柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應(yīng)用

1、    柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應(yīng)用    張夙夙摘 要：以柚皮苷為主的苦味物質(zhì)廣泛存在于柑橘中，使得柑橘類果汁在飲用時口感不佳，難以被消費者接受。該文就柚苷酶的性質(zhì)、脫苦機理、方法及其影響因素，以及對柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應(yīng)用進行了綜述。關(guān)鍵詞：柚苷酶；柑橘類果汁；脫苦ts275.5 a 1007-7731（2014）12-39-02abstract：citrus juice is difficult to be accepted by consumers when drinking because of the bitterness subst

2、ances such as naringins are widely exists in citrus.this review deals with the application of naringinase on debittering of citrus juice focus on properties of naringinase，mechanism，as well as methods and effect factors of debittering.key words：naringinase；citrus juice；debittering柑橘類果汁中的苦味物質(zhì)主要是由以柚皮苷

3、、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物造成的1。由于這些苦味物質(zhì)的存在，使柑橘類果汁的品質(zhì)受到影響，令消費者在飲用時難以接受，口感不佳。因此，柑橘類果汁的脫苦技術(shù)在柑橘類果汁的加工過程中顯得尤為重要。由于柑橘類果汁苦味的主要來源是柚皮苷，因此去除柚皮苷就能降低果汁的苦味。目前柚皮苷的去除方法有多種，利用柚苷酶的酶法脫苦技術(shù)，因其能在保持柑橘類果汁品質(zhì)的基礎(chǔ)上較好地去除苦味2，受到越來越多的重視。1 柚苷酶的研究現(xiàn)狀1.1 柚苷酶的性質(zhì)及作用機理 柚苷酶是由-l-鼠李糖苷酶和-d-葡萄糖苷酶組成的混合酶，具有-l-鼠李糖苷酶和-d-葡萄糖苷酶的活性3。其脫苦機

4、理為-l-鼠李糖苷酶將柑橘類果汁中的柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（普魯寧的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味有所減輕），普魯寧在-d-葡萄糖苷酶的繼續(xù)作用下生成無苦味的柚配質(zhì)和葡萄糖4。1.2 生產(chǎn)方法 柚苷酶最初是hall于1938年在芹菜種子中分離得到的5，現(xiàn)可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌進行商業(yè)化生產(chǎn)。目前我國研究的主要是黑曲霉，育種方法多為傳統(tǒng)的自然篩選和誘變。由于柚苷酶不是單一酶，還沒有基因工程菌方面的研究6。2 利用柚苷酶進行柑橘類果汁的脫苦方法2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最終生成沒有苦味的柚配質(zhì)和葡萄糖7。王鴻飛8等利用柚皮苷酶對柑橘類果汁進行脫苦的單因素試驗表明，柚皮

5、苷酶最小用量為0.5g/l、果汁溫度為4570、果汁ph值為35、作用最短時間為60min，脫苦效果較好，脫苦率可達85%以上。在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗進行柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦工藝條件的優(yōu)化，得出其最適工藝條件為：柚皮苷酶用量為0.5g/l、果汁溫度為60、果汁ph值為4、作用時間為90min，脫苦率達90.55%。2.2 固定化酶法 固定化酶與自然酶相比，具有穩(wěn)定性高、可重復(fù)持續(xù)使用等優(yōu)點，該方法用于脫苦已有許多實例。雷生姣等9-10利用聚乙烯醇（pva）-海藻酸鈣為載體，通過戊二醛交聯(lián)，制備成水不溶性的固定化柚苷酶凝膠顆粒，對固定化酶與游離酶的性質(zhì)進行比較研究，其結(jié)果顯示柚苷酶經(jīng)pva

6、-海藻酸鈣固定化后，其反應(yīng)最適ph值和最適溫度沒有改變，但熱穩(wěn)定性提高，重復(fù)使用6次，仍保持60%的酶活力。3 影響柚苷酶脫苦效果的因素3.1 用量 柚苷酶用量的多少會直接影響到柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若柚苷酶用量過少，會導(dǎo)致苦味物質(zhì)水解不完全，果汁苦味較重；若柚苷酶用量過多，雖然能顯著降低果汁苦味，但導(dǎo)致脫苦后的果汁產(chǎn)生沉淀，品質(zhì)和口感均明顯下降11。3.2 ph值 果汁的ph值會影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。一方面，ph值的高低影響酶的活性，只有當(dāng)酶處于最適ph值范圍時才能最大程度地發(fā)揮對底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷對果汁的ph值具有不穩(wěn)定性，也會在一定程度上影響柚苷酶

