全 文 :中国农学通报 2010,26(24):95-98
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
葡萄柚(Citrus paradis)系芸香科柑桔属植物,为
世界柑桔四大类群(甜橙类、宽皮柑桔类、柠檬类、葡萄
柚和柚类)之一[1]。葡萄柚果实外形美观,色泽艳丽,
香气独特诱人,果肉酸甜适中,口感清爽,营养全面而
丰富,并具有清热退火、降血压、减肥和保健等功效[2],
可被加工成果汁、罐头、果酱和蜜饯等[3]。
柑橘类水果加工中普遍存在的问题是加工后出现
苦味。中晚熟的无损伤果鲜食并无苦味,被加工成果
汁后,就会带上令消费者难以接受的苦味[4-5]。苦味物
质主要可分为2大类:一类是黄烷酮糖苷类化合物,主
要以柚皮苷、新橙皮苷等为代表;另一类是三萜类化合
物,主要代表物为柠檬苦素和诺米林等[6-8]。
现在针对柑橘类水果常用脱苦方法包括代谢脱
苦、屏蔽脱苦、吸附脱苦、固定化细胞脱苦、超临界CO2
脱苦、膜分离脱苦、基因工程脱苦等[9-14]。用吸附法脱
除橘类果汁中的苦味,具有脱苦过程中混入到果汁中
的杂质少,不破坏果汁中原有的维生素、糖分以及其他
成分;处理温度低,可在常温下进行脱苦;处理时间短,
设备简单,成本低,应用性强等优点。此外,吸附法是
一种物理方法,具有选择性好、能再生、处理方便等优
点。所以,在柚皮苷和柠檬苦素2种苦味物质的回收、
分离纯化上吸附法更具优越性[4]。吸附脱苦一般受树
脂化学结构、溶液 pH、吸附温度、吸附时间、被吸附物
质结构及其在溶剂中的溶解度大小等因素影响。
笔者选用福建引种的葡萄柚新品种为原料,进行
基金项目:农业部948重大项目“台湾优质农产品技术的引进创新与推广”(2009-Z43)。
第一作者简介:郑亚凤,女,1981年出生,福建永春人,讲师,博士,主要从事优质农产品的开发利用及食品生物技术的研究。通信地址:350002福州
市福建农林大学食品科学学院,Tel:0591-83779211,E-mail:zyf1222@yahoo.cn。
收稿日期:2010-11-03,修回日期:2010-11-25。
葡萄柚汁树脂脱苦工艺的研究
郑亚凤 1,王 琦 2
(1福建农林大学食品科学学院,福州 350002;2福建省农科院农业工程技术研究所,福州 350003)
摘 要:以福建引进的葡萄柚新品种为原料,进行葡萄柚汁树脂脱苦研究。通过树脂添加量、脱苦时间、
脱苦温度、pH等因素研究葡萄柚汁脱苦最佳工艺。在单因素试验的基础上,通过正交试验确定葡萄柚
汁树脂脱苦的最佳条件为:保持葡萄柚原汁pH,树脂脱苦最适温度为10℃,树脂添加量为2.0%,树脂脱
苦最适时间为60 min。在此工艺条件下,葡萄柚果汁脱苦率达48.05%,能实现良好的风味特征。
关键词:葡萄柚;柚汁;树脂;脱苦
中图分类号:TS255.44 文献标志码:A 论文编号:2010-3131
Study on the Resin Debitter Technology for the Grapefruit Juice
Zheng Yafeng1, Wang Qi2
(1Agricultural Product Quality Institute, FAFU, Fuzhou 350002;
2Institute of Agricultural Engineering, FAAS, Fuzhou 350003)
Abstract: Using the new grapefruit variety that introduced in Fujian province as raw material, the author
studied the resin debitter technology for the grapefruit juice. The effects of debitter of grapefruit juice were
studied with various factors, including different amount of resin, temperature, time, pH value and so on. Based
on the results of single factor tests, through orthogonal tests, the optimum conditions for the debittering of
grapefruit juice using resin were as followings: under pH value of grapefruit raw juice, the optimum debittering
temperature was 10℃, the amount of resin was 2.0%, the optimum time was 60 min. Using this technology, the
debittering rate for the juice was 48.05%, and the juice was able to keep the flavor characteristics.
