寒地特色中小蘋果果汁加工酶處理技術研究

黃峰華，于澤源，李興國

(1.黑龍江省農業科學院信息中心，黑龍江哈爾濱150086; 2.東北農業大學園藝學院，黑龍江哈爾濱150040)

寒地特色中小蘋果果汁加工酶處理技術研究

黃峰華1，于澤源2，*，李興國2

(1.黑龍江省農業科學院信息中心，黑龍江哈爾濱150086; 2.東北農業大學園藝學院，黑龍江哈爾濱150040)

以黑龍江省中小型蘋果K9、鈴鐺、黃太平、金紅品種為試材，以品種、酶解時間、酶解溫度、加酶量作四因素四水平的正交實驗，研究適宜加工果汁的蘋果品種及酶解工藝。結果表明:品種選擇K9，酶解時間4h，酶解溫度50℃，加酶量為800U/100g組合的果汁質量指標最佳。此工藝條件下可使出汁率提高41%，可溶性固形物提高9%，總酸提高32%，色值降低82%。其中，影響各項質量指標的主要因素是品種，其次是酶解溫度。

中小型蘋果，果汁加工，酶解

1 材料與方法

1.1 實驗材料

中小型蘋果K9、金紅、黃太平、鈴鐺品種 購于哈爾濱果品批發市場;果膠酶 天津利華酶制劑有限公司;果膠、半乳糖醛酸 Sigma公司;其他藥品均為分析純。

1.2 測定方法

可溶性固形物:阿貝折射儀法;VC含量:2，6-二氯靛酚滴定法(GB 6195-86);總酸:GB 12293-90的方法;pH:GB 10468-89方法;色值(A):721-2000型分光光度計在420nm處測果汁的消光值，以蒸餾水做對照［7］;澄清度(T):721-2000型分光光度計在720nm處測蘋果汁透光率，以蒸餾水為對照［7］;出汁率=壓榨后果汁重/鮮果重×100%;總糖:蒽酮比色法［8］;總酚:福林丹試劑法［9］;蛋白質:考馬斯亮蘭法［10］;果膠:咔唑比色法［11］;果膠酶活力:分光光度法［12］。以上測定均為3次重復，結果分析取平均值。

表2 蘋果的各種質量指標分析結果

表3 中小型蘋果酶解正交實驗結果

1.3 實驗方法

1.3.1 適宜加工的蘋果品種 選擇無病蟲害及機械損傷的八成熟以上鮮果，剔除雜物并用清水沖洗。測定4種蘋果的質量指標，選出適于制汁的中小型蘋果品種。

1.3.2 酶解工藝正交實驗 在單因素實驗的基礎上，分別以品種、酶解時間、酶解溫度、加酶量(見表1)4個因素進行正交實驗L16(44)。測定果汁的出汁率、可溶性固形物、總酸、色值，并作極差和方差分析，確定影響果汁質量的主要因素、最佳組合，比較差異顯著性。

表1 果膠酶的正交實驗因素水平表

2 結果與分析

2.1 適宜加工的蘋果品種選擇

加工用蘋果要求出汁率較高，并有合適的糖酸比，引起后渾濁的果膠、單寧、蛋白質含量要少。由表2可知，在4種中小型蘋果中，出汁率以K9最高;可溶性固形物以鈴鐺和K9較高;總酸以鈴鐺和K9較高;糖酸比以K9和黃太平較適宜;總糖以K9和金紅含量較高;VC以K9和鈴鐺含量較高;蛋白質以K9和金紅的含量較少;果膠以K9和鈴鐺含量較少;總酚含量K9明顯少于其它3個品種。因此，在4個品種中，以K9的出汁率、糖、酸及VC含量都較高，糖酸比較適宜;且蛋白質、果膠、總酚含量較低;實驗選取K9作為加工用蘋果品種。

2.2 酶解正交實驗

在單因素實驗的基礎上，分別以品種(A)，加酶量(B)，酶解時間(C)，酶濃度(D)4個因素做正交實驗L16(44)(見表3)，對各項指標進行極差和方差分析(見表4)。

