果胶酶结合超声波对葡萄汁澄清度和稳定性的影响
澄清及稳定技术是果汁生产中的关键技术。本实验分别研究了果胶酶处理、超声波处理、以及果胶酶结合超声波处理对葡萄汁澄清度和稳定性的影响。其中酶处理浓度为0.2、0.4g/L，超声波功率为130、260W/L，以及0.2、0.4g/L的果胶酶结合130、260W/L的超声波处理。处理温度为50℃，处理时间为50min，葡萄汁储藏温度为4℃。研究发现，经130W/L的超声波、0.2g/L果胶酶及0.2g/L果胶酶结合130W/L的超声波处理的葡萄汁澄清度相对于对照葡萄汁显著提高，同时，色度和花色苷含量较对照葡萄汁也显著下降；0.2g/L果胶酶处理后葡萄汁样品的pH值(3.72)相对于空白对照（3.94）以及可滴定酸含量（4.41g/L）相对于空白对照(4.53 g/L)都略有降低但无显著差异；三种方式处理后样品的可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量、抗氧化活性等与对照样品相比无显著差异。在4oC贮藏过程中葡萄汁样品中可溶性蛋白、总酚及可滴定酸等成分随储藏时间的延长逐渐降低，抗氧化性减弱。在三种处理方式中，超声波处理澄清效果较果胶酶略差但对葡萄汁成分保留更好。此外，在本实验中果胶酶结合超声波对葡萄汁的澄清度和稳定性无明显加乘作用。键词葡萄汁；果胶酶；超声波；澄清度；稳定性The effect of the combination of ultrasound and enzyme on the clarity and stability of grape juiceStudent majoring in Food quality and safety Tianze Liu Tutor Han YongbinAbstract: Clarification and stabilization are key procedures during juice processing. In this paper, enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme were used for the clarification and stabilization of grape juice. Enzyme concentrations were 0.2 and 0.4 g/L, while ultrasound inten *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
sities were 130 and 260 W/L. the processing temperature was 50 oC and processing duration was 50 min. After each treatment, grape juices were stored in 4 oC. Studies have found that by 130 W/L ultrasonic, 0.2 g/L pectinase and 0.2 g/L pectin enzyme combined with 130 W/L ultrasonic processing grape juice clarification degree relative to control grape juice increased significantly. Meanwhile, color intensity and anthocyanin content decreased after ultrasound, enzyme, and combined ultrasound and enzyme treatments. Furthermore, 0.2 g/L after enzyme treatment of grape juice samples pH value (3.72) compared with the blank control (3.94) and the content of titratable acid (4.41 g/L) compared with the ck (4.53 g/L) is slightly lower, but there was no significant difference. All the treatments did not affect the contents of total solids, soluble protein content, total phenolics and titratable acid significantly. Besides, contents of soluble protein, total phenolics and titratable acid decreased gradually during storage. Among all the three treatments, ultrasound treatment alone better retained grape juice components, whereas the clarification effect of ultrasound treatment alone was weaker than that of other treatments. There was no interaction effect when ultrasound was combined with enzyme treatment. 