7、對柑橘類果汁的脫苦效果12。3.3 溫度 果汁的溫度主要通過作用于酶的活性進而影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若溫度過低，酶的活性受抑制；溫度過高，會導(dǎo)致酶蛋白變性失活，因此，溫度過高或過低都會降低柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果13。4 結(jié)語雖然國內(nèi)外已報道過較多的利用酶法去除柑橘類果汁苦味的技術(shù)研究，也分離篩選得到了一些柚苷酶的生產(chǎn)菌種14-15，但整體而言柑橘類果汁苦味去除的研究還處于實驗室階段，要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)還需要大量的工作。國外雖然已有商品化的柚苷酶產(chǎn)品，但由于其成本較高，限制了酶法脫苦的實用性。因此，在保持果汁營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，既簡便又低成本地去除柑橘類果汁的苦味將是今后研究的主要

8、方向。參考文獻1左安連，毛海舫，李瓊，等.柑橘類果汁脫苦方法研究綜述j.香料香精化妝品，2008，（3）：33-39.2何晉浙，汪釗，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的應(yīng)用j.中國調(diào)味品，2001，（11）：18-20.3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）：97-100.4張晨，劉志偉.柚苷酶的應(yīng)用及發(fā)酵生產(chǎn)研究j.廣州化工，2006，34（2）：4-5.5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.福建農(nóng)林大學(xué)，2009.6文蓉，黎繼烈，崔培梧，等.柑橘類果汁的酶法脫苦研究進展j.北方園藝，2009（3）：130-133.7白衛(wèi)東，劉曉燕.柑桔汁脫苦

9、方法研究進展j.食品工業(yè)科技，2006，（9）：202-205.8王鴻飛，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦效果的研究j.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2004，20（6）：174-177.9雷生姣，王可興，呂曉燕，等.聚乙烯醇-海藻酸鈣固定化柚苷酶j.食品科學(xué)，2011，（32）：138-143.10雷生姣，潘思軼，肖敏，等.mcm-41固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁j.食品工業(yè)科技，2012，（1）：189-193.11喬海鷗，丁曉雯，張慶祝，等.柑桔類果汁的脫苦技術(shù)j.包裝與食品機械，2003，21（5）：27-31.12張璟晶，袁敏，管遠紅，等.不同溫度、ph和無機離子對黑曲霉a66菌株產(chǎn)柚苷酶活

10、力影響的初步研究j.江南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28（3）：449-452.13雷生姣，潘思軼.柚（皮）苷酶的研究進展j.食品科學(xué)，2009，30（10）：314-317.14張怡，曾紅亮，姚輝，等.柚苷酶產(chǎn)生菌的分離篩選及鑒定j.中國食品學(xué)報，2012，12（2）：196-200.15張晨，劉志偉，鄭彥彤，等.產(chǎn)柚苷酶菌株b04的分離及產(chǎn)酶特性研究j.工業(yè)微生物，2007，37（5）：38-41. （責(zé)編：張宏民）endprint摘 要：以柚皮苷為主的苦味物質(zhì)廣泛存在于柑橘中，使得柑橘類果汁在飲用時口感不佳，難以被消費者接受。該文就柚苷酶的性質(zhì)、脫苦機理、方法及其影響因素，以及對柚苷酶在柑橘

11、類果汁脫苦中的應(yīng)用進行了綜述。關(guān)鍵詞：柚苷酶；柑橘類果汁；脫苦ts275.5 a 1007-7731（2014）12-39-02abstract：citrus juice is difficult to be accepted by consumers when drinking because of the bitterness substances such as naringins are widely exists in citrus.this review deals with the application of naringinase on debittering of citr

12、us juice focus on properties of naringinase，mechanism，as well as methods and effect factors of debittering.key words：naringinase；citrus juice；debittering柑橘類果汁中的苦味物質(zhì)主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物造成的1。由于這些苦味物質(zhì)的存在，使柑橘類果汁的品質(zhì)受到影響，令消費者在飲用時難以接受，口感不佳。因此，柑橘類果汁的脫苦技術(shù)在柑橘類果汁的加工過程中顯得尤為重要。由于柑橘類果汁苦味的

