酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的大分子蛋白質(zhì)物質(zhì)，具有生物催化性，因其有專一性和高效性且反應(yīng)溫和，所以在現(xiàn)代食品生產(chǎn)加工中的應(yīng)用日趨廣泛。大多數(shù)水果味道鮮美，營養(yǎng)豐富，但因其貯存困難，許多水果的保鮮期都在24小時以內(nèi)，所以將其加工成果汁產(chǎn)品可謂是一舉多得，不僅延長了保質(zhì)期，改善了口感，還有利于人體對水果中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。但是，水果中含有果膠、纖維素、蛋白質(zhì)等成分，使得果汁加工中存在壓榨困難、出汁率低、混濁、褐變、產(chǎn)生苦味、穩(wěn)定性差等問題。針對酶在果汁加工生產(chǎn)中提高果汁出汁率和澄清度、抑制果汁褐變、果汁脫苦幾方面綜述了酶在果汁加工中的應(yīng)用研究。
1提高果汁出汁率，增加果汁產(chǎn)量
在果汁生產(chǎn)過程中，出汁率直接影響成本，故首先要做到的就是盡可能的提高出汁率。鮮榨果汁中的不溶微粒主要是由果膠物質(zhì)組成。果膠酶是一種生物催化劑，具有分解果膠物質(zhì)，降低果汁粘度，利于汁、渣分離，提高水果出汁率的性能。酶法液化技術(shù)就是利用果膠酶的這種特性，使水果蔬菜通過特殊的酶處理工藝，獲得較多的果汁液。據(jù)資料報道，酶法液化可使蘋果和梨的浸出率達(dá)到90%~95%。因此，通過果膠酶處理，有利于壓榨，在提高出汁率的同時還可澄清果汁。漿果類一般果膠較多，果實(shí)破碎后所得的果漿粘稠，自流汁少，榨汁困難。通過漿汁酶化法可獲得更多的透明度高、色澤鮮艷的果汁。試驗(yàn)結(jié)果表明酶法處理后漿果出汁率高，出渣少，可提高果汁的可溶性固形物含量，且工藝設(shè)備簡單，制汁效果優(yōu)于其它制汁方法。
西番蓮(Passionflower Fruit)是著名的熱帶果汁用水果。根據(jù)福建省藥物志記載，西番蓮果甘、酸、平，清肺潤燥，主治咳嗽、咽干、聲嘶、大便秘結(jié)。特別適宜加工成果汁、果露、果醬、果凍等風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富、滋補(bǔ)健身、有助消化的產(chǎn)品。由于西番蓮果汁中含膠體類物質(zhì)較多，破碎的果漿出汁率低，且使果汁容易產(chǎn)生渾濁沉淀，嚴(yán)重影響其品質(zhì)和穩(wěn)定性，必須在加工過程中采取有效的方法將其去除。利用果膠酶酶法液化技術(shù)處理西番蓮果漿，有利于提高出汁率。其主要機(jī)理是果膠物質(zhì)在果膠酶的作用下水解，使果肉組織分解，改善果漿的壓榨性能，降低了粘度，從而提高了出汁率。黃國清等選擇成熟后自然落果前后3d左右的紫果西番蓮果實(shí)進(jìn)行果汁加工，可獲得營養(yǎng)成分含量高，西番蓮獨(dú)特果香味濃郁的果汁；通過添加0.05%α-淀粉酶，0.25%果膠酶，在45℃下酶解2.5h后離心過濾，可較好的提高西番蓮果汁出汁率。
沙棘，又稱醋柳、酸刺，是一種富含生物活性物質(zhì)的天然植物。沙棘果中除含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物外，還有人體必需的多種維生素和無機(jī)鹽，其中維生素含量豐富，尤其實(shí)Vc含量，幾乎居一切果、蔬之冠。沙棘果含有脂肪約2%-3.5%，大部分由不飽和脂肪酸所組成，極易被人體吸收利用，并能降低血液中的膽固醇和甘油三酯，可有效的防治高血壓和冠心病。用常規(guī)的方法生產(chǎn)沙棘果汁，出汁率較低。李長春等對沙棘的研究表明當(dāng)果膠酶量為300U/100g，pH4.4，溫度55℃時為最佳工藝參數(shù)，試驗(yàn)出汁率為96%，提高了8%-16%。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析來看，影響沙棘汁出汁率的因素依次為溫度、纖維素酶量、值和果膠酶量。實(shí)驗(yàn)證明在沙棘汁加工中，為提高出汁率，補(bǔ)充纖維素酶以協(xié)同、促進(jìn)果膠酶作用，可以達(dá)到更好的效果。同時了解到，酶制劑在發(fā)揮作用時，已不單純的只是起到生物催化的作用，而且由于它的加入，會很大程度上同時作用于底物，從而改變其理化結(jié)構(gòu)。隨著酶技術(shù)的發(fā)展與擴(kuò)充，優(yōu)化酶的作用機(jī)制，克服各種酶類在使用時的某些局限性，已成為現(xiàn)在酶類發(fā)展的趨勢。
