全 文 ：金柑是中国南方特色果品之一， 又名金橘、 金
枣、 金弹， 已有 1 600 多年的栽培历史， 栽培面积
2 万 hm2， 年产量 15 万 t， 居世界首位。 中国金柑
主要分布在浙江省的北仑县、 江西省的遂川县、 湖
南省的浏阳县、 广西区的阳朔县和融安县、 福建省
的尤溪县等[1]。 果实富含维生素、 矿物质、 氨基酸、
果糖、 果胶等营养物质， 具有理气、 解郁、 化痰、
醒酒之功效。 此外， 果实还含有挥发油和甙类等活
性成分， 具有多种保健作用 [2-3]。 然而， 金柑果实
易失水干枯、 腐烂变质， 不耐贮藏， 常温下货架期
短， 在贮运、 销售过程中营养和食用价值降低。 金
柑类的加工产品主要有罐头、 蜜饯、 果脯、 饮料、
酒、 调味料等 [4]。 其中， 金柑果汁饮料是金柑加工
制品的开发重点， 产品可保留原果的色泽、 香味和
营养成分， 又有消食开胃、 行气解呃的特殊保健作
用， 具有广阔的市场前景[5]。
果汁加工中首先要考虑出汁率， 采用单纯的榨
汁工艺很难将金柑中的果胶、 纤维素、 淀粉等大分
子物质形成的网络结构破坏， 从而影响出汁率。 目
前， 酶解技术在果汁加工中已得到广泛应用， 采用
酶解技术可以破坏植物细胞壁中纤维素、 半纤维素
和果胶物质， 使细胞间的交联断裂， 促进细胞中可
溶性物质流出， 从而大大提高果汁出汁率 [6]。 然而
金柑果实破碎后果浆十分粘稠， 压榨取汁非常困
难， 提高金柑出汁率已经成为生产上急需解决的关
键问题。 目前有关金柑果汁加工的酶解工艺研究较
少， 有关果胶酶对金柑果汁的酶解工艺参数未见报
道。 本文以福建省主栽品种尤溪金柑为材料， 研究
不同酶解条件对金柑出汁率的影响， 确定果胶酶提
高金柑出汁率的最佳工艺条件， 为工业化生产金柑
果汁饮料提供理论依据与技术参数。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 金柑： 由福建尤溪金门春生物
制品有限公司提供； 固体果胶酶： 酶活为 30 000
U/g， 购于无锡市雪梅酶制剂科技有限公司。
1.1.2 仪器设备 HR1861 飞利浦榨汁机（珠海经
热带作物学报 2011， 32（4）： 756-760
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期： 2011-02-17 修回日期： 2011-03-22
基金项目： 福建省教育厅科技项目（No.JB06117）、 福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划[No.闽教科（2007）20 号]资助。
作者简介： 陈艺晖(1982 年—)， 男， 博士研究生。 研究方向： 农产品加工及贮藏工程。 *通讯作者： 林河通， E-mail： hetonglin@163.com。
金柑果汁加工中的酶解工艺研究
陈艺晖 1, 2， 林河通 1, 2 *， 赵 峰 1， 郑俊峰 1， 苏健涵 1
1 福建农林大学食品科学学院, 福建福州 350002
2 福建农林大学农产品产后技术研究所, 福建福州 350002
摘 要 通过单因素和正交试验对金柑果汁加工中的酶解工艺进行了研究。 结果表明： 当 pH 值为 4.0， 果胶酶
用量为 0.04％， 酶解温度 40 ℃， 酶解时间 4 h， 在此条件下金柑出汁率高达 83.2％， 酶解工艺影响因素从大到
小依次为： 果胶酶用量、 酶解温度、 酶解时间、 pH 值。
关键词 金柑； 果汁加工； 酶解工艺； 果胶酶； 出汁率
中图分类号 TS255.2 文献标识码 A
Enzymolysis Technology in the Processing of Kumquat Juice
CHEN Yihui1, 2， LIN Hetong1,2， ZHAO Feng3， ZHENG Junfeng4， SU Jianhan1
1 College of Food Sciences, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
2 nstitute of Postharvest Technology of Agricultural Products, Fujian Agricultural and Forestry University,
Fuzhou, Fujian 350002
Abstract Enzymolysis technology in the processing of kumquat juice was studied through single factor and
orthogonal experiments. The results showed that the kumquat juice yield could reach 83.2％ when using 0.04％ of
pectinase at 40 ℃ and pH 4.0 for 4 h.. The order of affecting factors from the great to the small was pectinase
dosage, enzymolysis temperature, action time and pH.