葡萄口感丰富，品种繁多，在我国分布较广。以其为原料的葡萄饮品酸甜可口、营养丰富，深受大众所喜爱。葡萄汁不仅可以用来制作多种葡萄饮品，而且还可以用来酿造葡萄酒。随着我国逐渐进入全面小康社会，人们的生活水平得到了较大的提高，对于葡萄的需求不仅仅局限于作为水果直接食用。因此，我国的葡萄汁市场潜力较大。葡萄汁是十分常见饮品之一，其加工的关键环节在于葡萄品种的筛选、色素的提取、澄清以及沉淀的去除等，其中澄清是加工工艺的重点，澄清度是判断葡萄汁质量的重要指标之一。葡萄果皮碎片残留以及酒石酸析出，多酚类物质、果胶及蛋白质的存在是引起葡萄汁浑浊、沉淀现象的主要原因[1] 。目前果汁澄清方法有壳聚糖法、果胶酶法、蛋白质法、蛋白酶法等以生物澄清为主的澄清方法，此类方法通过活性物质分解果汁中引起浑浊的多糖、果胶以及酚类物质，使得葡萄汁变得更加清澈透明、同时还改善果汁过滤效率从而促进出汁率和生产效率。史亚萍[2]等人在使用壳聚糖、果胶酶的澄清石榴汁研究中发现，果胶酶的澄清效果最佳。阿衣满古力[3]等人研究发现采用0.4g/L的果胶酶在45℃的条件下澄清葡萄汁50min，葡萄汁的澄清效果达到最佳，透光率达到94%以上。根据方亮[4]等人研究果胶酶澄清后果汁可溶性固形物、pH值等基本不变，对葡萄汁营养成分保护具有积极作用。除以生物澄清为主的澄清方法，常用于食品加工技术主要包括超声波、辐射、高压、脉冲磁场、脉冲电场以及明胶、皂土、单宁吸附等物理澄清方法[5]，其中超声波是指频率高，超出人类正常听觉上限的一种机械波。可根据能量的强弱分为功率超声和检查超声，其中在食品中应用的主要是功率超声波。与传统的食品加工技术相比，功率超声对果汁中营养成分和活性物质的破坏程度较低，具有无污染、能耗低、能提升果汁产品的质量品质和生产效率，其原理主要是使酶钝化、果汁灭菌[6]。是一种环境友好型的食品加工技术，在解冻、干燥、均质化、灭菌以及天然成分提取方面已有应用，超声波所产生的三大效应热效应、机械效应、空化效应对果蔬菜汁中的果胶、蛋白质等大分子颗粒物具有一定的破坏作用 [7]。周为[8]等人在超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用研究中发现超声波能破坏绿茶汁中聚合物，使许多有效物质分解处理，但对蛋白质和色差等影响较小。此外，便是研究较少的联合澄清法，罗威[9]等人采用果胶酶和硅藻土联合澄清荔枝果汁的研究发现，联合澄清效果和贮藏稳定性均良好。章斌等人[10]研究发现超声波结合壳聚糖对芒果汁有较好的澄清作用，澄清效果明显优于壳聚糖单独处理组。且在超声功率为160W、温度50℃、处理时间为30min时透光率最佳。根据梁春虹[11]等人研究发现适当功率的超声波对部分酶有激活作用，能促进酶的分解效率。这为本实验果胶酶结合超声波在果蔬菜汁澄清、稳定方面提供了一定的可行性。本研究分别采用果胶酶，超声波及果胶酶联合超声处理葡萄汁，旨在探究这三种方式处理对葡萄汁澄清度和稳定性的影响。1 材料与方法 1．1 材料与试剂巨峰葡萄江苏省包容市茅山镇恒泰家庭农场提供，采收于2015年9月份，采收后放置于-18℃冰柜贮藏；果胶酶（Activity≥30U/mg）安徽酷尔生物工程有限公司；氯化钠分析纯，西陇化工股份有限公司；氢氧化钠分析纯，西陇化工股份有限公司；浓盐酸分析纯，南京化学试剂股份有限公司；乙酸分析纯，南京化学试剂股份有限公司；乙酸钠分析纯，西陇化工股份有限公司；三氯化铁分析纯，国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇分析纯，广东光华科技股份有限公司；TPTZ生化试剂，Sigma公司；ABTS生化试剂，Sigma公司；磷酸二氢钠分析纯，广东光华科技股份有限公司；磷酸氢二钠分析纯，广东光华科技股份有限公司；福林酚试剂分析纯，源叶生物有限公司；过硫酸钾分析纯，西陇化工股份有限公司；考马斯亮蓝国药集团化学试剂有限公司。1．2 仪器与设备UV9100系列紫外可见分光光度计；Orion818 型实验室pH计；（ PB-10/C标准型pH计，上海精密仪器仪表有限公司） TGL-16C台式离心机, 上海安亭科学仪器厂； Agilent 1200 高效液相色谱仪，美国安捷伦公司；CKDC-1006程序控温低温恒温浴槽南京凡帝朗信息科技有限公司；JA200型电子天平上海精密科学仪器有限公司；多功能打浆机曲阜市汇众机械设备有限公司；折光仪四川豪创有限公司；VCX130超声波细胞破碎仪美国Sonics公司。1．3 试验方法1．3．1 葡萄汁的制备葡萄汁的制取方法参考杨旭等人[12]研究的方法。取放置于-18℃冰柜的巨峰葡萄于常温下隔夜解冻、筛选、用清水洗净、破碎机打浆、300目滤网过滤后低温储藏待用。