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酶解技术辅助猕猴桃原浆出汁率提升的实践

发表时间:2025-11-21

酶解技术通过“靶向降解果胶、纤维素等细胞壁成分”辅助猕猴桃原浆出汁率提升,选用果胶酶+纤维素酶复配体系,优化酶解温度、pH、时间及酶添加量,可使出汁率从传统工艺的65%~70%提升至85%~90%,同时改善猕猴桃原浆澄清度与风味稳定性。

一、酶解体系选型:靶向匹配猕猴桃果肉特性

1. 核心酶制剂选型

果胶酶:优先选用复合果胶酶(含多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶、果胶酯酶),可全面降解猕猴桃果肉中的原果胶、可溶性果胶,破坏细胞壁果胶网络,释放包裹的果汁。单一多聚半乳糖醛酸酶效果有限,出汁率提升仅8%~10%,复合果胶酶提升幅度达15%~20%

纤维素酶:搭配纤维素酶(含内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶),降解细胞壁中的纤维素与半纤维素,打破细胞壁结构完整性,进一步促进汁液渗出,与果胶酶复配后协同增效,出汁率较单一果胶酶再提升5%~8%

辅助酶:添加少量木聚糖酶(0.05%~0.1%),降解半纤维素中的木聚糖成分,减少汁液粘度,提升过滤效率,避免酶解后原浆粘稠导致的出汁受阻。

2. 酶制剂复配比例

合适的复配比例:复合果胶酶:纤维素酶:木聚糖酶=5:3:1(按酶活单位计),总酶活控制在1000~1500U/g果肉,既能高效降解细胞壁成分,又能避免过量酶导致的风味劣变。

注意:避免使用蛋白酶,猕猴桃果肉中蛋白质含量低,蛋白酶不仅无法提升出汁率,还可能破坏果肉中的功能成分,影响猕猴桃原浆品质。

二、关键酶解参数优化

1. 酶解温度

优化范围:45~55℃,猕猴桃果肉中的果胶、纤维素在该温度区间稳定性好,且酶制剂活性极高。

优值:50℃,此时复合果胶酶活性达峰值(相对酶活≥95%),纤维素酶活性保持在90%以上,酶解60分钟即可实现细胞壁有效降解,出汁率达88%以上。

避免:温度<40℃时酶活性不足,酶解时间需延长至120分钟以上,效率低下;温度>60℃时酶蛋白变性失活,出汁率提升不明显,还可能导致果肉褐变。

2. 酶解pH

优化范围:3.5~4.5,适配猕猴桃原浆的天然酸度(pH3.2~3.8),无需额外调节pH,降低工艺复杂度。

优值:4.0,此时果胶酶与纤维素酶的协同活性强,果胶降解率达92%,纤维素降解率达85%,出汁率高。

调节方式:若原浆pH3.5,可添加少量食品级碳酸氢钠调节至4.0;若pH4.5,添加柠檬酸回调,避免pH偏离导致酶活性下降。

3. 酶添加量与酶解时间

酶添加量:总酶添加量为果肉质量的0.1%~0.3%,添加量<0.1%时,酶解不彻底,出汁率提升不足10%;添加量>0.3%时,出汁率无显著提升,且增加生产成本,还可能产生酶解异味。

酶解时间:60~90分钟,酶解60分钟后出汁率趋于平缓,90分钟时出汁率达上限值(89%~90%),超过90分钟后,原浆粘度下降不明显,反而可能因长时间保温导致热敏性成分流失。

4. 料液比与搅拌速率

料液比:猕猴桃果肉与水的比例为1:0.3~1:0.5,适量加水可降低果肉粘度,使酶制剂与果肉充分接触,提升酶解效率;加水过多会稀释原浆浓度,影响后续加工(如喷雾干燥)。

搅拌速率:50~100r/min,温和搅拌可避免酶解过程中果肉沉淀,确保酶与底物均匀接触,但搅拌速率过快(>150r/min)会导致酶蛋白结构破坏,降低酶活性。

三、酶解前预处理:强化酶解效果

1. 破碎处理

采用胶体磨或破碎机将猕猴桃果肉破碎至粒径2mm,增大果肉与酶制剂的接触面积,缩短酶解时间,出汁率提升3%~5%

避免过度破碎(粒径<0.5mm),否则会释放过多果胶,导致原浆粘度骤升,反而影响酶解效率。

2. 灭酶前处理

酶解结束后,采用85℃加热10分钟或95℃加热5分钟进行灭酶处理,终止酶解反应,避免后续加工中果胶持续降解导致猕猴桃原浆分层。

灭酶后快速冷却至40℃以下,减少热敏性成分(如维生素C)的氧化流失。

3. 抗氧化处理

酶解前在果肉中添加0.05%~0.1%维生素C0.03%~0.05%亚硫酸钠,抑制果肉褐变,保持原浆色泽,同时避免褐变产物影响酶活性。

四、实践效果与品质提升

1. 出汁率与加工效率提升

传统工艺(无酶解)出汁率65%~70%,酶解优化后出汁率达85%~90%,每处理1吨猕猴桃果肉可多产汁150~200kg

酶解后原浆粘度从500~800mPas降至100~200mPas,过滤速度提升2~3倍,后续压榨、澄清等工序效率显著提高。

2. 原浆品质改善

澄清度提升:酶解降解果胶、纤维素等不溶性成分,原浆透光率从30%~40%提升至75%~85%,无需额外澄清处理即可满足加工要求。

风味与营养保留:酶解温度温和(50℃),维生素C保留率达90%以上,总多酚含量损失<5%,猕猴桃原浆保持浓郁的猕猴桃果香,无苦涩味。

稳定性增强:酶解后原浆中果胶含量显著降低,储存过程中分层、沉淀现象减少,保质期延长3~6个月。

五、常见问题与解决策略

1. 出汁率提升不明显

原因:酶添加量不足、酶解温度/pH偏离适宜值、果肉破碎不充分。

解决:按果肉质量的0.2%添加复配酶,校正酶解温度至50℃、pH4.0,将果肉破碎至粒径≤2mm,确保酶与底物充分接触。

2. 原浆褐变严重

原因:酶解时间过长、未添加抗氧化剂、灭酶不及时。

解决:将酶解时间控制在90分钟内,酶解前添加维生素C抗氧化,酶解结束后立即灭酶并快速冷却。

3. 原浆粘度偏高

原因:料液比过高、果胶酶比例不足、酶解时间不足。

解决:调整料液比至1:0.4,增加复合果胶酶在复配体系中的比例,延长酶解时间至90分钟,或添加少量木聚糖酶降低粘度。

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