《广州食品工业科技》 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.1(总79)
中图分类号：TS255；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)01-0017-048
果胶酶和壳聚糖对菠萝汁澄清作用的比较研究
陈立阁 王陆玲
（吉林工程技术师范学院 长春 130052）
摘 要：本文研究比较了果胶酶和壳聚糖对菠萝汁的澄清方法，并确定了各自的最佳工艺参数，果胶酶法：果胶酶100mg/kg，pH3，温度40℃；壳聚糖法：0.6g/L，pH3，温度40℃。从澄清效果和贮存稳定性看，两种方法都能很好的澄清菠萝汁；从总体成本看，壳聚糖法明显优于果胶酶法，其贮藏时间长，成本低，易控制，是较好的澄清剂。
关键词：菠萝汁；澄清；果胶酶；壳聚糖
V B1、菠萝含有多种维生素及营养物质，富含V C 、
V B2、V B6、K 、天冬氨酸、谷氨酸等，在成熟的菠萝含有高浓度的蛋白酶 。
菠萝汁澄清不仅要除去榨汁中的悬浮物质和沉淀物，同时还须把溶于原果汁中导致沉淀或浑浊的物质，诸如淀粉、果胶等除去，这样才能保证产品质量，真正有效延长产品货架期。
菠萝汁澄清工艺有很多方法，如自然澄清、明胶单宁法、冷冻法、壳聚糖法、酶法及添加膨润土等等。
本文我们利用果胶酶法、壳聚糖法进行菠萝澄清实验，检验它们的澄清效果。 1 材料与方法
1.1 实验材料
菠萝：购于长春果品批发市场；果胶酶（进口分装）： 活性为9500u/g；其他化学试剂：均为市售分析纯
1.2 设备
721型分光光度计、离心机、组织搅拌机、恒温水浴箱、电子天平等。 1.3 工艺流程
菠萝→去皮→搅碎→取汁→粗滤→加酶（或壳聚糖）→离心→取上清液分析
量的果胶酶，会提高出汁率。在破碎打浆时，不可打得过细，否则影响出汁率及后续的澄清处理。 1.5 果胶酶酶解澄清实验工艺条件研究 1.5.1 透光率的测定
经测定菠萝汁的最大吸收峰在630~635nm之间，所以本次实验选用632nm 来进行测量。 1.5.2 果胶酶实验
根据预备实验，选择不同量的果胶酶，在不同温度和酸度下进行正交实验，见表1、表2、表3。
表1 果胶酶澄清实验因素水平
水平
因 素
A:果胶酶量（mg/kg） B:温度（℃） C: pH 值1 50 35 2.5 2 100 40 3 3 150 45 3.5
表2 果胶酶澄清菠萝汁多因素正交试验结果与分析 实验号A B C 空白 透光率（%）1 1 1 1 1 80.4 2 1 2 2 2 88.87 3 1 3 3 3 80.30 4 2 1 2 3 88.10 5 2 2 3 1 82.37 6 2 2 1 2 81.30 7 3 1 3 2 80.20 8 3 2 1 3 83.30 9 3 3 3 1 88.00 K1 249.57248.7 245 250.77 T=752.84 K2 251.77254.54 264.97 250.37 Y=83.65 K3 251.5 249.6 242.87 251.7 k1 83.19 82.9 81.67 83.59 k2 83.92 84.85 88.32 83.46 k3 83.83 83.2 80.96 83.9 R 0.73 1.95 7.36 0.44
1.4 生产工艺分析 1.4.1 原料选取
新鲜、成熟度适宜的原料。 1.4.2 榨汁方式的选择
我们采用直接压榨取汁，效果很好。若加入一定
收稿日期：2003-11-19
作者简介； 男，46岁，副教授，现任生物与食品工程系副主任，主要从事饮料和食品添加剂的研究。
从表2的R 值可知，大小排出因素主次顺序为: CBA ，且RA ，RB ，RC 均大于Re ，说明A,B,C 三因素的效应均超过了试验误差，其效应是可靠的。
48
《广州食品工业科技》
表3 正交实验方差分析
差来源
平方和Q
自由度f
均方和V
F 值
Guangzhou Food Science and Technology 显著性