櫻桃，屬多年生落葉灌木櫻桃的成熟果實(shí)自古以來就受到世人的青睞。櫻桃是色、香、味、形俱佳的鮮果。櫻桃雖然個頭小肉少，但果肉柔軟多汁，味道酸甜可口，除鮮食外，還可以加工制成蜜餞、果脯、果醬、果汁、飲料、糖水罐頭和果酒等。櫻桃的營養(yǎng)成分非常豐富，具有很高的食用價值。櫻桃汁液中幾乎包含櫻桃的所有營養(yǎng)成分，且較易提取，但提取櫻桃汁時，由于櫻桃的組織中含有大量的果膠物質(zhì)，直接榨汁率較低，采用浸泡、打漿法難以徹底分離出果汁，而且所得櫻桃汁的黏度大，穩(wěn)定性差，在生產(chǎn)加工過程中，營養(yǎng)成分和香味物質(zhì)都有一定的損失。劉興艷等采用酶解法提取櫻桃汁，研究果膠酶不同濃度對櫻桃出汁率的影響，并通過對汁液的澄清度、可溶性固形物含量和透光率的測定分析，確定提汁的最佳果膠酶濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，果膠酶對櫻桃出汁率的影響較顯著。室溫下添加不同的果膠酶量0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%，0.10%，0.12%，酶解8h后，測得酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%時的出汁率最高，達(dá)到59.7%，比對照組提高了14%，并且極大地降低了果汁的黏度，使果汁澄清度加大，可溶性固形物含量明顯提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，澄清櫻桃汁的最大透光率波長為620nm，當(dāng)果膠酶質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.10%時，汁液的透光率達(dá)到92%，可溶性固形物含量為13.8%，櫻桃汁的品質(zhì)比對照組都有較大的提高。
2果汁澄清，提高品質(zhì)
果汁中含有大量的果膠、纖維素、淀粉等大分子以及單寧、蛋白質(zhì)的絡(luò)合物等，這些物質(zhì)在汁液中進(jìn)行緩慢的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致果汁在加工和貯藏、銷售期間變色、變渾。因此，果汁澄清的效果直接影響到制品的透光率、粘度和沉淀等主要理化指標(biāo)。澄清技術(shù)是果汁生產(chǎn)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對于保證果汁穩(wěn)定性、抑制褐變、延長貯藏期、提高果汁感官品質(zhì)等具有重要作用。果膠酶處理澄清
果汁，是利用果膠酶水解果汁中能夠引起混濁的果膠物質(zhì)，使得果汁變得清澈透亮，具有快速、簡便、效果好等特點(diǎn)，在生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用價值。澄清效果取決于果汁的種類、酶制劑的種類、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。酶制劑一般為果膠酶制劑，它是分解果膠多種酶的總稱，主要有果膠酯酶(PE)、聚半乳糖醛酸酶(PG)等。
草莓，是一種多年生草本植物，我國及世界許多國家均廣為栽培，資源十分豐富。其果實(shí)為漿果，汁液豐富，甜酸適口，色澤鮮艷，營養(yǎng)豐富，風(fēng)味宜人，是水果中的佳品。對草莓汁的提取、清汁飲料、濃縮汁飲料、果肉飲料及混合飲料的加工工藝都有相關(guān)研究，其關(guān)鍵技術(shù)是澄清工藝，若澄清不完全，產(chǎn)品就會出現(xiàn)混濁、沉淀等現(xiàn)象。王鴻飛等利用果膠酶對草莓果汁進(jìn)行了澄清處理，最佳工藝參數(shù)為果膠酶的用量為0.035-0.075mL/kg、溫度為35-45℃、pH3.0-4.0，果膠酶對草莓果汁澄清處理的效果較好，草莓清果汁的透光率可達(dá)97%以上，且清汁中可溶性固形物含量基本變化不大。在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)，得出果膠酶對草莓果汁澄清處理的最適工藝條件為：果膠酶的用量為0.035mL/kg、溫度35℃、pH3.5。在實(shí)際應(yīng)用時，由于草莓果汁的pH值為3.65，在用果膠酶澄清草莓果汁時，可以不用調(diào)節(jié)草莓果汁的pH值，也會達(dá)到較為理想的草莓果汁澄清效果。
