黄峰华，于泽源，李兴国

(1.黑龙江省农业科学院信息中心，黑龙江哈尔滨150086; 2.东北农业大学园艺学院，黑龙江哈尔滨150040)

寒地特色中小苹果果汁加工酶处理技术研究

黄峰华1，于泽源2，*，李兴国2

(1.黑龙江省农业科学院信息中心，黑龙江哈尔滨150086; 2.东北农业大学园艺学院，黑龙江哈尔滨150040)

以黑龙江省中小型苹果K9、铃铛、黄太平、金红品种为试材，以品种、酶解时间、酶解温度、加酶量作四因素四水平的正交实验，研究适宜加工果汁的苹果品种及酶解工艺。结果表明:品种选择K9，酶解时间4h，酶解温度50℃，加酶量为800U/100g组合的果汁质量指标最佳。此工艺条件下可使出汁率提高41%，可溶性固形物提高9%，总酸提高32%，色值降低82%。其中，影响各项质量指标的主要因素是品种，其次是酶解温度。

中小型苹果，果汁加工，酶解

1 材料与方法

1.1 实验材料

中小型苹果K9、金红、黄太平、铃铛品种 购于哈尔滨果品批发市场;果胶酶 天津利华酶制剂有限公司;果胶、半乳糖醛酸 Sigma公司;其他药品均为分析纯。

1.2 测定方法

可溶性固形物:阿贝折射仪法;VC含量:2，6-二氯靛酚滴定法(GB 6195-86);总酸:GB 12293-90的方法;pH:GB 10468-89方法;色值(A):721-2000型分光光度计在420nm处测果汁的消光值，以蒸馏水做对照［7］;澄清度(T):721-2000型分光光度计在720nm处测苹果汁透光率，以蒸馏水为对照［7］;出汁率=压榨后果汁重/鲜果重×100%;总糖:蒽酮比色法［8］;总酚:福林丹试剂法［9］;蛋白质:考马斯亮兰法［10］;果胶:咔唑比色法［11］;果胶酶活力:分光光度法［12］。以上测定均为3次重复，结果分析取平均值。

表2 苹果的各种质量指标分析结果

表3 中小型苹果酶解正交实验结果

1.3 实验方法

1.3.1 适宜加工的苹果品种 选择无病虫害及机械损伤的八成熟以上鲜果，剔除杂物并用清水冲洗。测定4种苹果的质量指标，选出适于制汁的中小型苹果品种。

1.3.2 酶解工艺正交实验 在单因素实验的基础上，分别以品种、酶解时间、酶解温度、加酶量(见表1)4个因素进行正交实验L16(44)。测定果汁的出汁率、可溶性固形物、总酸、色值，并作极差和方差分析，确定影响果汁质量的主要因素、最佳组合，比较差异显著性。

表1 果胶酶的正交实验因素水平表

2 结果与分析

2.1 适宜加工的苹果品种选择

加工用苹果要求出汁率较高，并有合适的糖酸比，引起后浑浊的果胶、单宁、蛋白质含量要少。由表2可知，在4种中小型苹果中，出汁率以K9最高;可溶性固形物以铃铛和K9较高;总酸以铃铛和K9较高;糖酸比以K9和黄太平较适宜;总糖以K9和金红含量较高;VC以K9和铃铛含量较高;蛋白质以K9和金红的含量较少;果胶以K9和铃铛含量较少;总酚含量K9明显少于其它3个品种。因此，在4个品种中，以K9的出汁率、糖、酸及VC含量都较高，糖酸比较适宜;且蛋白质、果胶、总酚含量较低;实验选取K9作为加工用苹果品种。

2.2 酶解正交实验

在单因素实验的基础上，分别以品种(A)，加酶量(B)，酶解时间(C)，酶浓度(D)4个因素做正交实验L16(44)(见表3)，对各项指标进行极差和方差分析(见表4)。

2.2.1 对出汁率的影响 从表3看出，在品种选择上铃铛的岀汁率最高，其次是K9;酶解时间以5h、温度以50℃、加酶量以800U/100g水平的出汁率最高。从表4看出，各因素影响出汁率的主次顺序为:A(品种)＞B(时间)＞C(温度)＞D(酶量)。方差分析表明，品种在F0.1水平上对出汁率差异显著。从以上分析可以说明，品种是影响出汁率的主要因素。

2.2.2 对果汁可溶性固形物的影响 从表3看出，品种以黄太平，酶解时间5h，酶解温度50℃，加酶量700U/100g，果汁中可溶性固形物含量最高。从表4看出，各因素影响果汁可溶性固形物的主次顺序为: A(品种)＞C(温度)＞B(时间)＞D(酶量)。方差分析表明，品种和酶解温度在F0.01水平上差异极显著，而酶解时间在F0.05水平上显著，加酶量在F0.1水平上显著。综合以上分析可以看出，在4个不同因素中，品种和酶解温度是影响果汁中可溶性固形物含量的最主要因素，而酶解时间和加酶量是次要因素。

