CN102631003A - 柑橘类果汁脱苦方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种柑橘类果汁的脱苦方法，该方法包含：a）先采用水解或控制pH值的方法将所述果汁中的胶体系统破坏；b）在低温条件下离心分离出苦味物质，得到苦味物质含量低的果汁。水解的方法是用果胶酶或纤维素酶将果汁中的果胶或植物纤维水解。控制pH值的方法是加入酸溶液降低果汁的pH值。本发明的方法是先将果汁中胶体系统破坏后，再用低温离心的方法分离果汁中的苦味物质尤其是柠檬苦素类苦味物质，从而达到脱苦的效果。

Description

柑橘类果汁脱苦方法

技术领域

本发明涉及一种果汁的脱苦处理方法，尤其是涉及一种去除柑橘类水果果汁中苦味的处理方法。

背景技术

柑橘类水果包括柠檬、橙、柚、橘、桔等，是世界上最主要的亚热带水果之一。柑橘类水果的果汁中主要含有两类苦味物质，一类是三萜系化合物的衍生物柠檬苦素类，代表物为柠檬苦素（limonin）、诺米林（nomilin）等；另一类是黄烷酮糖苷类化合物，代表物为柚皮苷（naringin）、新橙皮苷、枸杞苷等。果汁中的苦味构成了柑橘类水果的特殊风味。柑橘类水果加工中会出现“后苦味”现象。柠檬苦素类化合物主要以无苦味的前体物质形式存在于完整的柑橘类水果鲜果肉中，但是一旦经制汁、加热、果汁贮藏等加工环节，无苦味的前体物质就大量转化成为苦味物质，使加工产品（果汁、果酒等）带有明显苦味（称为“后苦味”现象）。

柠檬苦素是大多数柑橘类果汁中的主要苦味物质，也同样存在于柚类果汁中，它是在柚子树的树干中经过次生代谢形成的。该反应还产生了一系列具有类似结构和性质的物质，称为柠檬苦素类化合物。柠檬苦素类化合物是一组三萜系衍生物，包括有二十九种成员物质，其中四种具有强烈的苦味，即柠檬苦素(Limonin)、宜昌辛素（Ichangln）、诺米林(Nomilin)及诺米林酸(Nomilinic acid)。其中，柠檬苦素和诺米林是柑橘类植物制品中最主要的苦味源。

柠檬苦素是一种三萜系二内酯化合物，分子结构中含有一个呋喃环，一组酮型结构，一组环氧结构及二个内酯环。目前仅在柑桔果实的种子中发现有柠檬苦素的存在，从脐橙种子中提取的柠檬苦素具有强烈的苦味，呈白色的结晶体，在水中极难溶解，也不溶于多数有机溶剂。而在柑桔果汁、囊皮、白皮层及叶片中均存在一种无苦味的柠檬苦素A环内酯——以柠檬苦素的开环结构的形式存在。在果汁加工过程中，柠檬苦素A环内酯暴露在果汁酸性的环境中，A环就会封闭而形成D环内酯，形成有苦味的柠檬苦素。早期的研究发现，沙莫蒂甜橙、华盛顿脐橙、葡萄柚，伏令夏橙等果实的果汁在静置及加工期间会发生苦味，如果取汁后及时饮用就没有这种苦味。这种现象被称为“延期出现的苦味”，这是柠碱盐A环内酯转化成柠檬苦素的缘故。

柠檬苦素在质量浓度为0～10%的蔗糖溶液中有一定的溶解度，为1～18μg/mL。这种溶液会增加果汁中许多复杂的物质（如胶质）的含量。碳水化合物会增加柠檬苦素的溶解度是因为柠檬苦素与氢结合的缘故。这个复杂的反应过程同样影响人们对柠檬苦素的味觉感应。Guadagni et al(1974)发现增加果汁的甜度会降低柠檬苦素的苦味阀值。有机酸也就是pH值同样对其有影响，研究表明当pH为3.8时会有效的抑制人们对柠檬苦素的味感。