Key words: grapefruit; grapefruit juice; resin; debittering
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葡萄柚果汁树脂脱苦研究,为葡萄柚果汁脱苦加工技
术提供理论依据,以期加工后的葡萄柚果汁苦味降低,
更好地提高葡萄柚果汁的商业价值。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究试验于 2009年在福建农林大学食品科学研
究所进行。
1.2 试验材料
‘闽农 1号’葡萄柚[15]果实,九成熟,色泽光鲜,个
体均匀,由福建省农科院农业工程技术研究所提供。
1.3 试剂与仪器
树脂,LX-900为西安蓝晓科技有限公司产品;盐
酸、氢氧化钠均为国产分析纯试剂。恒温振荡器,
SHA-C,国华企业;752型紫外可见分光分光光度计,
上海光谱仪器有限公司。
1.4 试验方法
1.4.1 树脂脱苦工艺 原料选择→清洗→剥皮→去囊衣
→取囊瓣→榨汁→过滤→原汁→备用→树脂脱苦。
1.4.2 单因素试验 树脂的添加量分别采用为 0.75%、
1.0%、1.5%、2.0%、2.5% 5个水平;树脂脱苦时间分别
采用 15、30、45、60、75 min 5个水平;树脂脱苦温度分
别采用为5、10、15、20、25℃ 5个水平;树脂脱苦pH分
别采用为3.0、3.7(原汁)、4.5、6.0、7.0等5个水平,来研
究各因素对葡萄柚汁脱苦效果的影响。
1.4.3 正交试验 在单因素试验的基础上,用正交试验
的方法,将树脂添加量、脱苦温度、脱苦时间、pH 4因
素作为试验因素,设计4因素3水平正交试验表,研究
葡萄柚汁树脂脱苦的最佳工艺。
1.5 测定方法
1.5.1 柚皮柑的测定 采用分光光度计法测定柚皮苷
的浓度。以蒸馏水作参比,在波长为 284 nm处测定
吸光度,由于柚皮苷在低浓度时与吸光度呈线形关
系,因此用吸光度表示果汁中柚皮苷的浓度。
1.5.2 脱苦率的计算 吸取经树脂脱苦后的葡萄柚汁
于比色皿中,以蒸馏水为空白对照,研究表明柚汁的
苦味物质在波长284 nm处有最大吸收峰,选择284 nm
作为检测波长,测其吸光度。脱苦率计算公式:
R= [(A1-A2)/A1]×100%,R为柚汁的脱苦率;A1为未
经树脂脱苦的柚汁吸光度;A2为经树脂脱苦后的柚汁
吸光度。
2 结果与分析
2.1 树脂添加量对果汁脱苦效果的影响
取一定量的葡萄柚汁,脱苦温度 10℃,脱苦时间
60 min,树脂的添加量分别为 0.75%、1.0%、1.5%,
2.0%、2.5%,树脂脱苦后定容,测树脂脱苦后柚汁吸
光度,计算脱苦率。结果见图 1。由图 1可看出,树脂
的添加量与脱苦率基本成正比,随着树脂添加量增
多,脱苦率升高,脱苦效果越好。当树脂添加量为
2.0%时,通过感官品尝,葡萄柚汁的苦味几乎完全消
失。树脂添加量增加到2.5%时,脱苦效果影响不大。
2.2 树脂脱苦时间对柚汁脱苦的影响
取一定量的葡萄柚汁,树脂的添加量为 1.0%,脱
苦温度为 10℃时,分别脱苦 15、30、45、60、75 min,定
容,测树脂脱苦后葡萄柚汁吸光度,计算脱苦率。结
果见图 2。由图 2可以看出,在 60 min以内,随着树脂
脱苦时间的延长,脱苦率逐渐增大。树脂脱苦时间高
于 60 min时,脱苦率增加幅度不大,趋于平缓。考虑
到果汁加工时为防止微生物污染,应尽量缩短加工时
间,以免影响果汁质量,因此树脂脱苦处理时间在
60 min左右为佳。
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0.75 1.00 1.50 2.00 2.50
树脂添加量/%
脱
苦
率
/%
图1 树脂添加量对葡萄柚汁脱苦率的影响 图2 脱苦时间对葡萄柚汁脱苦率的影响
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15 30 45 60 75
时间/min
脱
苦
率
/%
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郑亚凤等:葡萄柚汁树脂脱苦工艺的研究
2.3 树脂脱苦温度对果汁脱苦效果的影响
取一定量的葡萄柚汁,树脂脱苦时间60 min,树脂