贡献率G
Vol.20 No.1(总79)
2 结果与分析
2.1 主要成分测定
A 0.96 2 0.48 3.10 0.006
在28℃的条件下，分别测定原汁、澄清液（酶法）、
B 6.59 2 3.29521.26 0.058﹡
澄清液（壳聚糖法）的可溶性固形物（阿贝折射仪
C 99.08 2 49.54319.61 ﹡﹡ 0.0924
WZS-1测定法）、还原糖（按兰-埃农法进行, 以葡萄糖0.31 2 0.155 0.012误差e
、8 计,10ml 费林试剂液相当于葡萄糖数为f=0.05345g.）总和e’ 106.94
表观酸度（酸度计测量）、蛋白质（（凯氏定氮法 临界值F 0.05(2,2)=19.00;F0.01(2,2)=99.00;
6.25N ）的含量，如表7。 表3的方差分析可得最佳组合C2B2A2与直观分
表7 原汁、酶法与壳聚糖法的主要成份比较 析相一致，即pH3、T=40℃、果胶酶100mg/kg。
成分 原汁澄清汁（酶法） 澄清汁（壳法）1.6 壳聚糖澄清实验工艺条件研究
13.8 总固形物（Brix ） 14.3 13.6
根据预备实验，选择不同量的壳聚糖，在不同温
11.5 10.8 10.4 还原糖（g/l）
度和酸度下进行正交实验，如表4、表5、表6。 表观酸度（pH 值）3.8 3.6 3.2
0.39 0.12 0.09 蛋白质（g/l）
0.97 — — 果胶（g/l） 水平 A ：壳聚糖量（g/l） B ：温度（℃） C ：pH 值
1 0.2 35 2.5 从表7可见用酶法与壳聚糖法澄清果汁其结果非2 0.4 40 3
常相似，果汁的总固形物、还原糖基本相同，都能较3 0.6 45 3.5
表4 壳聚糖澄清实验因素水平
彻底的清除影响萝汁浑浊度的蛋白质，表观酸度也非
A B C 实验号 空白 透光率（%）常接近，可能是壳聚糖乙酸溶液能形成具有一定缓冲
1 1 1 1 1 93.23
作用的体系，与酶法相比可使果汁溶液酸度轻微降低。
2 1 2 2 2 96.87
3 1 3 3 3 93.11 2.2 果汁稳定性的测定（如表8）
表5 壳聚糖澄清菠萝汁多因素正交试验结果与分析
4 2 1 2 3 98.78 表8 澄清前后菠萝汁稳定性 5 2 2 3 1 95.53
试验编号 醇实验 碘实验 热处理 6 2 2 1 2 94.83
7 3 1 3 2 96.51 + + + 原汁 8 3 2 1 3 96.73
— — — 澄清汁（酶法） 9 3 3 3 1 98.82
— K1 283.21 288.52 284.79 287.58 T=864.41 澄清汁（壳聚糖法）— —
K2 289.14 289.13 294.47 288.21 Y=96.05
澄清后的果汁在贮存过程中常会出现二次混浊现K3 292.06 286.76 285.15 288.62
k1 94.40 96.17 94.93 95.86 象，影响二次混浊的主要因素有果胶、淀粉、及蛋白k2 96.38 96.38 98.16 96.07
质等。这些物质中的一种或几种在果汁醇、碘实验和
k3 97.35 95.59 95.05 96.21
热处理中呈阳性时，果汁在贮存时则会出现二次混浊R 2.95 0.79 3.23 0.35
从表5可知：R 值大小排出因素主次顺序为：
CAB ，且RA ，RB ，RC 均大于Re ，说明A ，B ，C 三因素的效应均超过了试验误差，其效应是可靠的。
表6 正交实验方差分析
方差来源
现象。因此判断这些混浊潜在因素的阴性或阳性，在果汁生产中非常重要。从表8看酶法和壳聚糖法都能较好的避免二次混浊现象。
2.3 壳聚糖澄清法与酶法的总体比较(如表9)
表9 壳聚糖澄清法与酶法对比 平方和自由均方和
F 值 显著性 贡献率G 透光率处理时所需材料成本费用Q V 度f 澄清方法
（T%）间(h) （种） （份） A 13.56 2 6.78 75.33 0.38 ﹡