国内外相关文献先后报道了吸附法、β-环糊精包埋、添加苦味抑制剂及酶法等多种柑橘果汁的脱苦方法，但它们目前都具有不可克服的缺点，不能满足柑橘类水果果汁加工的要求。比如：吸附脱苦所用的吸附介质在吸附苦味成分的同时，也吸附了大量的营养及生物活性成分，从而使果汁的口感、营养及保健价值大大降低；β-环糊精包埋及苦味抑制剂只能部分降低苦味；酶法脱苦能保持果汁良好的营养及生物活性，但由于尚未分离得到有效的柠檬苦素脱苦酶，仅用柚苷酶（只能去除柚皮苷的苦味）不能有效脱苦。

发明内容

针对柑橘类果汁脱苦现有技术的不足，本发明提供了一种柑橘类果汁的脱苦新方法。本发明的方法是先将果汁中胶体系统破坏后，再用低温离心的方法分离果汁中的苦味物质尤其是柠檬苦素类苦味物质，从而达到脱苦的效果。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

a）先采用水解或控制pH值的方法将所述果汁中的胶体系统破坏；

b）在低温条件下离心分离出苦味物质，得到苦味物质含量低的果汁。

在步骤a）和步骤b）之间可以再增设一个低温处理步骤，该低温处理步骤是将果汁置于低温条件下析出苦味物质。这样有利于更进一步地除去苦味物质。

所述水解的方法是将果汁中的果胶或植物纤维水解。果胶水解的方法是加入果胶酶在活性温度下将果胶水解。植物纤维水解的方法是加入纤维素酶在活性温度下将植物纤维水解。

其中，果胶酶和纤维素酶的较佳的活性温度均为50℃。

除水解方法外还可以用调整pH值的方法将果汁中的胶体系统破坏。具体是加入酸溶液（如：磷酸、盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、苹果酸中的一种或几种）将果汁的pH值调整至2.0-3.5。

在上述柑橘类果汁的脱苦方法中：低温条件采用的温度为0-20℃。

本发明源于发明人在研究柑橘类水果果汁脱苦工艺时的意外发现：将新鲜柑橘类果汁（原浓度果汁或浓缩果汁）中的胶体系统破坏后再经冷冻离心处理，上清液的苦味与原果汁相比大大降低。该发现在大量的后续试验验证中得到证实。

进一步研究表明，柑橘类水果果汁中含有丰富的果胶、植物纤维成分，它们共同形成了果汁中的均匀且稳定的胶体系统，果汁中的苦味物质以果胶-植物纤维胶体系统为载体在果汁中均匀分布，即使使用高速离心的方法也难以将果胶-植物纤维胶体系统沉淀下来。在果胶-植物纤维胶体系统未被破坏之前，难以通过高速离心的方法将苦味物质去除。因此，采用本发明的方法将果汁中胶体系统破坏后，再用低温离心的方法分离果汁中的苦味物质尤其是柠檬苦素类苦味物质，从而达到脱苦的效果。

具体实施方式

本发明的实施例中以蜜柚果汁为原料说明本发明的脱苦工艺，但本发明不仅限于用于柚类果汁的脱苦。因为柚类与其它柑橘类（包括柠檬、橙、柚、橘、桔等）果汁在主要组分及含量、致苦机理相同，因而本发明实施例中的方法是柑橘类果汁的通用脱苦方法。

另外，柠檬苦素含量变化和苦味变淡建立联系，但本发明不限于去除柠檬苦素。因为柠檬苦素和诺米林、诺米林酸等强烈致苦的苦味素属于同一类三萜系化合物的衍生物，结构和物理性质相似。果汁中柠檬苦素含量降低也就等同于果汁苦味的降低。

实施例1：

原果汁获取，柠檬苦素含量为182.92 μg/ml：

1、破坏果汁胶体系统：

100 ml蜜柚果汁，加入1000 U果胶酶，50℃温浴1 h;

2、真空浓缩2-3倍，3520 ×g低速离心5 min，取上清液;

3、上清液降温到4℃，保持24 h;

4、12000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为105.59 μg/ml。

实施例2：

原果汁获取，柠檬苦素含量为182.92 μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100 ml蜜柚果汁，加入1000 U纤维素酶，50℃温浴1 h;