Key words Kumquat; Juice processing; Enzymolysis technology; Pectinase; Juice yield
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.040.37
第 4 期 陈艺晖等： 金柑果汁加工中的酶解工艺研究
pH 值
出
汁
率
/％
图 1 pH 对金柑出汁率的影响
济特区飞利浦家庭电器有限公司）， BS-210S 电子
分析天平 （北京赛多利斯科学仪器有限公司 ） ，
JENCO6173 pH 酸碱度测定仪（上海任式电子有限
公司）， HH-4 数显恒温水浴锅（常州国华电器有限
公司）等。
1.2 方法
1.2.1 金柑果汁加工工艺流程[7]
金柑→选果→清洗→去籽→破碎→酶解→
↑
果渣 酶制剂
↑
灭酶→榨汁→粗滤→澄清→精滤→原汁→脱苦→调
配→脱气→杀菌→灌封→冷却→成品。
1.2.2 单因素试验
（1） pH值。 称取 1 000 g 金柑果浆 5 份， 各加
入果胶酶 0.4 g （即果胶酶用量为金柑果浆的
0.04％ ） ， 用柠檬酸调节 pH 值分别至 2.5、 3.0、
3.5、 4.0和 4.5 进行单因素试验， 于 45℃恒温水浴
中酶解 4 h， 取出样品， 灭酶后经榨汁并过滤， 测
定所得金柑果汁的重量， 并计算出汁率。
（2） 果胶酶用量。 称取 1 000 g 金柑果浆 5 份，
用柠檬酸调节 pH 值至 4.0， 选择果胶酶用量分别
为金柑果浆的 0％、 0.02％、 0.04％、 0.06％和 0.08％
进行单因素试验， 于 45℃恒温水浴中酶解 4 h， 取出
样品， 灭酶后经榨汁并过滤， 测定所得金柑果汁的
重量， 并计算出汁率。
（3） 酶解温度。 称取 1 000 g 金柑果浆 5 份，
各加入果胶酶 0.4 g（即果胶酶用量为金柑果浆的
0.04％）， 用柠檬酸调节 pH 值至 4.0， 选择酶解温
度 15、 25、 35、 45、 55 ℃进行单因素试验， 酶解
4 h， 取出样品， 灭酶后经榨汁并过滤， 测定所得
金柑果汁的重量， 并计算出汁率。
（4） 酶解时间。 称取 1 000 g 金柑果浆 5 份，
各加入果胶酶 0.4 g（即果胶酶用量为金柑果浆的
0.04％）， 用柠檬酸调节 pH 值至 4.0， 于 45 ℃恒温
水浴中酶解， 选择酶解时间为 1、 2、 3、 4、 5 h 进
行单因素试验， 取出样品， 灭酶后经榨汁并过滤，
测定所得金柑果汁的重量， 并计算出汁率。
1.2.3 正交试验 根据单因素试验结果确定正交
试验因素， 选取 L9（34）正交表探讨金柑果汁加工中
酶解的最优工艺条件。
1.2.4 出汁率测定方法 [8] 出汁率 /％=[(总果汁
的重量－加入水的重量 ) /打浆所用金柑的重量 ]
× l00。
以上各指标测定均重复 3 次， 采用 SPSS 数据
分析软件进行统计分析。 数据为 3次重复的平均值
和标准误。
2 结果与分析
2.1 pH值对金柑出汁率的影响
酶只有在其最适 pH条件下才表现出最大活性，
偏离最适的 pH越远， 酶活就越低， 甚至失活[8]。 可
知， 随着 pH 的增大， 金柑出汁率快速增加， 当
pH 值为 4.0 时， 出汁率达到最大， 为 75.9％（图
1）。 之后随着 pH 的增大， 金柑出汁率降低。 这是
由于酶对环境的酸碱度十分敏感， 过酸、 过碱都会
使酶蛋白的构象发生改变， pH 的改变不仅能影响