96 2-4 3-6 1 酶法
B 1.01 2 0.505 5.61 0.02
99 0.5-1.5 1 1/2—1/3 壳聚糖法
C 20.08 2 10.04 111.56 0.57 ﹡﹡
从表9可知, 壳聚糖法从总体上明显优于酶法。 0.18 2 0.09 0.03 误差e
2.4 结论 总和e’ 34.83 8
临界值F 0.05(2,2)=19.00;F0.01(2,2)=99.00;
从表6方差分析可知最佳组合C 2A 3B 2与直观分析相一致，即pH3、T=40℃、壳聚糖0.6g/l
通过对果胶酶和壳聚糖对菠萝汁澄清作用的正交实验，确定了两种澄清剂的最佳作用条件为：果胶酶100mg/kg、pH 3、温度40℃；壳聚糖0.6g/l、pH3、温度40℃。两种方法都能较好的澄清果汁，经两种方
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《广州食品工业科技》 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.1(总79)
法澄清的果汁都具有较好的稳定性。壳聚糖作为澄清剂，澄清速度快、效率高，并能十分有效的除去淀粉和果胶。另外，壳聚糖无毒、无害、来源广泛、成本低廉、制备简单、在澄清过程中条件控制容易。 3 建议
果胶酶在果汁澄清中还应补充纤维素酶及半纤维素酶以协同、促进果胶酶作用，达到更好的澄清效果。这就引发了果汁专用复合酶的解决方案。复合酶价格稍高，但作用时间长。
与果胶酶及其它澄清剂相比, 壳聚糖有着独一无二的优势，取材较方便，价格低廉。专家们预言，在21世纪，甲壳素及其衍生物的应用将会有巨大发展。在利用壳聚糖澄清果汁时，发现壳聚糖对果汁澄清的
同时，具有一定的脱色作用，建议进一步研究改进。
参考文献
1 2 3 4 5 6
张延坤, 刘国忠. 甲壳素与壳聚糖在食品中的应用. 食品工业[J],1998
杨玉玲. 酶技术在果菜汁饮料中的应用. 冷饮与速冻食品工业[J],1998(3)
Kubota N,Eguchi Y.Polym.J.[J],1992.,29(2):123～127 刘松涛. 几种澄清方法在果菜汁生产中应用. 广西轻工业[J], 1999(2)
夏文水等. 壳聚糖澄清果汁作用原理. 无锡轻工业学院学报[J],1993,12(2):111
Tsuguhei K,Tatsuaki Y.JP[J],09 031104.1997
The Clarification effect comparison of Pectin Esterase and Chitosan
respectively in Pineapple Juice
Chen Lige, Wang Luling
(Jilin Teachers’ Institute of Engineering and Technology, Jilin, 130052)
Abstract: This study compared the clarification effect of pectin esterase and chitosan respectively in pineapple juice. The best technology parameters of pectin esterase method was: pectin esterase 100mg/kg, pH3, 40℃; The best technology parameters of chitosan method: chitosan 0.6g/L, pH3, 40℃. The clarification result and storage time of two methods was similar. Thinking about economy effect the chitosna method is better than pectin esterase.