13、主要來源是柚皮苷，因此去除柚皮苷就能降低果汁的苦味。目前柚皮苷的去除方法有多種，利用柚苷酶的酶法脫苦技術(shù)，因其能在保持柑橘類果汁品質(zhì)的基礎(chǔ)上較好地去除苦味2，受到越來越多的重視。1 柚苷酶的研究現(xiàn)狀1.1 柚苷酶的性質(zhì)及作用機理 柚苷酶是由-l-鼠李糖苷酶和-d-葡萄糖苷酶組成的混合酶，具有-l-鼠李糖苷酶和-d-葡萄糖苷酶的活性3。其脫苦機理為-l-鼠李糖苷酶將柑橘類果汁中的柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（普魯寧的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味有所減輕），普魯寧在-d-葡萄糖苷酶的繼續(xù)作用下生成無苦味的柚配質(zhì)和葡萄糖4。1.2 生產(chǎn)方法 柚苷酶最初是hall于1938年在芹菜種子中分離得到的5

14、，現(xiàn)可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌進行商業(yè)化生產(chǎn)。目前我國研究的主要是黑曲霉，育種方法多為傳統(tǒng)的自然篩選和誘變。由于柚苷酶不是單一酶，還沒有基因工程菌方面的研究6。2 利用柚苷酶進行柑橘類果汁的脫苦方法2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最終生成沒有苦味的柚配質(zhì)和葡萄糖7。王鴻飛8等利用柚皮苷酶對柑橘類果汁進行脫苦的單因素試驗表明，柚皮苷酶最小用量為0.5g/l、果汁溫度為4570、果汁ph值為35、作用最短時間為60min，脫苦效果較好，脫苦率可達85%以上。在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗進行柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦工藝條件的優(yōu)化，得出其最適工藝條件為：柚皮苷酶用量為0.5g/l、果汁溫度為

15、60、果汁ph值為4、作用時間為90min，脫苦率達90.55%。2.2 固定化酶法 固定化酶與自然酶相比，具有穩(wěn)定性高、可重復(fù)持續(xù)使用等優(yōu)點，該方法用于脫苦已有許多實例。雷生姣等9-10利用聚乙烯醇（pva）-海藻酸鈣為載體，通過戊二醛交聯(lián)，制備成水不溶性的固定化柚苷酶凝膠顆粒，對固定化酶與游離酶的性質(zhì)進行比較研究，其結(jié)果顯示柚苷酶經(jīng)pva-海藻酸鈣固定化后，其反應(yīng)最適ph值和最適溫度沒有改變，但熱穩(wěn)定性提高，重復(fù)使用6次，仍保持60%的酶活力。3 影響柚苷酶脫苦效果的因素3.1 用量 柚苷酶用量的多少會直接影響到柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若柚苷酶用量過少，會導(dǎo)致苦味物質(zhì)水解不完全，果汁

16、苦味較重；若柚苷酶用量過多，雖然能顯著降低果汁苦味，但導(dǎo)致脫苦后的果汁產(chǎn)生沉淀，品質(zhì)和口感均明顯下降11。3.2 ph值 果汁的ph值會影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。一方面，ph值的高低影響酶的活性，只有當(dāng)酶處于最適ph值范圍時才能最大程度地發(fā)揮對底物的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷對果汁的ph值具有不穩(wěn)定性，也會在一定程度上影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果12。3.3 溫度 果汁的溫度主要通過作用于酶的活性進而影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若溫度過低，酶的活性受抑制；溫度過高，會導(dǎo)致酶蛋白變性失活，因此，溫度過高或過低都會降低柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果13。4 結(jié)語雖然國內(nèi)外已報