酶分子活性部位上有关基团的解离， 而且也会影响
底物分子的解离。 因此， 选择果胶酶处理果汁的较
适 pH值为 4.0作为进一步优化试验水平。
2.2 果胶酶用量对金柑出汁率的影响
果胶酶是应用于果蔬饮料生产中最主要的酶
类， 它能较大幅度地提高果蔬饮料的出汁率， 改善
其过滤速度和保证产品贮存稳定性 [9]。 随着果胶酶
用量的增大， 金柑出汁率快速增加， 当果胶酶用量
增加到 0.04％时， 金柑出汁率达到最高， 为 74.9％
（图 2）。 随后继续增加果胶酶用量， 金柑出汁率不
变。 在底物足够且反应系统中不含有抑制酶活性物
质和其他不利于酶发挥作用的因素时， 酶促反应速
率与酶浓度成正比， 而当底物被酶彻底分解时， 酶
促反应终止。 因此， 添加一定酶用量使反应底物彻
底分解， 随后继续增加酶用量， 酶解效果基本不
变。 此外， 果胶酶本身是一种蛋白质， 酶用量过
多， 一方面可产生沉淀造成混浊， 另一方面增加成
本 。 因此 ， 从节约成本考虑选择果胶酶用量为
0.04％作为进一步优化试验水平。
757- -
第 32 卷热 带 作 物 学 报
水平
因 素
A B C D
1 3.8 40 0.03 3.5
2 4.0 45 0.04 4.0
3 4.2 50 0.05 4.5
表 1 正交试验因素水平
酶解时间/ h
出
汁
率
/％
图 4 酶解时间对金柑出汁率的影响
酶解温度/℃
出
汁
率
/％
图 3 酶解温度对金柑出汁率的影响
果胶酶用量/％
出
汁
率
/％
图 2 果胶酶用量对金柑出汁率的影响
2.3 酶解温度对金柑出汁率的影响
温度是影响反应速度最主要的因素之一， 酶促
反应中各种酶在其最适温度条件下酶活性最高， 酶
解效果最佳。 酶解温度对金柑出汁率有较大的影
响。 酶解温度在 15～45℃内， 随着温度的升高， 金
柑出汁率快速增大， 当酶解温度为 45 ℃时， 金柑
出汁率达到最高， 为 76.5％。 此后温度继续升高，
金柑出汁率下降（图 3）。 酶在较低温度下， 酶活力
较低， 当温度升高时， 酶活力逐渐增强， 反应速率
加快， 当温度继续升高时， 酶蛋白会逐渐变性而失
活， 引起酶反应速率下降 [10]。 因此， 选择酶解温度
为 45℃作为进一步优化试验水平。
2.4 酶解时间对金柑出汁率的影响
酶解时间也是影响金柑出汁率的主要因素之
一， 一般情况下， 酶解时间越长出汁率相对越高。
然而， 在大工业生产中， 处理时间过长， 设备的利
用率就低， 相对的附加费用上升， 产品成本高， 利
润下降。 同时， 果浆营养丰富， 酶解时间过长， 可
能导致一些成分的氧化和微生物的污染， 所以在完
全分解果胶的情况下， 应选择较适的酶解时间为
宜。 由图 4 可知， 酶解 1～2 h， 金柑出汁率快速增
加， 此后酶解时间延长， 金柑出汁率增加缓慢， 当
酶解 4 h 时， 金柑出汁率达到最高， 酶解 5 h 时金
柑出汁率略有下降。 因此， 选择酶解时间 4 h 作为
进一步优化试验水平。
2.5 正交试验与分析
为了进一步确立金柑果汁加工中酶解工艺的最
优参数， 根据单因素试验结果， 选取 pH 值（A）、
酶解温度（B）、 果胶酶用量（C）、 酶解时间（D）四因
素， 进行 L9（34）正交试验， 因素水平见表 1， 试验
结果及极差分析见表 2， 方差分析见表 3。
金柑果汁加工中酶解工艺的最佳条件组合为
A2B1C2D2， 即 pH 值为 4.0、 酶解温度 40 ℃、 果胶
