全 文 ：于岑应用亡坛器 诬
葡萄糖氧化酶在百香果浑浊果汁储藏中的应用
周晶晶 , 何仁 连志超 , , 胡立平 , 韦建芳
广西工学院生物与化学工程系 , 柳州
柳州市明朝饮料有限责任公司 , 柳州
摘 要 以百香果为原料 , 现制百香果浑浊果汁 , 加人葡萄糖氧化酶 , 研究其抗氧化褐变的最佳工艺条
件 。首先分别在加人的葡萄糖氧化酶浓度 , 葡萄糖氧化酶作用时间 , 葡萄糖氧化酶作用温度这三个因素方面
进行单因素分析 , 再从中得到合适的因素水平进行三因素三水平的正交试验 。从正交试验的结果分析 , 加人
葡萄糖氧化酶来抑制百香果浑浊果汁氧化褐变 , 影响褐变度 值的因素依次为葡萄糖氧化酶的作用温度 、作
用时间和加人的浓度 , 得到的最佳方案为加人的葡萄糖氧化酶浓度为 、 作用时间为巧而 、作用温度为
℃ 。
关键词 百香果 浑浊果汁 葡萄糖氧化酶 储藏 应用
中图分类号 文献标识码 文章编号 仪巧一 一 一
哪
一 , ,`, , , 一 , · ,` 刀 ·
, 群 群 ,
,
如 丽
, 即
脚 , 卯 ,
即 ,
而 ℃
百香果原名西番莲 」, 属
于西番莲科西番莲属 , 是一种多年生的常绿攀缘
性草质藤本植物 , 果实为黄色肉质浆果 。百香果
原产于中美洲巴西 , 是一种热带 、亚热带水果 ,
是世界上最芳香的水果之一 , 果实中含有超过
种香味物质 〕, 几乎涵盖热带地区大部分水
果的香味 。具报道川百香果营养丰富 , 含有大量
碳水化合物 、氨基酸和脂肪 , 还有多种维生素和
无机物 , 其中最为突出的 含量在 巧 扩
酬 。由于百香果果汁气味芳香 、 营养
丰富 、色泽宜人 , 在世界上有美名 — “果汁之
王 ” 〕, 深受广大消费者的喜爱 。而浑浊果汁相
比较澄清果汁而言 , 更能呈现出百香果的原汁原
味 , 具有更加良好的口感 , 在色泽和营养价值方
收稿日期 一 一 ·通讯作者
墓金项目 国家星火计划项目” 百香果浊汁产业化开发 “ 。
作者简介 周晶晶 一 , 女 汉 , 浙江温州人 , 在读研究生 , 研究方向为热带农产品加工。
中国食品添加剂 ` , 二弄 异共举群浮煞毕毕 弓卜发 吏立用人 二二二二二二二二
面也更有优势 , 在市场上 一 更是消费者对果汁
的首选 , 具有很强的竞争力 。
果汁褐变 〕是指果汁在加工和储
藏过程中 , 产生褐色物质发生颜色变暗的现象 。
褐变问题仍然是影响百香果浑浊果汁质量的一个
大问题川 , 不仅是果汁颜色改变 , 降低感官评定
结果 , 而且使果汁中的大量营养物质受到破坏 ,
失去消费者的亲睐 。国内各果汁生产厂家采取低
温等措施来抑制果汁褐变 , 但还是没有解决其根
本问题 , 对百香果浑浊果汁进行研究 , 采取一定
的措施来减少果汁褐变现象和降低其营养损耗具
有及其深远的实际意义 。
葡萄糖氧化酶 〕是需氧脱氢
酶 , 高纯度的葡萄糖氧化酶为淡黄色的粉末 , 易溶
于水而不溶于有机溶剂 。葡萄糖氧化酶是一种天然
的食品添加剂 , 没有毒 , 对人体没有副作用 , 现
在其酶法保鲜技术已经应用到食品行业的各个领
域【一”〕。葡萄糖氧化酶的催化特性 〕`为 每克分子
葡萄糖氧化酶氧化时 , 在没有过氧化氢酶存在的情
况下 , 消耗 分子氧 在有过氧化氢酶存在的情况
下 , 消耗 原子氧。葡萄糖氧化酶具有所有酶制剂
的共同特性 条件温和 、专一性和高效性 。用于百
香果浑浊果汁杭氧化褐变 , 不仅高效 , 不影响其他
营养物质 , 而且容易控制终点 , 加热灭菌时即可灭
酶 。葡萄糖氧化酶价格便宜 , 添加量少 , 容易控制 ,
使用方便 , 适合百香果浑浊果汁的大规模生产。
材料与方法
试验材料
百香果 柳州明朝饮料有限责任公司 葡萄
糖氧化酶 由意大利意宝股份有限公司