的添加量为 1.0%,分别采用温度为 5、10、15、20、25℃
树脂脱苦后取滤液定容,测树脂脱苦后葡萄柚汁吸光
度,计算脱苦率。结果见图 3。由图 3可知,脱苦效果
先随着温度的升高而升高,温度为10℃时上升到一个
顶点后随着温度的升高而降低,温度继续升高,脱苦率
下降。所以葡萄柚汁最佳脱苦温度为10℃左右。
2.4 树脂脱苦pH对果汁脱苦效果的影响
取一定量的葡萄柚汁,脱苦时间60 min,树脂的添
加量为 1.0%,脱苦温度为 10℃,pH分别为 3.0、3.7(原
汁)、4.5、6.0、7.0树脂脱苦后取滤液定容,测树脂脱苦
后葡萄柚汁吸光度,计算脱苦率。结果见图4。由图4
可知,随着 pH的升高到 4.5左右,其脱苦率达到最高
点,其后升高到6.0时,曲线成下降趋势。从试验结果
来看pH 3.5~5.0,脱苦率较高。
2.5 树脂脱苦工艺优化试验
2.5.1 正交试验因素水平设计 根据以上单因素试验结
果,从经济效益和脱苦后产品风味等方面考虑,选择正
交试验4因素3水平见表1。
2.5.2 正交试验结果及分析 从表 2可见,采用树脂对
柚汁进行脱苦时,影响因素A>B>C>D,树脂添加量
的影响最大,树脂脱苦时间影响其次,接着是温度,pH
对脱苦率影响最小。最适宜的工艺参数为A3B2C1D2,
即树脂添加量为 2.0%,脱苦时间 60 min,脱苦温度为
10℃。经验证,果汁脱苦率为 48.05%,表明树脂对葡
萄柚果汁脱苦具有良好的效果。
3 结论与讨论
根据以上综合试验,同时考虑市场需求和树脂的
市场价格等多种因素,在树脂脱苦时间60 min、树脂脱
苦温度为10℃、树脂添加量为2.0%左右的脱苦效果最
好,脱苦率达48.05%。
笔者用树脂对葡萄柚果汁进行了脱苦试验研究,
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5 10 15 20 25
温度/℃
脱
苦
率
/%
图3 脱苦温度对葡萄柚汁脱苦率的影响
图4 pH对葡萄柚汁脱苦率的影响
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1015
2025
3035
4045
50
3.0 3.7 4.5 6.0 7.0pH
脱
苦
率
/%
表1 正交试验因素水平表
水平
1
2
3
A
树脂添加量/%
1.0
1.5
2.0
B
时间/min
45
60
75
C
温度/℃
10
15
20
D
pH
3.0
3.7
4.5
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
优水平
R
主次关系
A
树脂添加量/%
1(1.0)
1
1
2(1.5)
2
2
3(2.0)
3
3
121.56
121.15
132.17
40.52
40.38
44.06
A3
3.68
A>B>C>D
B
时间/min
1(45)
2(60)
3(75)
1
2
3
1
2
3
123.84
128.16
122.88
41.28
42.72
40.96
B2
1.76
C
温度/℃
1(10)
2(15)
3(20)
2
3
1
3
1
2
127.62
124.45
122.81
42.54
41.48
40.94
C1
1.60
D
pH
1(3.0)
2(3.7)
3(4.5)
3
1
2
2
3
1
123.84
126.95
124.09
41.28
42.32
41.36
D2
1.04
脱苦率/%
40.66
42.08
38.82
39.55
40.36
41.24
43.63
45.72
42.82
表2 正交试验结果
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为葡萄柚的加工生产提供了工艺参数。脱苦后的柚汁
仍保持一定苦味,从而保证了柚汁的特有风味。利用
树脂去除葡萄柚汁的苦味,可以提高葡萄柚汁的接受
度。树脂脱苦对葡萄柚汁风味和营养成分破坏少,具
有脱苦效果好、成本低的特点,能在不影响葡萄柚汁品
质的情况下较好地去除苦味,是柑橘类果汁脱苦可以
普遍应用的方法。
但由于葡萄柚种类不只一种,所含苦味成分其及
含量不尽相同,对于不同葡萄柚品种,该参数是否适用
还有待进一步研究。
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