付 勛，譚鵬昊,聶青玉，張 艷

(重慶三峽職業(yè)學(xué)院，重慶萬(wàn)州404155)

柚苷酶對(duì)玫瑰香橙果汁中柚皮苷酶解效果的影響

付 勛，譚鵬昊,聶青玉，張 艷

(重慶三峽職業(yè)學(xué)院，重慶萬(wàn)州404155)

以玫瑰香橙為原料，采用柚皮苷對(duì)果汁進(jìn)行處理，研究不同酶添加量、處理時(shí)間、酶解溫度、果汁pH值對(duì)果汁中柚皮苷去除效果的影響，通過(guò)響應(yīng)面分析對(duì)工藝優(yōu)化；研究表明，最佳工藝條件為，酶添加量0.06%，酶解溫度40℃，pH值為4.0，在此條件下酶解120 min，柚皮苷去除率可達(dá)68.8%。

果酒； 柚苷酶； 玫瑰香橙； 柚皮苷

柑橘類水果含有以柚皮苷等為主的苦味物質(zhì)，對(duì)深加工如開(kāi)發(fā)新型果酒、果醋等存在較大影響，柑橘類水果脫苦問(wèn)題研究已成為當(dāng)前該領(lǐng)域的熱點(diǎn)[1-8]，其中酶法脫苦采用柚苷酶水解柚皮苷，是一重要方法，相關(guān)研究表明，采用柚苷酶酶解不同品種柑橘水果中柚皮苷過(guò)程中，酶解工藝及柚皮苷去除效果差異較大[4-6]。采用柚苷酶去除玫瑰香橙中柚皮苷尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，本研究先采用單因素試驗(yàn)，分別研究酶用量、酶解時(shí)間、酶解溫度、酶解pH值及對(duì)柚皮苷去除效果的影響，在此基礎(chǔ)上，以柚皮苷去除率為響應(yīng)值，確定柚皮苷去除最佳工藝參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料：玫瑰香橙，購(gòu)于重慶市萬(wàn)州區(qū)龍寶林發(fā)超市。

試劑：柚皮苷（HPLC≥98%，上海如吉生物科技有限公司），柚皮苷酶（食品級(jí)，上?？颠_(dá)食品工程有限公司），乙腈色譜純等均為國(guó)產(chǎn)色譜純。

儀器設(shè)備：Algilent 1260LC高效液相色譜儀（配二極管陣列檢測(cè)器），色譜柱C18（4.6 mm×l50 mm，5 μm粒度），安捷倫科技有限公司；榨汁機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司；電子天平（奧豪斯CP214），奧豪斯儀器（上海）有限公司；pH計(jì)（雷磁PUS-3C），上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 玫瑰香橙汁的前處理

新鮮玫瑰香橙去皮榨汁后進(jìn)行過(guò)濾處理，橙汁以3000 r/min離心20 min，取上清液12.50 mL，置于25.00 mL容量瓶中定容，再超聲處理10 min，濾膜（0.45 μm）過(guò)濾后備用[9]。

1.2.2 果汁中柚皮苷的測(cè)定

果汁中柚皮苷含量的檢測(cè)條件為[10]：流動(dòng)相為乙腈和水（v/v，25∶75），檢測(cè)波長(zhǎng)287 nm，流速為1.0 mL/min，分離柱子溫40℃，進(jìn)樣量20.00 μL。

1.2.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)柚苷酶用量單因素試驗(yàn)。在橙汁中分別添加0.02%、0.04%、0.05%、0.06%、0.08%、0.10%的柚皮苷酶(酶解溫度40℃、果汁pH值不調(diào)節(jié)、酶解時(shí)間120 min)，測(cè)定酶解前后果汁中柚皮苷的含量。

(2)酶處理時(shí)間單因素試驗(yàn)。在橙汁添加0.06%柚皮苷酶，果汁pH值不調(diào)節(jié)，溫度40℃，酶解時(shí)間分別為60 min、80 min、100 min、120 min、150 min、180 min、200 min（酶解結(jié)束后在95℃水浴鍋中保溫10 min滅酶），測(cè)定酶解前后果汁中柚皮苷的含量。