提供 , 酶活力为 单位 。
试验试剂
果胶 , , 还原胶 , 柠檬酸钠 , 一环状
糊精 , 变性淀粉 , 。, 。, ,
盐酸 , , 淀粉 , , 以上试剂均为分析纯 。
仪器设备
仪器名称 厂家
胶体磨 廊坊通用机械有限公司
一 均质机 上海东华高压均质机厂
一 数显电热恒温水浴锅 国华电器有限公司
一 离心机 常州国华电器有限公司
一 洲紫外可见分光光度计 尤尼克 上海 仪器有限公司
一 西门子冰箱 博西华家用电器有限公司
一 一 微电脑控制生化培养箱 广东省医疗器械厂
电子天平 梅特勒一托利多仪器 上海 有限公司
可调电炉 东莞市塘厦骏越机电设备厂
试验方法
百香果浑浊果汁工艺流程
稳定剂加水溶解飞
百香果 一卜 挑果 、 洗果一州卜 切果 日卜掏果肉一州卜榨汁一食 胶体磨 一价调配
姜
成品嘴一 冷却 叫卜一灭菌阅 恒温 叫卜 灌装 叫卜一 葡萄糖氧化酶 嘴 均质
~ ` , 中国一 `口枯魂吕` 才了 胃 贾 , 罗七 心 “
选取成型饱满 、优质的新鲜紫果百香果洗
净 , 将百香果一切两半 , 用不锈钢勺把果肉掏出
榨汁 , 得到新鲜的百香果果肉果汁 , 经过胶体磨
超微细化后加人稳定剂调配 。百香果果汁稳定剂
是由果胶 、 、 黄原胶 、柠檬酸钠 、 一环状
糊精 、变性淀粉按照一定 比例配置 , 加水混合后
加人现制果汁中。将混有稳定剂和水的百香果果
汁进行均质 , 加入一定浓度的葡萄糖氧化酶 , 用
食用级漏斗将果汁分装在 瓶中 , 冲洗瓶 口 ,
加盖。把灌装好的果汁放在调好一定温度的恒温
水浴锅中静止一定时间 , 让葡萄糖氧化酶与果汁
中的葡萄糖反应 , 消耗掉瓶口及瓶内的分子氧 。
取出果汁 ℃ , 灭菌后 , 用流动的冷水冲洗
将其迅速冷却 , 即可得到成品的百香果浑浊
果汁 。
单因素试验
葡萄糖氧化酶浓度 现制果汁 ,以葡萄
糖氧化酶的加人浓度为单因素 , 分别加人 、
、 即 、 、 的葡 萄糖 氧化
酶 , 灌装后放人 ℃的恒温水浴锅静置 ,
灭菌 、冷却后储藏在 ℃避光的恒温箱 , 定期检
测 含量和褐变度 。
作用温度 现制果汁 ,加人浓度 为
的葡萄糖氧化酶 , 灌装后放人恒温水浴锅
以作用温度为单因素 , 分别为 ℃、 ℃、
℃、 ℃ 、 ℃ , 灭菌 、冷却后储藏在 ℃避
光的恒温箱 , 定期检测 含量和褐变度 。
作用 时间 现制果 汁 ,加 人浓度 为
的葡萄糖氧化酶 , 灌装后放人 ℃的恒温
水浴锅 , 以作用时间为单因素 , 分别放置 、
、 、 、 而 , 灭菌 、冷却后储
藏在 ℃避光的恒温箱 , 定期检测 含量和褐
变度 。
正交试验
根据前面的各个单因素试验来设计正交试
验 , 确定最佳试验因素组合 。设计表如下
检测
标准溶液标定 ” 用移液管移
取 几 标准溶液 于 碘瓶 中 , 加
盐 酸 溶 液 现
配 , 盖上表面皿 , 在暗处放置 后 , 加人
一 水 , 立即以用待标定的 溶液滴定
至淡黄色 , 再加人 淀粉溶液 , 继
续滴定至溶液呈亮绿色为终点 , 平行滴定三次 。
标准溶液标定 〔”〕 量取 配置好
的碘溶 液 , 置于碘 量 瓶 中 , 加 巧 一 ℃
巧 水 , 用硫代硫酸钠标准溶液滴定 , 近终点
时加 岁 的淀粉指示液 , 继续滴定至
溶液蓝色消失 。水所消耗碘的空白试验如下 取
水 , 加 配置好的碘溶液及 的
扩 淀粉指示剂 , 用硫代硫酸钠标准溶液滴定
至溶液蓝色消失 , 平行滴定标定三次 。
样品的测定— 碘量法 〔` 〕 准确量取
样品于碘量瓶中 , 新煮沸并冷却的蒸馏水
、 的 溶液 。准确移取
点标准溶液于碘量瓶中 , 充分摇匀 。然
后用 心 , 标准溶液滴定剩余的
碘 , 滴定至溶液呈浅黄色后加人 淀粉
