不同澄清方法對枸杞汁中營養成分的影響

張盛貴，魏 苑

(甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州730070)

不同澄清方法對枸杞汁中營養成分的影響

張盛貴，魏 苑

(甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州730070)

利用殼聚糖、果膠酶、纖維素酶對枸杞汁進行澄清處理，優選澄清的最佳工藝條件，并探討澄清前后營養成分變化，結果表明:殼聚糖添加量0.06g/100mL，在pH3.8、50℃下作用100min時，澄清度能達到94.7%，果膠酶添加量0.1g/mL，在pH4.0、50℃下作用90min時，澄清度能達到90.5%，纖維素酶添加量0.03g/100mL，在pH3.5、50℃下作用40min時，澄清度能達到94.2%;殼聚糖澄清對總抗壞血酸的保存率相對較好，保存率達82.09%;纖維素酶和果膠酶在黃酮和可溶性固形物保存率上優于殼聚糖澄清，酶處理后黃酮的含量會增加;在枸杞多糖、類胡蘿卜素、總酸和總糖保存率方面纖維素酶優于殼聚糖和果膠酶澄清。綜合對比三種澄清方法，纖維素酶作澄清劑，添加量少、作用時間短，對營養成分影響較小，因此是較為理想的枸杞澄清方法。

枸杞，澄清，營養成分

枸杞為茄科植物，是落葉的小灌木，含有豐富的營養成分和藥理活性成分，是珍貴的中藥材和滋補保健食品，具有滋補肝腎、益精明目等功能［1－2］。在枸杞的化學成分中，有藥理作用的主要有枸杞多糖、維生素、氨基酸、黃酮及環肽類等有機成分［3－9］。制造澄清果汁，需經過澄清和過濾工序，果汁澄清效果的好壞直接影響了產品的品質和外觀。常用的有酶法澄清、澄清劑澄清和冷凍澄清等方法。殼聚糖是堿性多糖，與酸或酸性化合物結合后，成為聚陽離子電解質，顯示出其優越的絮凝作用，可與溶液中存在的帶負電荷的蛋白質、纖維素、果膠相互作用而將它們絮凝下來，從而達到澄清的效果［10－11］。果膠酶和纖維素酶能水解果膠和纖維素，降低果汁粘度，從而使果汁達到澄清效果［12－13］。本實驗選用殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清枸杞汁，分別考察對其營養成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮枸杞 產自甘肅省景泰縣;無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、蘆丁標準品、硫酸、蒽酮、葡萄糖、石油醚、丙酮、氫氧化鈉、酚酞、硫酸銅、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰乙酸、甲基紅、葡萄糖、鹽酸、草酸、硫脲、活性炭、2，4－二硝基苯肼、純抗壞血酸、檸檬酸 均為分析純;果膠酶(活力為10萬U/g)、纖維素酶(活力為140萬U/g) 蘭州華羚生物有限公司;殼聚糖 市售。

UV－2550紫外－可見分光光度計 島津國際貿易(上海)有限公司;7202B可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;AL104型電子天平 梅特勒－托利多儀器(上海)有限公司;DFⅡ型集熱式磁力攪拌器 金壇市順華儀器有限公司;PHS－3C酸度計 上海寧隆儀器有限公司;日本ATAGO PAL－α型手持數顯糖度計。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 鮮枸杞→預處理→打漿→粗濾→澄清→過濾→清汁→檢測

1.2.2 實驗設計 利用均勻設計優化澄清工藝參數，以澄清度為指標，主要考察殼聚糖、果膠酶、纖維素酶三種澄清劑的添加量、作用溫度、作用時間以及pH四個因素在12個水平上的作用效果，實驗因素水平及結果見表1。

1.2.3 澄清度的測定 采用分光光度法，以蒸餾水為空白，在620nm處比色測定果汁透光率T值，用透光率表示果汁的澄清度，透光率越大，澄清度越好。1.2.4 可溶性固形物的測定 用PAL－α型手持數顯糖度計測定不同澄清處理前后果汁中可溶性固形物含量。

1.2.5 黃酮的測定 參考孔令明［14］方法并改進。準確吸取一定量的枸杞汁，置于三角瓶中，加入75%乙醇溶液35m L，于70℃水浴中回流提取2.5h。取出冷卻后過濾，濾液置于50m L容量瓶中，并用少量75%乙醇溶液洗滌濾渣，合并濾液，用75%乙醇溶液定容至刻度。吸取上述待測液10m L置于25m L容量瓶中，加入75%乙醇溶液至12.5m L，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.7m L，搖勻后放置5min，加入10%硝酸鋁溶液0.7m L，搖勻后放置6m in，加入1.0mol/L氫氧化鈉溶液5m L，用75%乙醇溶液定容至刻度，以蒸餾水代替樣液作空白，放置15m in后，于510nm處測定吸光度，與標準曲線對比，確定黃酮含量。