17、道過較多的利用酶法去除柑橘類果汁苦味的技術(shù)研究，也分離篩選得到了一些柚苷酶的生產(chǎn)菌種14-15，但整體而言柑橘類果汁苦味去除的研究還處于實驗室階段，要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)還需要大量的工作。國外雖然已有商品化的柚苷酶產(chǎn)品，但由于其成本較高，限制了酶法脫苦的實用性。因此，在保持果汁營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，既簡便又低成本地去除柑橘類果汁的苦味將是今后研究的主要方向。參考文獻1左安連，毛海舫，李瓊，等.柑橘類果汁脫苦方法研究綜述j.香料香精化妝品，2008，（3）：33-39.2何晉浙，汪釗，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的應(yīng)用j.中國調(diào)味品，2001，（11）：18-20.3孫蘭萍.柑桔類果汁苦味物質(zhì)的脫除研究j

18、.食品工業(yè)科技，2003，（1）：97-100.4張晨，劉志偉.柚苷酶的應(yīng)用及發(fā)酵生產(chǎn)研究j.廣州化工，2006，34（2）：4-5.5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.福建農(nóng)林大學(xué)，2009.6文蓉，黎繼烈，崔培梧，等.柑橘類果汁的酶法脫苦研究進展j.北方園藝，2009（3）：130-133.7白衛(wèi)東，劉曉燕.柑桔汁脫苦方法研究進展j.食品工業(yè)科技，2006，（9）：202-205.8王鴻飛，李和生，董明敏，等.柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦效果的研究j.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2004，20（6）：174-177.9雷生姣，王可興，呂曉燕，等.聚乙烯醇-海藻酸鈣固定化柚苷酶j.食品科學(xué)

19、，2011，（32）：138-143.10雷生姣，潘思軼，肖敏，等.mcm-41固定化柚苷酶脫苦葡萄柚汁j.食品工業(yè)科技，2012，（1）：189-193.11喬海鷗，丁曉雯，張慶祝，等.柑桔類果汁的脫苦技術(shù)j.包裝與食品機械，2003，21（5）：27-31.12張璟晶，袁敏，管遠紅，等.不同溫度、ph和無機離子對黑曲霉a66菌株產(chǎn)柚苷酶活力影響的初步研究j.江南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，28（3）：449-452.13雷生姣，潘思軼.柚（皮）苷酶的研究進展j.食品科學(xué)，2009，30（10）：314-317.14張怡，曾紅亮，姚輝，等.柚苷酶產(chǎn)生菌的分離篩選及鑒定j.中國食品學(xué)報，2012，

20、12（2）：196-200.15張晨，劉志偉，鄭彥彤，等.產(chǎn)柚苷酶菌株b04的分離及產(chǎn)酶特性研究j.工業(yè)微生物，2007，37（5）：38-41. （責(zé)編：張宏民）endprint摘 要：以柚皮苷為主的苦味物質(zhì)廣泛存在于柑橘中，使得柑橘類果汁在飲用時口感不佳，難以被消費者接受。該文就柚苷酶的性質(zhì)、脫苦機理、方法及其影響因素，以及對柚苷酶在柑橘類果汁脫苦中的應(yīng)用進行了綜述。關(guān)鍵詞：柚苷酶；柑橘類果汁；脫苦ts275.5 a 1007-7731（2014）12-39-02abstract：citrus juice is difficult to be accepted by consumers w

21、hen drinking because of the bitterness substances such as naringins are widely exists in citrus.this review deals with the application of naringinase on debittering of citrus juice focus on properties of naringinase，mechanism，as well as methods and effect factors of debittering.key words：naringinase

22、；citrus juice；debittering柑橘類果汁中的苦味物質(zhì)主要是由以柚皮苷、新橙皮苷等為代表的類黃酮化合物和以檸檬苦素、諾米林等為代表的三萜系化合物造成的1。由于這些苦味物質(zhì)的存在，使柑橘類果汁的品質(zhì)受到影響，令消費者在飲用時難以接受，口感不佳。因此，柑橘類果汁的脫苦技術(shù)在柑橘類果汁的加工過程中顯得尤為重要。由于柑橘類果汁苦味的主要來源是柚皮苷，因此去除柚皮苷就能降低果汁的苦味。目前柚皮苷的去除方法有多種，利用柚苷酶的酶法脫苦技術(shù)，因其能在保持柑橘類果汁品質(zhì)的基礎(chǔ)上較好地去除苦味2，受到越來越多的重視。1 柚苷酶的研究現(xiàn)狀1.1 柚苷酶的性質(zhì)及作用機理 柚苷酶是由-l-鼠李糖苷酶