2.2.1 對出汁率的影響 從表3看出，在品種選擇上鈴鐺的岀汁率最高，其次是K9;酶解時間以5h、溫度以50℃、加酶量以800U/100g水平的出汁率最高。從表4看出，各因素影響出汁率的主次順序為:A(品種)＞B(時間)＞C(溫度)＞D(酶量)。方差分析表明，品種在F0.1水平上對出汁率差異顯著。從以上分析可以說明，品種是影響出汁率的主要因素。

2.2.2 對果汁可溶性固形物的影響 從表3看出，品種以黃太平，酶解時間5h，酶解溫度50℃，加酶量700U/100g，果汁中可溶性固形物含量最高。從表4看出，各因素影響果汁可溶性固形物的主次順序為: A(品種)＞C(溫度)＞B(時間)＞D(酶量)。方差分析表明，品種和酶解溫度在F0.01水平上差異極顯著，而酶解時間在F0.05水平上顯著，加酶量在F0.1水平上顯著。綜合以上分析可以看出，在4個不同因素中，品種和酶解溫度是影響果汁中可溶性固形物含量的最主要因素，而酶解時間和加酶量是次要因素。

表4 影響質量指標各因素的極差和方差分析

表5 最佳酶解工藝與非酶解工藝主要質量指標比較

2.2.3 對總酸含量的影響 從表3看出，品種選擇上以鈴鐺、時間以4h、溫度以40℃、加酶量以900U/100g果汁中酸含量最高。從表4極差分析表明，各因素影響果汁中總酸含量的主次順序為:A(品種)＞C (溫度)＞B(時間)＞D(添加量)。方差分析表明，品種在F0.01水平上對果汁中總酸含量的影響極顯著，酶解溫度在F0.1水平上對果汁中總酸含量的影響顯著。綜合以上分析可以看出，品種是影響果汁中總酸含量的最主要因素，而酶解溫度是影響果汁中總酸含量的次要因素。

2.2.4 對果汁色值的影響 從表3看出，品種以鈴鐺、時間以4h、溫度以40℃、加酶量以900U/100g的果汁色值最低。從表4極差分析表明，各因素影響色值的主次順序為:C(溫度)＞A(品種)＞B(時間)＞D(加酶量)。方差分析表明，溫度在F0.05水平上對果汁色值的影響顯著，品種在F0.1水平上對果汁色值的影響顯著。綜合以上分析可以得出，溫度是影響色值的主要因素，品種為次要因素。

2.5 酶解工藝條件的可行性分析

由表5可以看出，在最佳酶解工藝條件下與非酶解工藝相比，出汁率提高 40.7%，總酸量提高32%，總糖增加27.1%，可溶性固形物增加9%;VC降低92.5%，色值降低81.7%，果膠含量降低29.4%;蛋白質含量有所增加，總酚含量變化不大。實驗表明，酶解工藝顯著提高了中小蘋果果汁的出汁率、總糖、總酸含量，降低了VC、色值、果膠的含量，這些指標的變化符合現代蘋果汁加工工藝的要求，因此酶解工藝條件具有較高的可行性。

但是果汁中蛋白質含量增加的現象值得注意，因為蛋白質含量高是導致蘋果汁發生后混濁和二次混濁的一個主要因素，因此在現代蘋果汁生產中應降低果汁中蛋白質含量，延長果汁貨架保質期。

3 討論

該實驗所用4種中小型蘋果品種的含酸量在0.63%～2.17%，高于加工用蘋果要求含酸量大于0.6%的標準?？扇苄怨绦挝锖吭?1.17～13.79°Brix之間，出汁率在53.2%～59.7%之間?？紤]加工用蘋果要求出汁率高、適宜的糖酸比、低褐變等因素，選擇K9作為加工用品種。鈴鐺因其香氣最濃，酸含量高，雖原料果的出汁率低，但酶解后出汁率卻較高，可作為調酸和提取香氣的加工用品種。