1.2.6 枸杞多糖的測定 準確吸取一定量的枸杞汁，置于圓底燒瓶中，加入80%乙醇溶液200m L，于80℃水浴中回流提取1h。趁熱過濾，殘渣用80%熱乙醇溶液洗滌數次，殘渣連同濾紙置于燒瓶中，加蒸餾水100m L，于80℃水浴中回流提取1h，趁熱過濾，殘渣用熱蒸餾水洗滌數次，洗液并入濾液，冷卻后移入250m L容量瓶中，用水定容。吸取上述待測液2.0m L置于25m L具塞試管中，在冰水浴中加入2g/L蒽酮－硫酸溶液4m L，搖勻，置于沸水中加熱煮沸5min，取出后用流動水冷卻，室溫放置8m in，以蒸餾水代替樣液作空白，于625nm處測定吸光度，與標準曲線對比，確定多糖含量。

1.2.7 類胡蘿卜素的測定 參考李赫［15］方法并改進。準確吸取一定量的枸杞汁，置于棕色瓶中，加入提取劑(石油醚∶丙酮 =2∶1)15m L，同時加入0.1%BHT，加塞放置35℃磁力攪拌器中暗處提取1h，取出用無水硫酸鈉過濾，按上述步驟重復提取2次，過濾，用提取劑定容至50m L，待測。上述待測液于451nm處測定吸光度，以提取溶劑作空白對照。

1.2.8 總抗壞血酸的測定［16］按 GB/T 5009.86－2003中的2，4－二硝基苯肼比色法測定。

1.2.9 總酸的測定［17］按GB/T 12456－2008中的方法測定。

1.2.1 0 總糖的測定［18］按 GB/T 18672－2002中的方法測定。

2 結果與分析

2.1 均勻設計實驗結果

以澄清度為指標，按均勻實驗設計方案，分別測定各處理組合的澄清度，結果如表1。對三種澄清劑實驗數據分別進行二次多項式逐步回歸分析，得回歸方程。

2.2 回歸方程驗證

由回歸方程，得出殼聚糖、果膠酶、纖維素酶澄清枸杞汁最優工藝參數，并進行驗證實驗，驗證實驗澄清度測定結果與均勻設計預測的結果接近(見表2)，說明均勻實驗優選的工藝參數穩定可靠。

2.3 澄清對枸杞汁中可溶性固形物的影響

由圖1可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后可溶性固形物保存率分別為87.33%、90.54%和90.38%。表明澄清對枸杞汁可溶性固形物影響不大，果膠酶和纖維素酶澄清對可溶性固形物的保存率優于殼聚糖澄清，這可能是由于殼聚糖的吸附作用，把果汁中部分成分吸附沉淀下來，從而影響可溶性固形物含量。對三種不同澄清方法進行方差分析(見表3)，可以看出不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種不同澄清處理的可溶性固形物保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，果膠酶和纖維素酶澄清兩者均數間對可溶性固形物保存率差異不顯著，而殼聚糖澄清和果膠酶澄清、纖維素酶澄清均數間對可溶性保存率差異顯著。

表1 不同澄清劑處理均勻設計實驗結果

表2 均勻設計最優工藝參數與驗證實驗結果

圖1 澄清前后枸杞汁中可溶性固形物的含量

表3 可溶性固形物保存率方差分析表

2.4 澄清對枸杞汁中黃酮的影響

從圖2可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后黃酮的保存率分別為96.06%、103.89%和106.09%。殼聚糖澄清后，枸杞汁中黃酮含量有所降低，而果膠酶和纖維素酶澄清后黃酮反而有所提高，這是由于黃酮等有效成分存在于細胞質和細胞核內，殼聚糖形成絮狀物在沉淀時吸附較多物質一同沉淀，造成黃酮減少，而果膠酶和纖維素酶能在一定程度分解細胞壁，釋放內部小分子物質，因此提高果汁中有效成分含量。方差分析結果顯示(表4)，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種澄清處理的黃酮保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數間對黃酮保存率差異顯著。

圖2 澄清前后枸杞汁中黃銅的含量

表4 黃酮保存率方差分析表

2.5 澄清對枸杞汁中枸杞多糖的影響

由圖3可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后枸杞多糖的保存率分別為72.86%、81.82%和86.57%。殼聚糖的絮凝作用導致多糖損失，果膠酶和纖維素酶可在一定程度上水解多糖中的糖苷鍵，使多糖成為單糖或低聚糖，導致損失。三種澄清都造成了多糖的損失，但果膠酶和纖維素酶澄清對枸杞多糖的保存率稍優于殼聚糖澄清。方差分析顯示(表5)，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種不同澄清處理的枸杞多糖保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數間對枸杞多糖保存率差異顯著。

圖3 澄清前后枸杞汁中枸杞多糖的含量

表5 枸杞多糖保存率方差分析表

2.6 澄清對枸杞汁中類胡蘿卜素的影響

由圖4可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后類胡蘿卜素的保存率分別為10.54%、8.33%和12.49%。三種澄清方法均對枸杞汁中類胡蘿卜素造成很大的損失，但主要的原因是類胡蘿卜素極不穩定，破碎后易受光、熱、氧等作用，造成類胡蘿卜素降解。方差分析(表6)看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種不同澄清處理的類胡蘿卜素保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數間對類胡蘿卜素保存率存在顯著性差異。