1．3．2 果胶酶澄清试验根据刘崑等人研究方法[13]。果胶酶处理葡萄汁原汁液的最适浓度在0.2g/L左右。采用Activity≥30U/mg的果胶酶对过滤后的葡萄汁进行处理，称取0.06g、0.12g果胶酶分别于300mL已制备好的葡萄汁原液中，搅拌混匀后放置于50℃的恒温水浴锅中恒温加热1h，然后在10000r/min的条件下离心20min，取上清液低温储藏待测，测定时间为加酶处理后的第0、10、20天。1．3．3 超声波澄清试验根据章斌等人采用超声波对芒果汁进行澄清处理取得良好效果[10]来看，说明超声波对果汁澄清有着一定的效果。采用超声输出功率分别为39、78W的超声波分别对300mL已制备好的葡萄原汁在50℃的恒温水浴锅进行澄清处理1h，然后在10000r/min的条件下离心20min，取上清液低温储藏待测，测定时间为加酶处理后的第0、10、20天。1．3．4 超声波结合果胶酶澄清试验 取4份过滤后的葡萄原汁各300mL，其中两份各加入0.06g果胶酶后置于50℃的恒温水浴锅，分别采用输出功率39 W、78 W的超声波进行澄清处理1h，另外两份各加入0.015g果胶酶后置于50℃的恒温水浴锅，分别采用输出功率39W、78W的超声波进行澄清处理1h，所有样品澄清处理结束后在10000r/min的条件下离心20min，取上清液低温储藏待测，测定时间为加酶处理后的第0、10、20天。每个实验做两个重复。1．3．5 理化分析1．3．5．1 澄清度测定使用UV9100系列紫外可见分光光度计在720nm处进行测定，测定值吸光度与果汁澄清度成反比关系。3．5．2 可溶性固形物含量使用折光仪进行测定（单位为%）。1．3．5．3 pH值使用Orion818 型实验室pH计进行测定。1．3．5．4 可溶性蛋白含量测定葡萄汁可溶性蛋白含量测定参照黄婉玉等研究[14]方法，即考马斯亮蓝法。用牛血清蛋白配制标准溶液，在试管中分别移取牛血清蛋白标准液0、0.2、0.4、0.6、0.80、1.0、1.2、1.4mL加蒸馏水至2mL刻度，配成浓度0.0、10.4、20.8、31.2、41.6、50.2、62.4、72.8μg/L标准溶液，在各个试管中分别加入2.0ml考马斯亮蓝G-250溶液，在595nm处测定吸光度，以牛血清蛋白含量标准溶的液浓度为横坐标，以吸光度作为纵坐标，绘制标准曲线Y=0.0083X+0.1449(R8=0.9964，X可溶性蛋白含量mg/L，Y吸光度)。取1mL果汁于试管，加入2.0mL考马斯亮蓝G-250溶液，用蒸馏水定容至4mL摇匀放置10min,测定样品595nm吸光度。1．3．5．5 总花色苷含量测定 葡萄汁的总花色苷含量测定参考Yousefi等[12]研究的小光系数法。称取1 mL样品溶液，加入4ml酸化乙醇（乙醇/水/盐酸=69/30/1(V:V:V)）避光静置30min后，测定其520处OD值。以矢车菊色素-3-葡萄糖苷计算结果 C（mg/L 矢车菊色素-3-葡萄糖苷）=A520×16.7×d式中，A吸光值；d:稀释倍数。1．3．5．6 矢车菊色素-3-葡萄糖苷测定葡萄汁含主要单体花色苷测定方法参考Cui等人[15]研究的方法，略有改动，据鉴定巨峰葡萄主要单体花色苷为矢车菊素-3-葡萄糖苷，取0.1ml葡萄汁溶解于20ml60%的乙醇溶液里，取上清液过0.45um的水性过滤膜过滤进行高相色谱液相测定。Y=43318X-62.527(Y为峰面积，X是花色苷含量mg/ml)相关系数为0.9993条件有液相柱(4.6×250mm, 5μm) Agilent TC-C18柱；柱子温度30℃；流动相B色谱乙腈，流动相A为0.5%三氟乙酸，A、B初始比例为85%15%，流速为0.8mL/min；检测时间50min；进样量25μL；检测波长520nm；流动相采用梯度洗脱，乙腈浓度变化梯度为（0-5min,10～12%;5-14min,12～13%;14-16min,13～14%;16-18min,14～16%; 18-19min,16～18%;19-22min,18～22%; 22-35min,22～30%。最终含量以mg单体花色苷/L葡萄汁(mg/L)表示。1．3．5．7 可滴定酸含量总酸含量采用电位滴定法[16]测定。略有改动，取样5mL,用0.1mol/LNaOH滴定到pH8.20为终点，计算样品总酸含量（以酒石酸含量计），按公式计算其中X为每升样品中酒石酸的质量，g/L；C为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1为滴定试液时消耗氢氧化钠标准液的体积mL；V2为空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定液的体积，mL；F为稀释倍数；V为试样体积，mL；K为酸的换算系数，酒石酸为0.075。1．3．5．8 总酚含量 总酚含量的测定则采用福林酚法，参照Liang等[17]研究方法,其标准曲线以没食子酸为标液进行制定。