23、和-d-葡萄糖苷酶組成的混合酶，具有-l-鼠李糖苷酶和-d-葡萄糖苷酶的活性3。其脫苦機理為-l-鼠李糖苷酶將柑橘類果汁中的柚皮苷水解為鼠李糖和普魯寧（普魯寧的苦味約為柚皮苷的1/3，因此苦味有所減輕），普魯寧在-d-葡萄糖苷酶的繼續(xù)作用下生成無苦味的柚配質(zhì)和葡萄糖4。1.2 生產(chǎn)方法 柚苷酶最初是hall于1938年在芹菜種子中分離得到的5，現(xiàn)可利用黑曲霉、米曲霉和青霉等霉菌進行商業(yè)化生產(chǎn)。目前我國研究的主要是黑曲霉，育種方法多為傳統(tǒng)的自然篩選和誘變。由于柚苷酶不是單一酶，還沒有基因工程菌方面的研究6。2 利用柚苷酶進行柑橘類果汁的脫苦方法2.1 自然酶法 柚皮苷在柚苷酶的作用下最終生成沒有

24、苦味的柚配質(zhì)和葡萄糖7。王鴻飛8等利用柚皮苷酶對柑橘類果汁進行脫苦的單因素試驗表明，柚皮苷酶最小用量為0.5g/l、果汁溫度為4570、果汁ph值為35、作用最短時間為60min，脫苦效果較好，脫苦率可達85%以上。在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗進行柚皮苷酶對柑橘類果汁脫苦工藝條件的優(yōu)化，得出其最適工藝條件為：柚皮苷酶用量為0.5g/l、果汁溫度為60、果汁ph值為4、作用時間為90min，脫苦率達90.55%。2.2 固定化酶法 固定化酶與自然酶相比，具有穩(wěn)定性高、可重復(fù)持續(xù)使用等優(yōu)點，該方法用于脫苦已有許多實例。雷生姣等9-10利用聚乙烯醇（pva）-海藻酸鈣為載體，通過戊二醛交聯(lián)，制備成水不溶

25、性的固定化柚苷酶凝膠顆粒，對固定化酶與游離酶的性質(zhì)進行比較研究，其結(jié)果顯示柚苷酶經(jīng)pva-海藻酸鈣固定化后，其反應(yīng)最適ph值和最適溫度沒有改變，但熱穩(wěn)定性提高，重復(fù)使用6次，仍保持60%的酶活力。3 影響柚苷酶脫苦效果的因素3.1 用量 柚苷酶用量的多少會直接影響到柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若柚苷酶用量過少，會導(dǎo)致苦味物質(zhì)水解不完全，果汁苦味較重；若柚苷酶用量過多，雖然能顯著降低果汁苦味，但導(dǎo)致脫苦后的果汁產(chǎn)生沉淀，品質(zhì)和口感均明顯下降11。3.2 ph值 果汁的ph值會影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。一方面，ph值的高低影響酶的活性，只有當(dāng)酶處于最適ph值范圍時才能最大程度地發(fā)揮對底物

26、的作用；另一方面，造成苦味的柚皮苷對果汁的ph值具有不穩(wěn)定性，也會在一定程度上影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果12。3.3 溫度 果汁的溫度主要通過作用于酶的活性進而影響柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果。若溫度過低，酶的活性受抑制；溫度過高，會導(dǎo)致酶蛋白變性失活，因此，溫度過高或過低都會降低柚苷酶對柑橘類果汁的脫苦效果13。4 結(jié)語雖然國內(nèi)外已報道過較多的利用酶法去除柑橘類果汁苦味的技術(shù)研究，也分離篩選得到了一些柚苷酶的生產(chǎn)菌種14-15，但整體而言柑橘類果汁苦味去除的研究還處于實驗室階段，要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)還需要大量的工作。國外雖然已有商品化的柚苷酶產(chǎn)品，但由于其成本較高，限制了酶法脫苦的實用性。因此，在保持果汁營養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上，既簡便又低成本地去除柑橘類果汁的苦味將是今后研究的主要方向。參考文獻1左安連，毛海舫，李瓊，等.柑橘類果汁脫苦方法研究綜述j.香料香精化妝品，2008，（3）：33-39.2何晉浙，汪釗，毛俊.柚苷酶在柑桔果醋加工中的