(3)酶解溫度單因素試驗(yàn)。在橙汁中添加0.06%柚苷酶，果汁pH值不調(diào)節(jié),分別置于30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃恒溫條件下酶解，酶解時(shí)間120 min，酶解結(jié)束后在95℃水浴鍋中保溫10 min滅酶，測(cè)定酶解前后果汁中柚皮苷的含量。

(4)酶解pH值單因素試驗(yàn)。橙汁pH值分別調(diào)整為3.0、3.5、4.0、4.5、5.0，酶添加量0.06%、酶解溫度40℃，酶解時(shí)間120 min，酶解結(jié)束后在95℃水浴鍋中保溫10 min滅酶，測(cè)定酶解前后果汁中柚皮苷的含量。

1.2.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以柚苷酶用量、酶解溫度及果汁pH值（單因素試驗(yàn)中對(duì)柚皮苷脫除率影響較大的3個(gè)因素）作為響應(yīng)值，以Box-Behnken design[11-14]進(jìn)行3因素3水平的二次多項(xiàng)回歸分析，各因素水平編碼設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 柚皮苷酶添加量對(duì)酶解效果的影響（圖1）

圖1 酶添加量與柚皮苷去除率的關(guān)系

由圖1可知，柚苷酶添加量小于0.06%時(shí)，柚皮苷去除率隨酶用量的增加而增高；柚苷酶用量高于0.06%以后，柚皮苷去除率維持在61%左右，酶添加量繼續(xù)增大，柚皮苷去除率增加不明顯。且酶用量過(guò)大，酶蛋白會(huì)引起果汁渾濁、產(chǎn)生沉淀等現(xiàn)象[15]，同時(shí)考慮到實(shí)際生產(chǎn)中成本問(wèn)題，酶添加量取低值較好。

2.2 酶解時(shí)間對(duì)酶解效果的影響（圖2）

圖2 酶解時(shí)間與柚皮苷去除率的關(guān)系

由圖2看出，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，柚皮苷去除率不斷增加，酶解時(shí)間達(dá)到120 min以后，去除率變化較平穩(wěn)，考慮實(shí)際生產(chǎn)中生產(chǎn)周期因素，酶解時(shí)間確定在120 min為宜。

2.3 酶解溫度對(duì)酶解效果的影響（圖3）

由圖3可知，酶解溫度在38～42℃時(shí)，柚皮苷的去除率均在62%以上，當(dāng)溫度低于35℃或高于50℃時(shí)，柚皮苷去除率快速下降，在此溫度范圍內(nèi)，柚皮苷對(duì)玫瑰香橙果汁脫苦效果較適宜。

2.4 酶解pH值對(duì)酶解效果的影響（圖4）

圖3 酶解溫度與柚皮苷去除率的關(guān)系

圖4 果汁pH值與柚皮苷去除率的關(guān)系

由圖4可知，果汁pH值在3.8～4.2范圍時(shí)，柚皮苷去除率較高，當(dāng)pH值為4.0時(shí)去除率達(dá)到65%，pH值低于3.5或高于4.5時(shí)，柚皮苷去除率隨pH值變化下降較快。

2.5 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析

參照Box-Benhnken設(shè)計(jì)方案進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

2.5.1 模型的回歸擬合分析

進(jìn)行多元回歸分析，得二次多項(xiàng)回歸方程為：Y=-1845.45+5115.00A+29.36B+567.31C+21.50AB-337.50AC-0.85BC-35250.00A2-0.33B2-63.75C2（Y、A、B、C分別對(duì)應(yīng)柚皮苷去除率、柚苷酶用量、酶解溫度及果汁pH值）。由方程可知，酶用量及酶解時(shí)果汁pH值對(duì)柚皮苷去除率影響最大，酶解溫度對(duì)柚皮苷去除率影響最小。

2.5.2 模型有效性檢驗(yàn)（表3）

由表3可知：方差的模型顯著性P＜0.001，則模型有意義；R2Adj=0.946，模型能解釋94.6%響應(yīng)值變化，R2=0.9764，擬合度較好，則模型能解釋各因素對(duì)柚皮苷去除率的影響。對(duì)回歸模型中系數(shù)顯著性分析，酶用量及酶解溫度的影響極顯著（P＜0.001）。

