柑橘类果汁脱苦技术综述

编号

食品导论（综述）题目：柑橘类果汁脱苦技术综述

食品学院食品科学与工程专业

学号1010314315

学生姓名岳翠益

指导教师王海鸥教授

佟婷婷助教

二〇一四年十二月

柑橘类果汁脱苦技术综述

柑橘类果汁脱苦技术综述

摘要：果汁及果汁饮料已成为人们膳食结构中越来越重要的一个组成部分。柚皮苷和类柠檬苦素是柑橘类果汁的主要苦味物质，其存在明显影响了柑橘类果汁的品质[1]。本文对柑橘类果汁致苦原因和脱苦方法进行综述。

关键词：柑橘类果汁；柚皮苷；类柠檬苦素；脱苦

1前言

柑橘类水果包括橘、柑、柚、柠檬、橙等。柑橘是世界性大宗水果，约占世界水果总产量的15％。近年来，中国柑橘发展迅速．种植规模不断扩大，总产量稳步提升，2008年达2331万t，首次超过巴两成为世界第一大柑橘生产国111。但是，我国柑橘加工产业还不发达，加工柑橘比例还不到总产量的5％tn。大量的柑橘只能以鲜果形式消费。因而柑橘类水果鳞销压力较大。开展柑橘类水果深加工，一方面可以缓解鲜销的压力，另一方面可延长产业链．增加产品的附加值。然而，许多柑橘果实及其产品的苦味、加热变味等问题严重限制着柑檑加工幢的发展。许多柑橘类果汁在长期贮藏和热处理过程中会产生令人难以接受的苦味，而鲜食或取汁后及时饮用就没有这种苦味。这种经加工后呈现强烈苦味的现象就是人们通常所说的“后苦味”或“延迟苦味”(Delayed Bitterness)现象闭。“后苦味”大大降低了柑橘类果汁的口感，增大了加工生产的难度[1]。果汁中苦味的保持是产品特有风味必不可少的，但苦味过强就会影响产品的品质和销售，因此对柑橘果汁进行脱苦是必要的，脱苦方法的研究也成为柑橘加工研究者们的重要课题[2]。

2 果汁中的苦味物质

引起苦味的物质主要来自两大类不同的植物化学家族：类黄酮（以柚皮苷为主）和类柠檬苦素（以柠檬苦素为主）[3]。柚皮苷（结构如下图1）是一种黄酮类化合物，带有强烈的苦味，在水中的苦味阀值为20mg/kg。它的溶解度随糖含量的增加而升高，又随PH 的升高而降低。柚皮苷再过是各个部分的含量是有差别的，以白皮层中的含量最高；柑橘类果汁中具有强烈苦味的类柠檬苦素（其结构如下图2）有柠碱、诺米琳、宜昌素、和诺米林酸4种，通常情况下柠檬碱是最重要的苦味源，诺米林次之，而宜昌素和诺米林酸因其含量较低而作用不明显[4]。柠碱在水溶液中的苦味阀值约为1mg/kg，比柚皮苷要苦20倍。虽然在柑橘果实中柠檬苦素的含量极少，但由于其中存在柠碱的前体柠檬苦素A-环内酯（简称LARL），榨汁时，LARL从果汁中溶出，在酸性条件下LARL转化为类柠檬苦素，这就是榨汁前不苦的果汁榨汁后慢慢变苦的原因，这种现象被称为“后苦味”，原理如下图3[2]。据研究，类柠檬苦素的后苦味现象会由于柑橘中存在的柠檬苦素D-环内酯水解酶而得以加强，这一现象在冬季收获的脐橙等柑橘中尤其突出，在收获期的早期和中期收获的果实在榨汁是经常会发生后苦味现象，而在成熟果实中没有此现象[4]。

1

江南大学本科食品导论综述

图1 柚皮苷结构式

Fig.1 Naringin structure

图2 柠碱结构简式

Fig.2 Limoninstructure

图3 柠檬苦素类似物引起柑橘苦味的发生机理

Fig.3 Bitter caused by the occurrence mechanism of Limonin

柑橘类果汁脱苦技术综述

3

3 柑橘果汁脱苦方法

3.1代谢脱苦[1]