獼猴桃原產(chǎn)我國，是著名的高Vc含量的水果，含有多種對人體有益的營養(yǎng)成分，其果大、味甜、多汁，鮮果氣味芳香，酸甜可口，但獼猴桃果汁在破碎后果漿粘度過高、產(chǎn)品不易澄清、果汁的穩(wěn)定性不好、Vc損失大。李斌等研究了果膠酶澄清獼猴桃汁的最佳工藝參數(shù)為酶HC加量40mg/L，pH3-4，溫度40-50℃，處理150min，用此處理工藝所得獼猴桃汁的Vc損失較小，透光率較高，果膠基本分解完全。在果漿榨汁中，也只需采用相同的用量就能使果汁的粘度下降71%，出汁率提高10%以上，而營養(yǎng)物質(zhì)基本無損耗。
紅棗營養(yǎng)豐富，味美可口，且具有一定的食療和保健功能。由于紅棗果肉中存在大量果膠類物質(zhì)，不能直接壓榨提汁，傳統(tǒng)棗汁生產(chǎn)多采用水浸打漿法。在加工中存在許多缺點(diǎn)，加工過程中營養(yǎng)和香味物質(zhì)易損失和變化，浸提率低，浸提時間長。席美麗，等采用酶解提汁的方法，研究了果膠酶作用最佳環(huán)境，從而得出紅棗提汁的優(yōu)化工藝條件。結(jié)果表明，提取溫度50℃，提取時間6h，加酶量為紅棗重的0.2%-0.25%，加水量為紅棗重的3倍時提取效率最高，紅棗內(nèi)容物質(zhì)呈酸性并具有良好的緩沖作用，故對紅棗提汁沒有明顯影響，在生產(chǎn)中可以使用中性水。pH值對提取量沒有明顯影響。
3 抑制果汁加工貯存中的非酶褐變
非酶褐變是果汁在加工和貯存過程中常發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，非酶褐變使果汁在儲存一定時期后便會產(chǎn)生果漿及果粒的絮狀沉淀，造成產(chǎn)品的色澤變灰變暗，并在褐變反應(yīng)過程中常常產(chǎn)生帶有熒光的中間體，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不均一，并對原汁色澤感觀造成一定的影響，甚至使成品報廢損失。馬清河等證明葡萄糖氧化酶可有效防止果汁氧化及抑制果汁褐變，對延長產(chǎn)品的保質(zhì)期和保持果汁風(fēng)味具有明顯效果。同時葡萄糖氧化酶與增效劑聯(lián)合使用，抗氧化和抑制褐變效果更好。葡萄糖氧化酶價格適宜，添加量少，而且，抗氧化能力與抑制褐變效果能力是其它物質(zhì)不可比擬的，不改變原來果汁加工的生產(chǎn)工藝，不需增加任何設(shè)備，適用方便，適合大生產(chǎn)使用。
4 酶法脫苦
開展柑橘加工技術(shù)的研究是十分必要的，尤其是柑橘果汁的脫苦技術(shù)。柑橘類果實(shí)的營養(yǎng)價值很高，以其為原料的柑橘汁中含有豐富的礦物質(zhì)和維生素，特別是鉀和類胡蘿卜素、維生素C，它們在預(yù)防某些疾病、維持心肌功能以及降低血壓等方面有重要的作用，柑橘汁已經(jīng)成為世界上最受歡迎的果汁。據(jù)調(diào)查，我國生產(chǎn)的柑橘汁一般有較明顯的苦味，這在一定程度上影響了柑橘汁的品質(zhì)。
柚苷酶應(yīng)用于柑桔類果汁的脫苦已有許多報道，國外已有商品酶出售，國內(nèi)還沒有商品酶。汪釗等用黑曲霉變異株ZG86固體發(fā)酵所產(chǎn)柚苷酶對桔子汁脫苦，脫除率達(dá)90%以上，苦味基本消失。勵建榮等[18]利用黑曲霉HZG27所產(chǎn)柚苷酶在40℃，pH4.0的條件下對柑桔汁進(jìn)行脫苦，其柚皮苷含量下降達(dá)71%以上，苦味基本消失；在pH4.0下，按果汁的0.04%-0.06%添加柚苷酶，于40℃下酶解1-1.5h，可清除成品桔酒的苦味，從而改善桔酒的風(fēng)味。何晉浙等[19]。在柑桔果醋加工中，利用柚苷酶進(jìn)行脫苦試驗(yàn)，溫度25-28℃，酸度0.5-0.8g/100mL，柚苷酶加量15U/mL，柚苷酶有較佳的活性。
總結(jié)
隨著人們對果汁質(zhì)量的不斷提高，科學(xué)技術(shù)人員也應(yīng)該隨消費(fèi)者需求尋求更好的果汁生產(chǎn)工藝。酶法改善果汁品質(zhì)已經(jīng)得到了越來越多的認(rèn)可和應(yīng)用，基于現(xiàn)有的技術(shù)手段上，積極尋找更優(yōu)秀的酶種，更科學(xué)的加工手段，得到更好品質(zhì)的果汁，是當(dāng)前果汁生產(chǎn)行業(yè)面臨的更重要任務(wù)
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