2.5.3 響應(yīng)面分析

柚苷酶添加量、酶解溫度及pH值對(duì)柚皮苷去除率的響應(yīng)面分析，見(jiàn)圖5。

由圖5a可看出，pH值為0水平時(shí)，柚皮苷去除率隨溫度上升而增高，40℃時(shí)最高，然后逐漸下降；而酶用量為0.06%時(shí)柚皮苷去除率達(dá)到最高，之后變化不明顯。

由圖5b可看出，酶解溫度在0水平時(shí)，pH值在3.8～4.2范圍，柚皮苷去除率變化較平穩(wěn)，其中pH4.0時(shí)，柚皮苷去除率最佳；而柚皮苷去除率隨酶用量增加而增高，酶用量為0.06%達(dá)到最大值。

由圖5c可看出，柚苷酶用量在0水平時(shí)，柚皮苷去除率隨酶解溫度增加而增高，40℃時(shí)達(dá)到最大值，之后逐漸降低。

2.5.4 工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

進(jìn)行回歸模型分析，得最佳工藝參數(shù)：酶用量、酶解溫度、pH值分別為0.06%、40℃、4.0，柚皮苷去除率為69.3%，按此工藝處理后測(cè)定果汁透光率為68.8%，誤差為0.73%，說(shuō)明模型最優(yōu)參數(shù)可行，有一定指導(dǎo)作用。

表3 回歸模型方差分析

圖5 各因素之間交互作用對(duì)柚皮苷去除率的影響

3 結(jié)論

以萬(wàn)州玫瑰香橙為原料，研究柚皮苷酶去除果汁中柚皮苷過(guò)程中，酶解時(shí)間、酶用量、酶解溫度、果汁pH值對(duì)柚皮苷去除率的影響，再進(jìn)一步通過(guò)響應(yīng)面分析優(yōu)化。

研究得到柚皮苷去除率最佳工藝參數(shù)：柚苷酶用量0.06%，酶解溫度40℃，果汁pH值4.0，在此條件下酶解120 min，效果最佳，柚皮苷去除率達(dá)68.8%。該工藝簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)周期短，對(duì)解決柑橘類果酒中脫苦等問(wèn)題具有一定指導(dǎo)作用。

[1]陳靜,高彥祥,吳偉莉,等.高效液相色譜法測(cè)定柑橘汁中的檸檬苦素和柚皮苷[J].色譜,2006,24(2)：157-160.

[2]孫蘭萍.柑桔類果汁苦味物質(zhì)的脫除研究[J].食品工業(yè)科技,2003(1)：97-100.

[3]文蓉,黎繼烈,崔培梧,等.柑橘類果汁的酶法脫苦研究進(jìn)展[J].北方園藝,2009(3)：130-133.

[4]陳藝暉,林河通,鄭俊峰,等.金柑果汁加工中的脫苦工藝研究[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2011,32(3)：564-567.

[5]黃高凌,倪輝,胡陽(yáng),等.柚皮苷酶對(duì)瑁溪蜜柚果汁脫苦效果工藝優(yōu)化[J].食品科學(xué),2010,31(8)：70-73.

[6]曾霖霖,黃惠華.響應(yīng)曲面法優(yōu)化柚皮苷酶對(duì)金桔汁的脫苦工藝[J].食品工業(yè)科技,2011,32(5)：315-318.

[7]SEKEROGLU G,FADILOGLU S,GOGUS F. Immobilization and characterization of naringinase forthe hydrolysis of naringin[J].European food research and technology,2006,224(1)：55-60.

[8]姚輝.產(chǎn)柚苷酶菌株的選育及柚子汁酶法脫苦工藝的研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué),2009：2-7.

[9]董乃霞.琯溪蜜柚果汁脫苦及加工工藝的研究[D].無(wú)錫：江南大學(xué),2009.

[10]丁帆.柑橘中幾種苦味物質(zhì)的檢測(cè)及評(píng)價(jià)[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.

[11]湯磊,劉本.響應(yīng)面法優(yōu)化白芍中芍藥苷的超臨界流體提取研究[J].中成藥,2010,32(8)：1332-1337.