圖4 澄清前后枸杞汁中類胡羅卜素的含量

表6 類胡蘿卜素保存率方差分析表

2.7 澄清對枸杞汁中總抗壞血酸的影響

由圖5可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后總抗壞血酸的保存率分別為82.09%、71.64%和66.47%。三種處理中總抗壞血酸降低都較為顯著，除去沉淀對其造成的損失外，抗壞血酸極容易受溫度、pH、氧等因素影響而發生分解也是主要原因。方差分析(表7)可以看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種不同澄清處理的總抗壞血酸保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，三者均數間對總抗壞血酸保存率存在顯著性差異。

表7 總抗壞血酸保存率方差分析表

2.8 澄清對枸杞汁中總酸的影響

由圖6可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后總酸的保存率分別為69.06%、86.09%和97.94%。澄清處理會降低枸杞汁中總酸含量，纖維素酶澄清對總酸的保存率優于殼聚糖和果膠酶澄清。方差分析(表8)可以看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種不同澄清處理的總酸保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清三者均數間對總酸保存率差異顯著。

圖5 澄清前后枸杞汁中總抗壞血酸含量

圖6 澄清前后枸杞汁中總酸的含量

表8 總酸保存率方差分析表

2.9 澄清對枸杞汁中總糖的影響

由圖7可知，殼聚糖、果膠酶和纖維素酶澄清前后的保存率分別為95.16%、95.23%和103.95%。這表明澄清工藝對枸杞汁中總糖含量影響較小，纖維素酶澄清工藝使枸杞汁中總糖含量有所增加，這是由于纖維素在纖維素酶的作用下被降解為葡萄糖，使澄清后枸杞汁中總糖含量增加。方差分析(表9)可以看出，不同澄清處理間的Sig.＜0.01，說明三種不同澄清處理的總糖保存率存在極顯著差異。“Duncan”平均數多重比較結果表明，殼聚糖和果膠酶澄清兩者均數間對總糖保存率差異不顯著，而纖維素酶澄清和殼聚糖澄清、果膠酶澄清均數間對可溶性保存率差異顯著。

圖7 澄清前后枸杞汁中總糖含量

表9 總糖保存率方差分析表

3 結論

3.1 殼聚糖對枸杞汁澄清的最佳工藝條件為:殼聚糖添加量0.06g/L、作用時間100min、作用溫度50℃、pH 3.8，按此工藝參數測定澄清度為94.7%。

3.2 果膠酶對枸杞汁澄清的最佳工藝條件為:果膠酶添加量0.10g/L、作用時間90m in、作用溫度50℃、pH4.0，按此工藝參數測定澄清度為90.5%。

3.3 纖維素酶對枸杞汁澄清的最佳工藝條件為:纖維素酶添加量0.03g/L、作用時間40m in、作用溫度50℃、pH3.5，按此工藝參數測定澄清度為94.2%。

3.3 殼聚糖澄清對總抗壞血酸的保存率相對較好，纖維素酶和果膠酶在黃酮和可溶性固形物保存率上優于殼聚糖澄清，在枸杞多糖、類胡蘿卜素、總酸和總糖保存率方面纖維素酶優于殼聚糖和果膠酶澄清。纖維素酶澄清添加量少、作用時間短，符合工業上生產的要求，而綜合上述結果說明纖維素酶澄清對營養成分的影響也相對較小，符合現代食品發展的趨勢。

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Effects on the nutritional components of lycium bararum juice by different clarification

ZHANG Sheng－gui，WEIYuan
(College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China)

Chitosan，pectinase and cellulose were used to clarify lycium bararum juice，and the optimum process was obtained，followed themain nutrients of the juice were also studied after clarification.The results showed as follows:the dosage of chitosan 0.06g/100m L，pH3.8，tem perature 50℃，and time 100m in，the clarity achieved 94.7%;the dosage of pectinase 0.1g/m L，pH4.0，tem perature 50℃，and time 90m in，the clarity achieved 90.5%;the dosage of cellulose 0.03g/100m L，pH3.5，temperature 50℃，and time 40m in，the clarity achieved 94.2%.The retention rate of total ascorbic acid were highest by chitosan clarification(82.09%).Flavonoids and total soluble solids were higher by enzyme(cellulase and pectinase)clarification than by chitosan clarification.Polysaccharide，carotenoids，total acid and total sugar were higher by cellulase clarification than by the two others.Based on the analysing of clarification，cellulase clarification was better in low dosage，short time，and low loss of nutrients.So cellulase was used to clarify lycium bararum juice.

lycium bararum;clarification;nutrients

TS201.1

B

1002－0306(2011)06－0276－05

2010－11－18

張盛貴(1970－)，男，副教授，從事食品科學與工程的研究。

國家科技部支撐計劃項目(2007BAD52B07)。