酶用量为 0.04％、 酶解时间 4 h。 利用此最佳组合
条件进行金柑出汁率的试验 ， 得到的出汁率为
83.2％。 同时， 通过极差 R 值可以得出， 各因素
的主次关系为 RC>RB>RD>RA， 其中果胶酶用量对
金柑出汁率的影响最为明显 ， pH 最不明显， 详
见表 2。
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第 4 期 陈艺晖等： 金柑果汁加工中的酶解工艺研究
由表 3可知， 酶解温度、 果胶酶用量和酶解时
间这 3个因素对金柑出汁率的影响均呈显著性。
3 讨论
果蔬的细胞壁中含有大量果胶质、 纤维素、 淀
粉、 蛋白质等物质， 破碎后的果浆十分黏稠， 压榨
取汁非常困难且出汁率很低。 果胶酶可作用于果胶
中 D-半乳糖醛酸残基之间的糖苷键， 破坏果胶分
子， 催化果胶解聚， 能有效降低果浆粘度， 改善
压榨性能 ， 提高和加快果汁的可滤性和过滤速
度， 从而提高出汁率和可溶性固形物含量， 同时
也有利于后续的澄清、 过滤和浓缩工序 [11]。 果胶
酶在软化果肉组织、 提高果实出汁率的作用已在
橄榄 [12]、 木瓜 [13]、 番茄 [14]、 苹果 [15]等多种果实中得
到证实。 当添加果胶酶用量为 0.18％， 酶解时间
90 min， 酶解温度 50 ℃时番茄的出汁率最高， 为
75.5％， 与未经果胶酶处理的番茄相比， 出汁率提
高了 19.7％ [14]。 当添加果胶酶用量为 0.03％ ， 在
pH 为 4.0， 酶解时间 120 min， 酶解温度 45 ℃时苹
果的出汁率最高， 为 92.05％， 与未经果胶酶处理
的苹果相比， 出汁率提高了 12.9％ [15]。 应用果胶酶
还可以有效保护产品的营养、 风味和色泽， 提高产
品的贮存稳定性， 增加防腐力。 顾晓颋等 [16]研究果
胶酶提高芦荟出汁率工艺。 结果表明， 添加果胶酶
用量为 0.02％ ， 50 ℃下酶解 0.5 h， 出汁率高达
94.36％， 此工艺可提高芦荟出汁率、 缩短榨汁时
间， 并显著改善芦荟汁的感官品质。 钱慧碧等 [17]
对越橘汁加工技术及色泽稳定性进行了研究。 结果
表明， 添加果胶酶用量为 0.4％， 45 ℃下酶解 2 h，
可明显提高越橘果的出汁率和越橘汁的澄清度， 且
果胶酶处理对越橘汁品质影响不大， 保持了原有的
风味和品质， 提高了越橘汁的贮存稳定性。 本试验
结果表明， 使用固体果胶酶对金柑果浆进行酶解过
程中， 在 pH 值为 4.0 的酶解条件下， 添加果胶酶
0.04％， 40 ℃下酶解 4 h， 在保持果汁感官品质的
同时也缩短了榨汁时间， 果汁出汁率高达 83.2％。
4 结论
在金柑果汁加工的酶解工艺中， 用活力单位为
30 000 U/g 的固体果胶酶对金柑果浆进行酶解， 其
最佳的工艺参数是： pH 值为 4.0， 果胶酶用量为
0.04％， 酶解温度 40 ℃， 酶解时间 4 h， 果汁出汁
率高达 83.2％。 通过极差分析， 各影响因素的主
次关系为果胶酶用量>酶解温度>酶解时间>pH， 其
中， 酶解温度、 果胶酶用量和酶解时间这 3个因素
对金柑出汁率的影响均呈显著性。
参考文献
[1] 孟 鹏. 金柑的研究现状及其开发前景[J]. 农产品加工学刊，
2009（11）： 35-37.
[2] 董 艳. 福建尤溪金柑RAPD分析及柑桔类种质资源的离体保
存研究[D]. 福州： 福建农林大学， 2010.