表4 影响质量指标各因素的极差和方差分析

表5 最佳酶解工艺与非酶解工艺主要质量指标比较

2.2.3 对总酸含量的影响 从表3看出，品种选择上以铃铛、时间以4h、温度以40℃、加酶量以900U/100g果汁中酸含量最高。从表4极差分析表明，各因素影响果汁中总酸含量的主次顺序为:A(品种)＞C (温度)＞B(时间)＞D(添加量)。方差分析表明，品种在F0.01水平上对果汁中总酸含量的影响极显著，酶解温度在F0.1水平上对果汁中总酸含量的影响显著。综合以上分析可以看出，品种是影响果汁中总酸含量的最主要因素，而酶解温度是影响果汁中总酸含量的次要因素。

2.2.4 对果汁色值的影响 从表3看出，品种以铃铛、时间以4h、温度以40℃、加酶量以900U/100g的果汁色值最低。从表4极差分析表明，各因素影响色值的主次顺序为:C(温度)＞A(品种)＞B(时间)＞D(加酶量)。方差分析表明，温度在F0.05水平上对果汁色值的影响显著，品种在F0.1水平上对果汁色值的影响显著。综合以上分析可以得出，温度是影响色值的主要因素，品种为次要因素。

2.5 酶解工艺条件的可行性分析

由表5可以看出，在最佳酶解工艺条件下与非酶解工艺相比，出汁率提高 40.7%，总酸量提高32%，总糖增加27.1%，可溶性固形物增加9%;VC降低92.5%，色值降低81.7%，果胶含量降低29.4%;蛋白质含量有所增加，总酚含量变化不大。实验表明，酶解工艺显著提高了中小苹果果汁的出汁率、总糖、总酸含量，降低了VC、色值、果胶的含量，这些指标的变化符合现代苹果汁加工工艺的要求，因此酶解工艺条件具有较高的可行性。

但是果汁中蛋白质含量增加的现象值得注意，因为蛋白质含量高是导致苹果汁发生后混浊和二次混浊的一个主要因素，因此在现代苹果汁生产中应降低果汁中蛋白质含量，延长果汁货架保质期。

3 讨论

该实验所用4种中小型苹果品种的含酸量在0.63%～2.17%，高于加工用苹果要求含酸量大于0.6%的标准。可溶性固形物含量在11.17～13.79°Brix之间，出汁率在53.2%～59.7%之间。考虑加工用苹果要求出汁率高、适宜的糖酸比、低褐变等因素，选择K9作为加工用品种。铃铛因其香气最浓，酸含量高，虽原料果的出汁率低，但酶解后出汁率却较高，可作为调酸和提取香气的加工用品种。

果蔬酶解工艺能够显著提高出汁率和澄清度，使总糖、可溶性固形物、可滴定酸的含量增加，同时降低了果胶的含量，使制汁加工变得更容易［15-18］，该实验也得出了相同的研究结果。品种是影响各个质量指标的最重要因素，其次是酶解温度，加酶量和酶解时间除对可溶性固形物有差异显著性影响外，在实验范围内对其他各项指标的影响不是很显著。

实验还发现酶解增加了蛋白质含量，这是由于首先酶制剂就是蛋白质，其次酶解过程促进了果胶和淀粉的水解，同时使被束缚的蛋白质溶出。

綦菁华［7］的研究表明酶解后果汁的浊度变小，但总酚类的减少趋势不明显，该实验也得出了相同的结论。葛毅强［19］对果汁中酚类物质提出了研究新思路，认为虽然果汁中酚类物质一直与褐变、后浑浊等技术难题密切相关，在各加工操作单元中都被列为被去除的对象，但近年来，对酚类物质的特殊收敛口味和某些酚类物质对人体的保健功能有了新的认识，因此如何既消除果汁褐变和后混浊，又最大限度地保留酚类物质的功能成分是很有意义的课题。

4 结论

综合原料苹果选择和酶解工艺实验，K9具有出汁率较高、糖酸比合适、总酚含量低、褐变程度轻等优点，选定其为加工用苹果品种。铃铛果含酸量高，酶解后色值低、具有中小型苹果特有的芳香气味，可以作为调酸和提取香气品种。小苹果酶解的最佳工艺条件为:品种K9，加酶量800U/100g果浆，酶解温度50℃，酶解时间为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

我国是世界苹果生产第一大国，其面积和产量分别占世界总量的40.6%、42.2%，均居世界首位［1］。然而，我国的苹果由于产后投入的不足，损失率较高，针对这一情况，我国规划到2010年，农产品的处理率达到产量的45%～55%［2］。苹果通过加工，可以解决鲜销市场卖果难的问题，又可实现加工增值。苹果汁中因含有大量营养元素及苹果原有的风味［3-4］、具有一定的抗癌等医疗保健作用［5］，越来越受到消费者的欢迎。黑龙江省地处寒带，因自然生态系统的限制，仅能生产抗寒力较强的中小型苹果，但这些果实具有地域特色，由于施用农药少，果品污染少，具有香气浓郁、汁多味浓、酸甜等特点，很适合开发特色加工。该实验以黑龙省地产的中小型苹果K9、铃铛、金红、黄太平品种为加工原料，研究其酶解果汁加工工艺，为特色苹果产业化生产提供理论依据。

2010-03-01 *通讯联系人

黄峰华(1971-)，女，硕士，从事农业信息管理工作。

黑龙江省科技攻关计划项目(GB04B405-05)。