2、真空浓缩2-3倍，5020 ×g低速离心5 min，取上清液;

3、上清液降温到4℃，保持48 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为130.06μg/ml。

实施例3：

原果汁获取，柠檬苦素含量为182.92μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100 ml蜜柚果汁，加入磷酸调整果汁pH值至2.0，4℃静置1 h;

2、真空浓缩2-3倍，3520 ×g低速离心5 min，取上清液;

3、上清液降温到20℃，保持72 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为132.06μg/ml。

实施例4：

原果汁获取，柠檬苦素含量为172.64μg/ml;

1、破坏果汁胶体系统:

100mL蜜柚果汁，加入1000 U果胶酶，50℃温浴1 h;

2、 真空浓缩2-3倍;

3、上清液降温到10℃，保持24 h;

4、 12000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为143.08μg/ml。

实施例5：

原果汁获取，柠檬苦素含量为171.19 μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100 ml蜜柚果汁，加入1000 U纤维素酶，50℃温浴1 h;

2、真空浓缩2-3倍;

3、上清液降温到4℃，保持24 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为146.72μg/ml。

实施例6：

原果汁获取，柠檬苦素含量为174.95 μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100mL蜜柚果汁，加入1000 U纤维素酶，50℃温浴1 h;

2、真空浓缩2-3倍;

3、上清液降温到0℃，保持24 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为136.66μg/ml。

实施例7：

原果汁获取，柠檬苦素含量为168.12 μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100 ml蜜柚果汁，加入1000 U果胶酶和1000 U纤维素酶，50℃温浴1 h;

2、真空浓缩2-3倍，低速离心5 min，取上清液;

3、上清液降温到4℃，保持72 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为81.68μg/ml;

本实施例的脱苦效果最佳，这说明将果汁中的果胶和纤维素同时水解，能够更显著地破坏果汁胶体系统，从而使柠檬苦素在果汁中的溶解度达到更低。

实施例8：

原果汁获取，柠檬苦素含量为182.92μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100 ml蜜柚果汁，加入磷酸调整果汁pH值至3.5，4℃静置1 h;

2、真空浓缩2-3倍，3520 ×g低速离心5 min，取上清液;

3、上清液降温到20℃，保持72 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为132.06μg/ml。

实施例9：

原果汁获取，柠檬苦素含量为182.92μg/ml:

1、破坏果汁胶体系统:

100 ml蜜柚果汁，加入磷酸调整果汁pH值至3.0，4℃静置1 h;

2、3520 ×g低速离心5 min，取上清液;

3、上清液降温到20℃，保持72 h;

4、15000 ×g高速离心3 min，取上清液;

取上清液浓缩果汁进行复原，复原后柠檬苦素含量为140.06μg/ml。

可以理解，很多细节的变化是可能的，但这并不因此违背本发明的范围和精神，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化，皆应视为不脱离本发明专利的范畴。

Claims (10)

1.一种柑橘类果汁脱苦方法，其特征在于该方法包含如下步骤：

a）先采用水解或控制pH值的方法将所述果汁中的胶体系统破坏；

b）在低温条件下离心分离出苦味物质，得到苦味物质含量低的果汁。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：在步骤a）和步骤b）之间再增设一个低温处理步骤，所述低温处理步骤是将果汁置于低温条件下析出苦味物质。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述水解的方法是将果汁中的果胶或植物纤维水解。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于：所述果胶水解是加入果胶酶在活性温度下将果胶水解。

5.根据权利要求3的方法，其特征在于：所述植物纤维水解是加入纤维素酶在活性温度下将植物纤维水解。

6.根据权利要求4的方法，其特征在于：所述活性温度为50℃。

7.根据权利要求5的方法，其特征在于：所述活性温度为50℃。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于：所述控制pH值的方法是加入磷酸、盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸、苹果酸中的一种或几种控制果汁中胶体系统的pH值。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于：pH值的控制范围是2.0-3.5。

10.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：所述低温条件的温度为0-20℃。