Key words: Pineapple juice; Clarification; Pectin esterase; Chitosan
50
《广州食品工业科技》 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.1(总79)
中图分类号：TS255；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)01-0017-048
果胶酶和壳聚糖对菠萝汁澄清作用的比较研究
陈立阁 王陆玲
（吉林工程技术师范学院 长春 130052）
摘 要：本文研究比较了果胶酶和壳聚糖对菠萝汁的澄清方法，并确定了各自的最佳工艺参数，果胶酶法：果胶酶100mg/kg，pH3，温度40℃；壳聚糖法：0.6g/L，pH3，温度40℃。从澄清效果和贮存稳定性看，两种方法都能很好的澄清菠萝汁；从总体成本看，壳聚糖法明显优于果胶酶法，其贮藏时间长，成本低，易控制，是较好的澄清剂。
关键词：菠萝汁；澄清；果胶酶；壳聚糖
V B1、菠萝含有多种维生素及营养物质，富含V C 、
V B2、V B6、K 、天冬氨酸、谷氨酸等，在成熟的菠萝含有高浓度的蛋白酶 。
菠萝汁澄清不仅要除去榨汁中的悬浮物质和沉淀物，同时还须把溶于原果汁中导致沉淀或浑浊的物质，诸如淀粉、果胶等除去，这样才能保证产品质量，真正有效延长产品货架期。
菠萝汁澄清工艺有很多方法，如自然澄清、明胶单宁法、冷冻法、壳聚糖法、酶法及添加膨润土等等。
本文我们利用果胶酶法、壳聚糖法进行菠萝澄清实验，检验它们的澄清效果。 1 材料与方法
1.1 实验材料
菠萝：购于长春果品批发市场；果胶酶（进口分装）： 活性为9500u/g；其他化学试剂：均为市售分析纯
1.2 设备
721型分光光度计、离心机、组织搅拌机、恒温水浴箱、电子天平等。 1.3 工艺流程
菠萝→去皮→搅碎→取汁→粗滤→加酶（或壳聚糖）→离心→取上清液分析
量的果胶酶，会提高出汁率。在破碎打浆时，不可打得过细，否则影响出汁率及后续的澄清处理。 1.5 果胶酶酶解澄清实验工艺条件研究 1.5.1 透光率的测定
经测定菠萝汁的最大吸收峰在630~635nm之间，所以本次实验选用632nm 来进行测量。 1.5.2 果胶酶实验
根据预备实验，选择不同量的果胶酶，在不同温度和酸度下进行正交实验，见表1、表2、表3。
表1 果胶酶澄清实验因素水平
水平
因 素
A:果胶酶量（mg/kg） B:温度（℃） C: pH 值1 50 35 2.5 2 100 40 3 3 150 45 3.5
表2 果胶酶澄清菠萝汁多因素正交试验结果与分析 实验号A B C 空白 透光率（%）1 1 1 1 1 80.4 2 1 2 2 2 88.87 3 1 3 3 3 80.30 4 2 1 2 3 88.10 5 2 2 3 1 82.37 6 2 2 1 2 81.30 7 3 1 3 2 80.20 8 3 2 1 3 83.30 9 3 3 3 1 88.00 K1 249.57248.7 245 250.77 T=752.84 K2 251.77254.54 264.97 250.37 Y=83.65 K3 251.5 249.6 242.87 251.7 k1 83.19 82.9 81.67 83.59 k2 83.92 84.85 88.32 83.46 k3 83.83 83.2 80.96 83.9 R 0.73 1.95 7.36 0.44
1.4 生产工艺分析 1.4.1 原料选取
新鲜、成熟度适宜的原料。 1.4.2 榨汁方式的选择
我们采用直接压榨取汁，效果很好。若加入一定
收稿日期：2003-11-19
作者简介； 男，46岁，副教授，现任生物与食品工程系副主任，主要从事饮料和食品添加剂的研究。
从表2的R 值可知，大小排出因素主次顺序为: CBA ，且RA ，RB ，RC 均大于Re ，说明A,B,C 三因素的效应均超过了试验误差，其效应是可靠的。
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《广州食品工业科技》
表3 正交实验方差分析
差来源
