龍眼果肉液化酶解工藝的研究

顏智云，王小紅

（華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070）

龍眼俗稱“桂圓”，是我國南亞熱帶名貴特產，歷史上有南方“桂圓”北“人參”之稱。它含有大量的VA、VB及葡萄糖、蔗糖等，對于健忘、心悸、神經衰弱之不眠癥等都有很好的治療作用。我國是世界上龍眼栽種面積最大、產量最多的國家。但龍眼的加工產品大多為龍眼罐頭，龍眼干、桂圓肉、桂圓糖果等，這些產品的風味失去了龍眼原有的滋味，營養損耗也大，已不能滿足我國龍眼生產的發展和消費者的需求。而果汁的生產能較好的保持鮮果的色澤、風味及營養，是水果深加工的主要方向[1]。龍眼果汁生產中最重要的一步就是獲得澄清的龍眼果汁，果膠酶是能分解果膠質的多種酶的總稱，作用于果膠中D-半乳糖醛酸殘基之間的糖苷鍵，使高分子的聚半乳糖醛酸降解為半乳糖醛酸和果膠酸小分子物質，使原來存在果漿中的固形物失去依托而沉降下來，提高和加快了果漿的可濾性和過濾速度。因此果膠酶是應用于果汁生產的重要酶制劑之一[2]。用果膠酶處理澄清果汁，在蘋果、獼猴桃汁等方面已成功地得到應用。在現有的果汁澄清研究中大多是利用果膠酶水解引起果汁混濁的果膠物質，使果汁變得澄清透亮，解決果汁貯存期間因果膠聚集分層的不良現象，如國內王鴻飛等探究了果膠酶對經榨汁離心分離后的草莓原汁的澄清效果[3]。

在果膠酶酶解液化制取龍眼澄清果汁方面，通過檢測出汁率，梁立堅探討了復合酶液化制取澄清果汁的研究[4]，關于酶解后澄清果汁中的可溶性糖的種類和含量的研究鮮有報道。本文綜合考慮出汁率，澄清度，果膠定性實驗，固形物、還原糖和可溶性總糖含量等6個指標，系統地探討了果膠酶液化酶解龍眼果肉的最佳條件，并采用薄層層析法初步鑒定了龍眼酶解液中可溶性糖的種類。本研究結果能為龍眼飲料的工業化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

722型分光光度計：上海精密科學儀器有限公司；S21-4型電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設備有限公司。

龍眼：由廣東瑞恒農林科技發展有限公司提供。諾維信果膠裂解酶（復配XXL型，酶活10000PECTU/mL）：由諾維信（中國）生物技術有限公司提供；其他化學試劑均為分析純。

1.2 工藝流程

冷凍龍眼果肉破碎→榨汁→酶解→抽濾→龍眼澄清汁

1.3 方法

1.3.1 出汁率的測定

1.3.2 澄清度的測定[5]

果汁澄清度的測定采用分光光度法，用蒸餾水做參比，在660 nm波長下測透過率，以表示果汁的澄清度，澄清度越高，透過率越大。

1.3.3 可溶性固形物含量的測定

按照國標GB/T12143-2008《飲料通用分析方法》采用折光計法測可溶性固形物含量。

1.3.4 果膠物質的定性檢測

變性酒精法[6-7]。

1.3.5 還原糖的測定[8]

3，5-二硝基水楊酸比色法。

1.3.6 可溶性總糖的測定[8]

蒽酮比色法。

1.3.7 液化酶解液中可溶性糖的初步鑒定[9]

薄層層析法。

準確吸取標準糖溶液（10 g/L的D-半乳糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，低聚異麥芽糖，麥芽糖，山梨糖，棉子糖，纖維二糖，鼠李糖，海藻糖，瓊脂糖）、樣品溶液2 μL分別點于硅膠板上，在貯有展開劑V正丁醇∶V異丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4的層析缸中，上行展開，待溶劑上行至距板上部30 mm處，取出吹干；兩次展層在第一次展層結束后，用鉛筆標記展層前沿，吹干后再放入展層缸中進行第二次展層，待展層劑展層到標記處取出；均勻噴灑顯色劑苯胺一二苯胺-磷酸試劑，85℃下于恒溫烘箱中烘烤30 min，顯色，根據預實驗，展層2次分離效果較好。

2 結果與分析

2.1 pectinex XXL酶酶解條件的研究

2.1.1 pectinex XXL酶解時間對龍眼汁酶解效果的影響

Pectinex XXL果膠酶是一種復合液體果膠酶，對不同果汁的澄清作用特性有差異。在果膠酶的酶解用量為200 PECTU/L，pH 3.8，酶解溫度50℃的酶解條件下探究酶解時間對龍眼果汁酶解效果的影響。如圖1，圖2，圖3所示。

圖1 果膠酶酶解時間與固形物含量的關系Fig.1 The relationship of pectinase enzymolysis time and solids content

圖2 果膠酶酶解時間對龍眼果肉出汁率/透過率的影響Fig.2 The effect of enzymatic time on juice yield/transmittance of longan pulp

圖3 酶解時間對龍眼果肉還原糖/可溶性總糖的影響Fig.3 The effect of enzymatic time on reducing sugar/total soluble sugar of longan pulp

隨著酶解時間的增加，龍眼果汁中的固形物含量，還原糖，可溶性總糖含量均增高，出汁率和透過率隨著酶解時間的增加先提高后下降；當酶解時間大于3 h時，固形物含量維持在13.0%不變，出汁率和透過率，還原糖，可溶性總糖含量基本穩定；此時果汁中無果膠的存在見表1。