分别配置浓度为10mg/l、20mg/l、40mg/l、80mg/l、100mg/l、120mg/l的没食子酸溶液，分别取1ml不同浓度的没食子酸溶液，加入5ml的蒸馏水，3ml的7.5%Na2CO3和1ml 1mol/l的Folin酚溶液，室温条件下避光保存1h，然后在765nm下测定其吸光值，制定其标准曲线，得出其标曲为y=0.003x+0.0051y:在765nm处的吸光值；x所测物质的总酚含量，mg/l；相关参数为R2=0.9911。提取液总酚的测定则为1ml的提取液中加入5ml的蒸馏水，3ml的7.5%Na2CO3和1ml 1mol/l的Folin酚溶液，室温条件下避光保存1h，然后在765nm下测定其吸光值，根据其标准曲线测定其含量。1．3．5．9 色度根据梁冬梅[18]等人研究的色度测定法分别在420、520、620nm处测定样品的吸光值，然后相加即可得样品的色度。1．3．5 . 10清除ABST自由基能力（ABTS法）ABTS清除自由基能力测定参考Liang等[17]研究方法。ABTS母液配制将7mM ABTS溶液和2.45mM过硫酸钾等体积混合，室温下避光静置反应16h。ABTS工作液配制取一定量ABTS母液使用0.2M磷酸盐缓冲液（pH7.4）稀释至734nm处的吸光值为0.70±0.02。样品测定取0.2mL样液加入3.8mLABTS工作液混合后，室温下避光静置6min后，于734nm处测定。使用Trolox作为标准物绘制标准曲线。最后结果以μmol TE/mL葡萄汁体积计（μmol TE/mL）。1．3．5 . 11 Fe3+还原能力（FRAP法）FRAP抗氧化能力参考He等[19]研究方法。将10mM TPTZ（40mM HCl），20mM FeCl3溶液，0.3M乙酸缓冲液（pH3.6）按1:1:10（vvv）混合，于37℃水浴保温1h。取0.1mL样液，加入0.3mL蒸馏水，3mLFRAP试剂，混合均匀后放入37℃水浴反应30 min后，于593nm处测定吸光值。使用Fe2SO4作为标准物绘制标准曲线。最后结果以μmol Fe2+/mL葡萄汁体积计（μmol Fe2+/mL）。4 数据处理与分析试验做2次平行测定，结果以平均值±标准差表示，采用SPSS 20.0统计分析软件对其进行方差分析（ANOVA）；并用Duncans复相关试验法进行均值差异性的相关分析，显著性水平p<0.05。2 结果与分析 2．1 不同方法处理后葡萄汁在储藏过程中澄清度的变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁吸光度在储藏过程中变化见表1。由表1可知，酶处理、超声波处理以及酶结合超声波处理后葡萄汁的吸光值显著降低，表明葡萄汁澄清度显著提高。0.2g/L果胶酶处理、130W/L超声波处理、0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理的葡萄汁吸光值分别为0.045、0.198、0.045，均显著低于空白葡萄汁（吸光值为0.746）。其中果胶酶处理效果显著可能是因为果胶酶在处理时分解葡萄汁中的果胶物质，使得果胶变成可溶性物质[J] ,而超声波产生的空化效应、机械效应和热效应对果汁中的蛋白质、果胶等大分子颗粒具有一定的分解破坏作用[20-22]，但主要为物理效应，跟酶处理的生化效应效果有一定差距。其次，不同浓度果胶酶、不同功率超声波处理样品均无显著区别，超声波结合果胶酶无加乘作用。此外，随着贮藏时间的延长，超声波处理样品、空白样品澄清度显著提高，超声波处果汁澄清度明显增加，而果胶酶以及果胶酶结合超声波处理样品吸光值显著增加，浑浊度增加。表1果胶酶、超声波以及酶结合超声波处理后储藏过程中葡萄汁吸光值(A)变化Table 1 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on clarity of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h0.746±0.041aA0.535±0.01aB0.443±0.03aB0.2g/L果胶酶,50℃1h0.045±0.002cA0.048±0.003 cAB0.090±0.002 cB0.4g/L果胶酶,50℃1h0.044±0.002 cA0.041±0.004cAb0.099±0.003cB130W/L超声波，50℃1h0.198±0.004bA0.158±0.006bA0.140±0.002bA260W/L 超声波，50℃1h0.200±0.000 bA0.153±0.001bB0.145±0.002bC0.2g/L果胶酶,130W/L 超声波,50℃1h0.045±0.001cB0.048±0.001cB0.088±0.003cA0.2g/L果胶酶,260W/L 超声波,50℃1h0.043±0.001cB0.046±0.002 cB0.085±0.002cA0.4g/L果胶酶,130W/L 超声波,50℃1h0.044±0.002cC0.046±0.004cB0.083±0.003cA0.4g/L果胶酶,260W/L 的超声波，50℃1h0.045±0.002 cB0.043±0.008 cB0.088±0.020cA注表中小写字母表式不同处理间显著性，大写字母表示不同贮藏时间间显著性，显著性水平0.05。