[12]許鍵,蔡慧農(nóng),倪輝,等.殼聚糖澄清蘆柑果汁工藝條件的優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(23)：268-273.

[13]劉賀,庚平,張娟,等.響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化水酶法提取火麻仁油工藝參數(shù)[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2014,29(4)：62-66.

[14]陳莉,屠康,王海,等.采用響應(yīng)曲面法對(duì)采后紅富士蘋果熱處理?xiàng)l件的優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2006,22(2)：159-163.

[15]劉偉.生物酶法脫除柑橘汁苦味的研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué),2009.

《釀酒科技》連續(xù)8年獲貴州省報(bào)刊出版質(zhì)量綜合評(píng)估一級(jí)期刊榮譽(yù)

本刊訊：在貴州省2016年度報(bào)刊核驗(yàn)及出版質(zhì)量綜合評(píng)估中，《釀酒科技》再次獲得自然科學(xué)類一級(jí)期刊榮譽(yù)。這是《釀酒科技》連續(xù)8年獲得該項(xiàng)榮譽(yù)。

貴州省新聞出版廣電局于2017年4月20日至5月25日對(duì)全省報(bào)紙期刊進(jìn)行了年度核驗(yàn)，核驗(yàn)工作于2017年5月底完成。報(bào)刊年度核驗(yàn)工作小組對(duì)全省42種報(bào)紙和90種期刊進(jìn)行了綜合評(píng)估，評(píng)定一級(jí)報(bào)紙5種，二級(jí)報(bào)紙31種，三級(jí)報(bào)紙5種；一級(jí)期刊10種，二級(jí)期刊75種，三級(jí)期刊2種?！夺劸瓶萍肌繁辉u(píng)為一級(jí)期刊。

《釀酒科技》是面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的中國(guó)酒業(yè)學(xué)術(shù)刊物，全面報(bào)道中國(guó)白酒、啤酒、葡萄酒、黃酒、酒精、果露酒等行業(yè)的研究報(bào)告和取得的科技進(jìn)步、科技創(chuàng)新、科技開(kāi)發(fā)和科技應(yīng)用成果及行業(yè)動(dòng)態(tài)，具有行業(yè)指導(dǎo)性、科技推廣性與生產(chǎn)適用性及科研教學(xué)學(xué)術(shù)參考性。2001年成為“中國(guó)期刊方陣雙效期刊”，2002年成為“中國(guó)科技核心期刊”，2004年獲得“全國(guó)中文核心期刊”，2005年獲得“國(guó)家期刊獎(jiǎng)百種重點(diǎn)期刊”，2007年獲得“貴州省第一屆優(yōu)秀期刊獎(jiǎng)”，2009年至今連續(xù)8年獲“貴州省報(bào)刊出版質(zhì)量綜合評(píng)估一級(jí)報(bào)刊”榮譽(yù)，2011年再度榮獲“全國(guó)中文核心期刊”和“中國(guó)科技核心期刊”。2014年獲國(guó)家新聞出版廣電總局第一批認(rèn)定的科技類學(xué)術(shù)期刊。2016年入圍由中國(guó)（武漢）期刊交易博覽會(huì)主辦的“中國(guó)最美期刊”。（黃筱鸝）

Removal of Naringin from Tarocco Orange Juice by Naringinase

FU Xun,TAN Penghao,NIE Qingyu and ZHANG Yan
(Chongqing Three Georges Vocational College,Chongqing 404155,China)

In this study,naringinase was used to remove naringin from Tarocco orange juice.The best adding amount of naringinase, treatment time,enzymolysis temperature,and juice pH value were summed up through response surface method as follows:the adding amount of naringinase was 0.06%,enzymolysis temperature was at 40℃,juice pH value was 4.0,and treatment time was 120 min.Under the above conditions,the removal rate of naringin reached up to 68.8%.

fruit wine;naringinase;Tarocco orange;naringin

TS262.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）09-0048-04

10.13746/j.njkj.2017141

重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目資助（KJ1503407）。

2017-05-23

付勛（1988-），男，碩士研究生，從事微生物發(fā)酵研究，E-mail：545960402@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-07-19；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170719.1059.002.html。