平方和Q
自由度f
均方和V
F 值
Guangzhou Food Science and Technology 显著性
贡献率G
Vol.20 No.1(总79)
2 结果与分析
2.1 主要成分测定
A 0.96 2 0.48 3.10 0.006
在28℃的条件下，分别测定原汁、澄清液（酶法）、
B 6.59 2 3.29521.26 0.058﹡
澄清液（壳聚糖法）的可溶性固形物（阿贝折射仪
C 99.08 2 49.54319.61 ﹡﹡ 0.0924
WZS-1测定法）、还原糖（按兰-埃农法进行, 以葡萄糖0.31 2 0.155 0.012误差e
、8 计,10ml 费林试剂液相当于葡萄糖数为f=0.05345g.）总和e’ 106.94
表观酸度（酸度计测量）、蛋白质（（凯氏定氮法 临界值F 0.05(2,2)=19.00;F0.01(2,2)=99.00;
6.25N ）的含量，如表7。 表3的方差分析可得最佳组合C2B2A2与直观分
表7 原汁、酶法与壳聚糖法的主要成份比较 析相一致，即pH3、T=40℃、果胶酶100mg/kg。
成分 原汁澄清汁（酶法） 澄清汁（壳法）1.6 壳聚糖澄清实验工艺条件研究
13.8 总固形物（Brix ） 14.3 13.6
根据预备实验，选择不同量的壳聚糖，在不同温
11.5 10.8 10.4 还原糖（g/l）
度和酸度下进行正交实验，如表4、表5、表6。 表观酸度（pH 值）3.8 3.6 3.2
0.39 0.12 0.09 蛋白质（g/l）
0.97 — — 果胶（g/l） 水平 A ：壳聚糖量（g/l） B ：温度（℃） C ：pH 值
1 0.2 35 2.5 从表7可见用酶法与壳聚糖法澄清果汁其结果非2 0.4 40 3
常相似，果汁的总固形物、还原糖基本相同，都能较3 0.6 45 3.5
表4 壳聚糖澄清实验因素水平
彻底的清除影响萝汁浑浊度的蛋白质，表观酸度也非
A B C 实验号 空白 透光率（%）常接近，可能是壳聚糖乙酸溶液能形成具有一定缓冲
1 1 1 1 1 93.23
作用的体系，与酶法相比可使果汁溶液酸度轻微降低。
2 1 2 2 2 96.87
3 1 3 3 3 93.11 2.2 果汁稳定性的测定（如表8）
表5 壳聚糖澄清菠萝汁多因素正交试验结果与分析
4 2 1 2 3 98.78 表8 澄清前后菠萝汁稳定性 5 2 2 3 1 95.53
试验编号 醇实验 碘实验 热处理 6 2 2 1 2 94.83
7 3 1 3 2 96.51 + + + 原汁 8 3 2 1 3 96.73
— — — 澄清汁（酶法） 9 3 3 3 1 98.82
— K1 283.21 288.52 284.79 287.58 T=864.41 澄清汁（壳聚糖法）— —
K2 289.14 289.13 294.47 288.21 Y=96.05
澄清后的果汁在贮存过程中常会出现二次混浊现K3 292.06 286.76 285.15 288.62
k1 94.40 96.17 94.93 95.86 象，影响二次混浊的主要因素有果胶、淀粉、及蛋白k2 96.38 96.38 98.16 96.07
质等。这些物质中的一种或几种在果汁醇、碘实验和
k3 97.35 95.59 95.05 96.21
热处理中呈阳性时，果汁在贮存时则会出现二次混浊R 2.95 0.79 3.23 0.35
从表5可知：R 值大小排出因素主次顺序为：
CAB ，且RA ，RB ，RC 均大于Re ，说明A ，B ，C 三因素的效应均超过了试验误差，其效应是可靠的。
表6 正交实验方差分析
方差来源
现象。因此判断这些混浊潜在因素的阴性或阳性，在果汁生产中非常重要。从表8看酶法和壳聚糖法都能较好的避免二次混浊现象。
2.3 壳聚糖澄清法与酶法的总体比较(如表9)
表9 壳聚糖澄清法与酶法对比 平方和自由均方和
F 值 显著性 贡献率G 透光率处理时所需材料成本费用Q V 度f 澄清方法
（T%）间(h) （种） （份） A 13.56 2 6.78 75.33 0.38 ﹡
96 2-4 3-6 1 酶法
B 1.01 2 0.505 5.61 0.02