表1 果膠酶酶解時間的果膠定性實驗Table 1 The pectin qualitative experiment of pectinase enzymatic time

因此，pectinex XXL酶在酶劑量200 PECTU/L，酶解溫度50℃，pH3.8的條件下酶解3 h酶解效果最佳。

2.1.2 pectinex XXL酶解溫度對龍眼汁酶解效果的影響

在果膠酶的酶解用量為200 PECTU/L，pH 3.8，酶解3 h的酶解條件下探究酶解溫度對龍眼果汁酶解效果的影響，如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 果膠酶酶解溫度與龍眼果汁固形物含量的關系Fig.4 The relationship of enzymatic temperature and solids content

圖5 果膠酶酶解溫度對龍眼果汁出汁率/透過率的影響Fig.5 The effect of enzymatic temperature on reducing sugar/total soluble sugar of longan pulp

圖6 果膠酶酶解溫度對龍眼果汁還原糖/可溶性總糖含量的影響Fig.6 The effect of enzymatic temperature on reducing sugar/total soluble sugar of longan pulp

由圖4、圖5、圖6可知，在溫度40℃～60℃之間，隨著酶解溫度的提高，固形物含量，透過率，還原糖含量不斷增高，出汁率變化不大?？赡苁菧囟扔绊懥斯z酶的活性，還原糖含量先提高，在55℃時含量又下降（見圖6）。

表2 果膠酶酶解溫度的果膠定性實驗Table 2 The pectin qualitative experiment of pectinase enzymatic temperature

由表2可知，在50℃～55℃時，果膠分解完全。綜合其他幾個因素和實驗2.2.1的結果，在酶劑量200 PECTU/L，酶解時間3 h，pH3.8，酶解溫度 55℃時，液化酶解效果最佳。

2.2 龍眼酶解汁中可溶性糖的種類

圖7 龍眼酶解汁中可溶性糖的TLC分析Fig.7 Analysis of total soluble sugar in longan enzymolysis liquid by TLC

在糖類的分離鑒定上，薄層層析法具有簡單，快速，消耗成本低的優點，能定性半定量的檢測樣品中糖類的種類和含量。龍眼肉在pectinex XXL酶的作用下，果膠分解，果汁中還原糖，可溶性總糖含量增加，本實驗通過薄層層析法初步對酶解液中糖的種類進行了分析。將龍眼pectinexXXL酶解稀釋液與10 g/L的標準糖液在相同條件下進行薄層層析。若酶解液與標準糖液經薄層層析分離出的斑點最終在一條直線上，則可說明酶解液樣品中可能含有此種糖。由圖7a，b，c和d可知，酶解液樣品在V正丁醇∶V異丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4展開劑中能分離出2個點，這兩個點與標準糖液D-半乳糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，山梨糖的Rf值相近，說明龍眼酶解液中可能含有這幾種單糖中的一種或多種。另外，圖7b顯示在此展開條件下，低聚異麥芽糖可以分離出5個組分，其中有2個組分與龍眼酶解液分離組分相對應，說明龍眼酶解液中可能含有一定的低聚異麥芽糖成分。圖7d中，鼠李糖，海藻糖，瓊脂糖均未顯現出斑點，可能是這三種糖在展開劑中無法分離開。本實驗中單用TLC法并不能確定龍眼酶解汁中可溶性糖的種類，可結合高效液相色譜法展開進一步的研究，這將是今后研究的方向。

3 結論

通過果膠酶pectinexXXL的單因素實驗結果表明，在酶劑量 200PECTU/L，酶解時間 3 h，pH3.8，酶解溫度55℃時，酶解效果最佳，龍眼酶解果汁透過率達到95.1%，還原糖47.92mg/mL，可溶性總糖92.89mg/mL。通過薄層層析法，在展開劑V正丁醇∶V異丙醇∶V乙酸∶V水=7∶5∶2∶4中展層2次，酶解液樣品可以分離出2個點，初步推測出酶解液中可能含有D-半乳糖，果糖，葡萄糖，蔗糖，山梨糖等單糖，該研究結果可為龍眼飲料的工業化生產提供參考。

[1] 文良娟,滕建文,于蘭．龍眼果汁飲料的研制[J]．食品科技,2002(9)：55-56

[2] 張麗霞,周劍忠,劉紅錦,等．雙酶水解制備黑莓澄清汁的工藝優化[J]．農業工程學報,2010,26(10)：372-376

[3] 王鴻飛,李和生,馬海樂,等．果膠酶對草莓果汁澄清效果的研究[J]．農業工程學報,2003,19(3)：161-164

[4] 梁立堅．酶法液化制取龍眼汁的研究[J]．廣西輕工業,2007,23(3)：20-21

[5] 楊軍,趙學慧．果膠酶在蘋果汁加工過程中的應用研究[J]．中國釀造,1998(2)：15-17

[6] 王鴻飛,李元瑞,師俊玲．果膠酶在獼猴桃果汁澄清中的應用研究[J]．西北農業大學學報,1999,27(3)：107-109

[7] 王鴻飛,李和生,莊榮玉．用果膠酶澄清桑葚果汁的工藝研究[J]．蠶業科學,2002,28(2)：138-140

[8] 謝筆鈞,何慧．食品分析[M]．北京：科學出版社,2009

[9] 楊雅麟,王建華,張帆．薄層層析法分離菊芋汁中低聚糖[J]．理化檢驗-化學分冊,2007,43(3)：229-232