果蔬酶解工藝能夠顯著提高出汁率和澄清度，使總糖、可溶性固形物、可滴定酸的含量增加，同時降低了果膠的含量，使制汁加工變得更容易［15-18］，該實驗也得出了相同的研究結果。品種是影響各個質量指標的最重要因素，其次是酶解溫度，加酶量和酶解時間除對可溶性固形物有差異顯著性影響外，在實驗范圍內對其他各項指標的影響不是很顯著。

實驗還發現酶解增加了蛋白質含量，這是由于首先酶制劑就是蛋白質，其次酶解過程促進了果膠和淀粉的水解，同時使被束縛的蛋白質溶出。

綦菁華［7］的研究表明酶解后果汁的濁度變小，但總酚類的減少趨勢不明顯，該實驗也得出了相同的結論。葛毅強［19］對果汁中酚類物質提出了研究新思路，認為雖然果汁中酚類物質一直與褐變、后渾濁等技術難題密切相關，在各加工操作單元中都被列為被去除的對象，但近年來，對酚類物質的特殊收斂口味和某些酚類物質對人體的保健功能有了新的認識，因此如何既消除果汁褐變和后混濁，又最大限度地保留酚類物質的功能成分是很有意義的課題。

4 結論

綜合原料蘋果選擇和酶解工藝實驗，K9具有出汁率較高、糖酸比合適、總酚含量低、褐變程度輕等優點，選定其為加工用蘋果品種。鈴鐺果含酸量高，酶解后色值低、具有中小型蘋果特有的芳香氣味，可以作為調酸和提取香氣品種。小蘋果酶解的最佳工藝條件為:品種K9，加酶量800U/100g果漿，酶解溫度50℃，酶解時間為4h。

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Study on enzymolysis techniques on small or medium sized apple juice in frigid zone

HUANG Feng-hua1，YU Ze-yuan2，*，LI Xing-guo2
(1.Information Research Institute，Heilongjiang Academy of Agricultural Science，Harbin 150086，China; 2.Horticulture College，North East Agricultural University，Harbin 150040，China)

Taking 4 varieties of small or medium sized apples K9，Lingdang，Huangtaiping and Jinhong that yielded in Heilongjiang province as test materials，the apples that fits to make juice and the enzymolysis technology were studied by the method of orthogonal test with 4 factor and each with 4 levels.The four factors were variety，enzymolysis time，enzymolysis temperature and dosage of enzyme.The results showed that the juice quality was optimum when the variety was K9，the enzyme temperature was 50℃，enzymolysis time was 4h，and the dosage of enzyme was 800U/100g.Under this condition，the juice yield increased 41%，soluble solid increased 9%，total acid increased 32%，color value decreased 82%.The main factor that influenced the quality index in the order of variety，and enzymolysis temperature.

small or medium sized apples;juice processing;enzymolysis

TS255.44

B

1002-0306(2011)03-0277-04

我國是世界蘋果生產第一大國，其面積和產量分別占世界總量的40.6%、42.2%，均居世界首位［1］。然而，我國的蘋果由于產后投入的不足，損失率較高，針對這一情況，我國規劃到2010年，農產品的處理率達到產量的45%～55%［2］。蘋果通過加工，可以解決鮮銷市場賣果難的問題，又可實現加工增值。蘋果汁中因含有大量營養元素及蘋果原有的風味［3-4］、具有一定的抗癌等醫療保健作用［5］，越來越受到消費者的歡迎。黑龍江省地處寒帶，因自然生態系統的限制，僅能生產抗寒力較強的中小型蘋果，但這些果實具有地域特色，由于施用農藥少，果品污染少，具有香氣濃郁、汁多味濃、酸甜等特點，很適合開發特色加工。該實驗以黑龍省地產的中小型蘋果K9、鈴鐺、金紅、黃太平品種為加工原料，研究其酶解果汁加工工藝，為特色蘋果產業化生產提供理論依據。

2010-03-01 *通訊聯系人

黃峰華(1971-)，女，碩士，從事農業信息管理工作。

黑龍江省科技攻關計劃項目(GB04B405-05)。