓉，黎继烈,，崔培梧,，杨杰,，黄凌，柑桔类果汁的酶法脱苦研究进展，北方园艺2009(3)130～133