溶液 , 继续滴定至蓝色刚消失 , 记录滴定后消耗
的体积 , 平行滴定三次 。
褐变度 值的测定 〔 〕
取果汁样品滴入离心管恒重后 , 对称放入离
心机 , 进行 转 的离心 。取出在
紫外可见风光光度计 处测吸光度 , 即为褐
变度 值 , 用来衡量褐变情况 。
序号 浓度 时间 而 温度 ℃
结果与讨论
葡萄糖氧化酶的浓度对其作用效果的影响
在相同的作用温度和相同的作用时间情况
下 , 以葡萄氧化酶的浓度为单因素 , 在储藏过程
中检测 含量和 值 , 观察其变化情况 。储藏
过程中 含量变化如图 所示 , 褐变度 值的
变化如图 所示 。
如图所示为加人不同浓度的葡萄糖氧化酶 ,
百香果浑浊果汁再储藏过程中 含量的变化趋
势图 , 由图可知从 含量变化趋势角度考虑
葡萄糖氧化酶的加人浓度以 效果为最佳 ,
中国食品添加剂 ` , 。头李岑黔嘿缪书竿竿 开 发 应 用止二二之二二二二
氧化相对较少 , 含量平均水平较高 , 且下
降率 较 低 。葡 萄糖 氧 化 酶 浓 度 为 和
, 对 含员的影响效果较差 。
图 葡萄糖氧化酶浓度对 含量变化的影响
鲁
田
时间 周
图 葡萄糖氧化酶浓度对 值变化的影响
如图所示为 , 加人不同浓度的葡萄糖氧化酶 ,
百香果浑浊果汁再储藏过程中褐变度 值的变化
情况 , 由图可知从 值变化情况的角度考虑 葡
萄糖氧化酶的加人浓度以 和 即 时 , 效
果为最佳 , 褐变程度较低。葡萄糖氧化酶浓度为
和 , 对褐变度 值的影响效果较差 。
把 含量变化和褐变度 值变化这两个角
度中和考虑 , 并且从成本以及安全考虑 , 我们选
取葡萄糖氧化酶的浓度分别为 、 即 和
即 作为月三交试验的葡萄糖氧化酶浓度因索的
三个水平 。
葡萄糖氧化酶的作用温度对其作用效果的
影响
在相同的葡萄糖氧化酶浓度和相同的作川时
间情况下 , 以葡萄氧化酶的作用温度为单因素 ,
在储藏过程中检测 含员和 值 , 观察其变化
情况 。储藏过程中 含呛变化如图 所示 , 褐
变度 值的变化如图 所示 。
︵享︶水朝
图 葡萄糖氧化酶作用温度对 含量变化的影响
貂
年第 期
开 发 应 用 中国食品添加剂
图 葡萄糖氧化酶作用温度对 值变化的影响
如图所示 , 加人的葡萄糖氧化酶在不同的温
度下 , 百香果浑浊果汁再储藏过程中 含量的
变化趋势图 , 由图可知从 含量变化趋势角度
考虑 葡萄糖氧化酶的作用温度最佳为 ℃, 该
情况下的 含量下降速率较慢 , 切保持水平也
较高 。 ℃和 ℃作用温度下的葡萄糖氧化酶可
能因为温度较不适宜 , 酶活力较低或者丧失活
力 , 导致其作用效果不佳 。
如图所示 , 加人的葡萄糖氧化酶在不同的温
度下 , 百香果浑浊果汁再储藏过程中 值的变化
情况 , 由图可知从 值变化情况的角度考虑
℃和 ℃情况下 值平均水平都较低 , 说明
这两个温度下导致果汁褐变少 。 ℃和 ℃葡萄
糖氧化酶的温度作用效果最佳 。葡萄糖氧化酶在
作用温度为 ℃的情况下 , 褐变度 值较高 ,
作用效果最差 。
把 含量变化和褐变度 值变化这两个角
度中和考虑 , 我们选取葡萄糖氧化酶的作用温度
分别为 ℃、 ℃和 ℃, 作为正交试验的葡萄
糖氧化酶作用温度因素的三个水平 。
葡萄糖氧化酶的作用时间对其作用效果的
影响
在相同的葡萄糖氧化酶浓度和相同的作用温
度情况下 , 以葡萄氧化酶的作用时间为单因素 ,
在储藏过程中检测 含量和 值 , 观察其变化
情况 。储藏过程中 含量变化如图 所示 , 褐
变度 值的变化如图 所示 。
一 一 一 ` 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一
口 口 一 三
享 , , ` 一 , 一
一
军 , ,