人们很早就发现用晚期采收的柑橘榨出的果汁要比用采收早期的柑橘榨出的果汁苦味要小，受这一现象的启发，人们纷纷通过各种方法来加速柑橘苦味物质的代谢[1]。

在采收前，用三乙胺的衍生物处理柑橘树体或完整果实能明显降低果实及叶片中柠碱的含量。据报道，用2-(4-乙苯氧基)三乙铵和2-(3，4-二甲苯氧基)三乙铵能明显抑制幼龄柠檬叶中柠碱酸盐A 一环内酯的生物合成，从而限制了柠碱的生成。实验证明，用

250mg/kg 的2-(4-乙苯氧基)三乙胺和250mg/kg 的2-(3，4-二甲苯氧基)三乙胺喷洒脐橙树林，可使果实中柠碱酸盐A 一环内酯的含量减少50％[5]。

在果实采收后，采用乙烯利浸果的方法加速苦味物质代谢的方法也能减轻果汁中的苦味。早在1973年，Maier 等就报告了采用乙烯利浸果至少可使原含量为24．3mg/kg 的柠碱降低50％；20mg/kg 乙烯处理3h 使此含量的柠碱降低57％。徐仲伟等用2000mg ／kg 乙烯利浸锦橙60min ，然后置于室温下(平均温度15℃)用薄膜盖封，发现5d 后能降低柑橘汁内44.9%的柠碱苦味，而对于柚皮苷苦味影响很小。这主要是由于乙烯利处理并未对汁内柚皮苷产生本质上的影响，而对于柠碱苦味来说，乙烯利处理能加速柑桔果实内柠碱类似物的代谢而不影响柑橘果实的风味。但是，用乙烯利浸果若浓度控制不当，会有烂果现象发生[6]。综上所述，利用代谢脱苦的方法可以使苦味物质的量减少一半左右，且对果汁的品质不会产生较大影响，可以较好地对果汁进行脱苦[2]。

3.2酶法脱苦[1]

作用于类柠檬苦素的脱苦酶主要有：柠檬苦素环氧酶、柠檬苦素脱氢酶、柠檬苦醇脱氢酶、反式消除酶（Transeliminase ）、乙酰基裂解酶（Acetyl-lyase ）等[7]，酶解作用过程如下图4[7]，有三种作用途径。柚皮苷酶则可以减少柑橘制品中的柚皮苷含量，它由α-鼠李糖苷酶和β-葡萄糖苷酶组成[8]，作用过程如下图5[9]。

江南大学本科食品导论综述

图4 柠檬苦素在酶作用下的转化途径

Fig.4 Biological pathway of limonin under the action of enzymes

图5 柚皮苷在柚苷酶作用下的水解示意图

Fig.5 Hydrolysis of naringin by naringinase

3.3基因工程脱苦

在生产中所使用的柚皮苷酶是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶组成的混合酶制剂。这就有可能因为某一种酶活力的下降或丧失而造成整个酶制剂活力的下降或失。研究表明，α -L-鼠李糖苷酶和β—D 一葡萄糖苷酶对底物的水解速度并不相同，前者比后者具有更高的水解速度。因此，若能将两种酶加以分离分别使用。将会更经济更有效地使用酶制剂和便于工业化生产。2000年IvorIov 等将α-L-鼠李糖苷酶编码的基因进行克隆并导入埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli)中，该基因在埃希氏大肠杆菌中成功进行表达[10]。由于柚皮苷酶能在不影响柑橘果汁品质的情况下较好地去除苦味。且酶法脱苦具有操作简单、脱苦条件温和、脱苦效率高、便于应用等优点，受到广大柑橘类果汁生产厂家的青睐。因此，基因工程脱苦的应用将是今后的发展方向[1]。

3.4吸附脱苦

吸附脱苦是采用吸附剂选择性地吸附除去果汁中的苦味成分而达到脱苦的目的[2]。为了充分发挥吸附功能，选择吸附剂时必须具备比表面积大，与苦味物质分子具有较强的亲和力，吸附剂表面孔径的大小必须适合其颗粒表面的多孔性结构，对苦味物质的吸附必须符合这4个特点。目前采用的吸附剂主要有活性炭、活化硅酸镁、硅胶、醋酸纤维、木质吸附剂、吸附树脂等。各种吸附剂对不同成分的吸附能力不同。在国内，利用吸附法去除柑橘汁中苦味物质进行的研究旨在挑选优良的国产树脂[2]。陈静等用大孔吸附树脂Y7对柠碱进行脱除，发现树脂吸附的最佳工艺条件为：流速0．75mL/min 、洗脱温度20

℃，洗