99 0.5-1.5 1 1/2—1/3 壳聚糖法
C 20.08 2 10.04 111.56 0.57 ﹡﹡
从表9可知, 壳聚糖法从总体上明显优于酶法。 0.18 2 0.09 0.03 误差e
2.4 结论 总和e’ 34.83 8
临界值F 0.05(2,2)=19.00;F0.01(2,2)=99.00;
从表6方差分析可知最佳组合C 2A 3B 2与直观分析相一致，即pH3、T=40℃、壳聚糖0.6g/l
通过对果胶酶和壳聚糖对菠萝汁澄清作用的正交实验，确定了两种澄清剂的最佳作用条件为：果胶酶100mg/kg、pH 3、温度40℃；壳聚糖0.6g/l、pH3、温度40℃。两种方法都能较好的澄清果汁，经两种方
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《广州食品工业科技》 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.1(总79)
法澄清的果汁都具有较好的稳定性。壳聚糖作为澄清剂，澄清速度快、效率高，并能十分有效的除去淀粉和果胶。另外，壳聚糖无毒、无害、来源广泛、成本低廉、制备简单、在澄清过程中条件控制容易。 3 建议
果胶酶在果汁澄清中还应补充纤维素酶及半纤维素酶以协同、促进果胶酶作用，达到更好的澄清效果。这就引发了果汁专用复合酶的解决方案。复合酶价格稍高，但作用时间长。
与果胶酶及其它澄清剂相比, 壳聚糖有着独一无二的优势，取材较方便，价格低廉。专家们预言，在21世纪，甲壳素及其衍生物的应用将会有巨大发展。在利用壳聚糖澄清果汁时，发现壳聚糖对果汁澄清的
同时，具有一定的脱色作用，建议进一步研究改进。
参考文献
1 2 3 4 5 6
张延坤, 刘国忠. 甲壳素与壳聚糖在食品中的应用. 食品工业[J],1998
杨玉玲. 酶技术在果菜汁饮料中的应用. 冷饮与速冻食品工业[J],1998(3)
Kubota N,Eguchi Y.Polym.J.[J],1992.,29(2):123～127 刘松涛. 几种澄清方法在果菜汁生产中应用. 广西轻工业[J], 1999(2)
夏文水等. 壳聚糖澄清果汁作用原理. 无锡轻工业学院学报[J],1993,12(2):111
Tsuguhei K,Tatsuaki Y.JP[J],09 031104.1997
The Clarification effect comparison of Pectin Esterase and Chitosan
respectively in Pineapple Juice
Chen Lige, Wang Luling
(Jilin Teachers’ Institute of Engineering and Technology, Jilin, 130052)
Abstract: This study compared the clarification effect of pectin esterase and chitosan respectively in pineapple juice. The best technology parameters of pectin esterase method was: pectin esterase 100mg/kg, pH3, 40℃; The best technology parameters of chitosan method: chitosan 0.6g/L, pH3, 40℃. The clarification result and storage time of two methods was similar. Thinking about economy effect the chitosna method is better than pectin esterase.
Key words: Pineapple juice; Clarification; Pectin esterase; Chitosan
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