[3] 黎继烈 ， 彭湘莲 ， 李忠海 ， 等 . 臭氧对金柑贮藏品质的影
响 [J]. 食品工业科技， 2006， 27（12）： 157-159.
[4] 王 丹 ， 上官新晨 ， 沈勇根 ， 等 . 金柑果酒发酵工艺的研
究 [J]. 食品工业， 2009（3）： 32-35.
[5] 方修贵， 林 媚， 李嗣彪， 等. 金柑果实的综合开发利用 [J].
浙江柑橘， 2003， 20（4）： 29-30.
[6] 王卫东， 许时婴 . 黑莓澄清汁的酶解工艺 [J]. 食品与发酵工
业， 2006， 32（10）： 156-159.
[7] 林远芳， 郑俊峰， 陈艺晖， 等. 金柑果汁加工技术规程及其质
量控制[J]. 包装与食品机械， 2010， 28（4）： 61-64.
[8] 杨 辉， 陈永康， 张智锋， 等. 果胶酶提高苹果出汁率工艺条
件的优化[J]. 食品科技， 2006（5）： 76-78.
试验号
因 素 出汁
率/％A B C D
1 1（3.8） 1（40） 1（0.3） 1（3.5） 73.5
2 1 2（45） 2（0.04） 2（4.0） 76.2
3 1 3（50） 3（0.05） 3（4.5） 69.3
4 2（4.0） 1 2 3 82.6
5 2 2 3 1 64.1
6 2 3 1 2 73.7
7 3（4.2） 1 3 2 74.6
8 3 2 1 3 71.4
9 3 3 2 1 71.9
219.000 230.700 218.600 209.500
220.400 211.700 230.700 224.500
217.900 214.900 208.000 223.000
73.000 76.900 72.867 69.833
73.467 70.567 76.900 74.833
72.633 71.633 69.333 74.333
0.834 6.333 7.567 5.000
最佳组合 A2B1C2D2
表 2 正交试验结果及极差分析
因素 偏差平方和 自由度 F 比 F 临界值 显著性
pH值 1.047 2 1.000 19.000
酶解温度 68.987 2 65.890 19.000 *
果胶酶用量 86.007 2 82.146 19.000 *
酶解时间 46.320 2 44.241 19.000 *
误差 1.05 2
注： 当 α＝0.05时， F临界值 19.000， 当 α＝0.01时， F临界值 99.000。
表 3 正交试验方差分析
K1
K2
K3
K1
K2
K3
R
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第 32 卷热 带 作 物 学 报
[9] 张占军， 王富花， 曾晓雄. 果胶酶在食品工业中应用的研究进
展[J]. 中国酿造， 2010（10）： 4-6.
[10] 张其圣， 陈 功， 吴厚玖， 等. 酶法处理柑橘果渣回收果汁技
术与中试试验[J]. 农业工程学报， 2010， 26（4）： 340-346.
[11] 许英一， 徐雅琴 . 果胶酶在果蔬汁生产中的应用 [J]. 饮料工
业， 2005， 8（4）： 15-17.
[12] 杨 艳， 陈 润， 苏红卫， 等. 果胶酶对橄榄出汁率影响的研
究[J]. 泸州医学院学报， 2009， 32（5）： 482-483.
[13] 安玉红， 任廷远. 果胶酶酶解木瓜榨汁工艺的研究[J]. 食品与
发酵科技， 2010， 46（1）： 69-72.
[14] 付 莉 ， 顾 英 ， 王丽颖 . 果胶酶提高番茄出汁率的工艺
研究 [J]. 中国酿造， 2009（6）: 126-128.
[15] 郑瑞婷， 刘长海， 马菽浩， 等. 果胶酶制取苹果汁的优化工艺
研究[J]. 广东农业科学， 2010（5）： 110-111.
[16] 顾晓颋， 董庆利， 戴 澄， 等. 果胶酶处理提高芦荟出汁率的
优化研究[J]. 农产品加工学刊， 2010（10）： 24-26.
[17] 钱慧碧， 李亚东， 辛秀兰， 等. 果胶酶提高越橘汁出汁率及稳
定性研究[J]. 江苏农业科学， 2009（6）： 346-349.
责任编辑： 凌青根
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