时间 周
图 葡萄糖氧化酶作用时间对 含 变化的影响
如图所示 , 加人的葡萄糖氧化酶在不同的
作用时间下 , 百香果浑浊果汁再储藏 过程 中
含量的变化趋势图 , 由图可知从 含量变
化趋势角度考虑 葡萄糖氧化酶的作用时间为
时 , 含量的下降速率较大 , 可能是应
为作用时间不够充分 。葡萄糖氧化酶作用时间
为 时 , 含量下降速率较小 , 作用效
果最佳 。而其中的葡萄糖氧化酶作用时间分别
为 、 和 时 , 含量的水平
相当 、 变化趋势相近 。
中国食品添加剂 开 发 应 用
玛工目
时间 周
图 葡萄糖氧化酶作用时间对 值变化的影响
如图所示 , 加人的葡萄糖氧化酶在不同的作
用时间下 , 百香果浑浊果汁再储藏过程中 值的
变化情况 , 由图可知从 值变化情况的角度考
虑 葡萄糖氧化酶的作用时间为 时 , 值
的数值水平相对较低 , 说明褐变度也较低 , 可能
是葡萄糖氧化酶作用时间够充分 , 去除了大部分
的氧和葡萄糖 , 从而抑制了褐变的发生 。葡萄糖
氧化酶的作用时间为 时 , 百香果浑浊果汁的
褐变度 值数值水平较高 , 可能是因为作用时间
不够充分 。
把 含量变化和褐变度 值变化这两个角
度中和考虑 , 我们选取葡萄套糖氧化酶的作用时
间分别为 、 和 作为正交试验葡
萄糖氧化酶作用时间因素的三个水平 。
正交试验
以葡萄糖氧化酶的加人浓度 、作用温度 、作
用时间为因素进行三因素三水平的正交试验 , 分
别以 含量的变化趋势和 值的平均值作为检
测指标 , 实验结果见表 , 试验结果分析见表 。
表 葡萄糖氧化酶作用效果正交试验方案及试验结果
试验号 浓度 作用时间 作用温度 ℃ 含量变化趋势度 值平均位
气`︶伟、
由表 可以看出 , 从 含量变化趋势度为
指标的角度分析 , 影响 含量变化趋势的因素
依次是 温度 、 作用时间 、 浓度 , 葡萄糖氧
化酶作用效果最佳的因素组合是 , 从
值平均值为指标的角度分析 , 影响褐变度 值的
因素依次是 作用时间 、 温度 、 浓度 , 葡萄
糖氧化酶作用效果最佳的因素组合是 , , 。对
于不同的指标 , 不同影响因素的影响程度是不一
样的 , 对应的优方案也是不一样的 , 所以要通过
综合平衡法 〔` 〕的分析方法才能得到综合的优选方
案 。具体分析过程如下 凭着各指标的重要程度
的不同 , 在确定因素优水平时要首先满足相对重
要的指标— 褐变度 值的原则考虑 , 并且因素
对于两个指标都是末次要因素 。所以我们从大
局面考虑 , 选择加人的葡萄糖氧化酶的浓度为
。因素 对于褐变度 值是主要因素 , 对
于 含量变化趋势是次要因素 , 凭着首先选取
较为主要因素的优水平的原则 , 并且对于工艺流
线来说时间越短越好 , 我们选取葡萄糖氧化酶的
作用时间为 而 。因素 对于 含量变化趋
势是主要因素 , 对于褐变度 值是次要因素 , 凭
着首选主要因素的优水平的原则 , 我们选取葡萄
糖氧化酶的作用温度为 ℃。综合上诉的分析 ,
葡萄糖氧化酶作用于百香果浑浊果汁的效果优方
案为 , , 即浓度 为 , 作用时 间为
, 作用温度为 ℃。
结论与发展
本文以百香果为原料 , 现制百香果浑浊果
汁 , 加人葡萄糖氧化酶 , 研究其抗氧化褐变的最
佳工艺条件 。得到正交试验结果 , 并分析得 , 影
响褐变度的因素依次为葡萄糖氧化酶的作用温
度 、作用时间和浓度 。最佳工艺条件为加人的葡
萄糖氧化酶浓度为 , 作用时间为 ,
作用温度为 ℃。
表 萄箱权化醉作用效果正交试验结果分析
指标 浓度 作用时间 而
作用温
度 ℃
含量变化
趋势度 与纯
凡
值平均值
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