下同。2. 2 不同方法处理及储藏过程中葡萄汁可溶性固形物含量变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后以及储藏过程中葡萄汁的可溶性固形物含量变化见表2。由表2知，在50℃条件下，不同酶浓度处理、不同功率超声波处理、酶处理联合超声波处理后的葡萄汁在储藏过程中与空白样品相比无显著性差异。同时，随着储藏时间的增加，葡萄汁固形物含量也无显著变化。表2 果胶酶、超声波以及酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中可溶性固形物含量的变化Table 2 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on total solid content of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h（%）18.1±0.4aB18.3±0.1aAB18.8±0.1aA0.2g/L果胶酶,50℃1h（%）18.2±0.4aA17.0±0.3aB18.3±0.05aA0.4g/L果胶酶,50℃1h（%）18.6±0.2aA18.5±0.1aA18.4±0.1aA130W/L超声波,50℃1h（%）18.5±0.2aA18.5±0.0aA18.1±0.3aA260W/L超声波,50℃1h（%）18.5±0.0aA18.3±0.2aA18.5±0.1aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波,50℃1h （%）18.0±0.2aA18.1±0.3aA18.5±0.0aA果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h（%）18.6±0.5 aA18.4±0.1 aA18.0±0.1 aA果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h（%）18.0±0.0 aA18.1±0.1 aA18.6±0.2 aA果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h（%）18.2±0.1 aA18.0±0.5 aA17.5±0.3 aA2. 3 不同处理后及储藏过程中葡萄汁pH值变化经果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理后葡萄汁pH值在储藏过程中变化见表3。由表3可知，酶处理及酶结合超声波处理后葡萄汁的pH值显著降低。0.2g/L果胶酶处理、以及0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理的葡萄汁pH值为3.68和3.71，均低于空白葡萄汁（pH为3.94）。可能是由于酶解使得有机酸含量减少，但葡萄汁溶液氢离子浓度增加，说明果胶酶作用使得有机酸种类发生了一定的变化，建立了新的电离平衡[23]。同时，超声波单独处理对葡萄汁pH值无显著影响，这与Ordó?ez-Santos[24]等人的研究结果一致。其次，不同浓度的果胶酶处理样品之间、不同功率超声波处理样品之间pH值无显著差异，果胶酶结合超声波无显著加乘作用。此外，随着储藏时间的增加，不同条件处理的葡萄汁pH值逐渐升高，根据方亮等人[23]研究可能是由于储藏过程中有机酸，如酒石酸等发生结晶沉降，导致葡萄汁pH值升高，酸度降低。表3果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中pH值变化Table 3 The pH changes in the stored procedure of grape juice were treated by the combination of pectin, ultrasonic and enzymeTime/day01020空白50℃1h3.94±0.01 aA4.39±0.03 aA4..35±0.01 aA0.2g/L果胶酶,50℃1h3.68±0.03 bA4.31±0.01 bA4.34±0.02 aA0.4g/L果胶酶,50℃1h3.75±0.11 aB4.31±0.02 aA4.36±0.01 aA130W/L超声波,50℃1h3.92±0.01 aC4.41±0.01 aA4.36±0.02 aA260W/L超声波,50℃1h3.94±0.01 aB4.41±0.02 aA4.39±0.02 aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h3.71±0.02 bB4.42±0.04 aA4.31±0.02 aA果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h3.76±0.01 aC4.41±0.01 aA4.34±0.10 aA果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h3.74±0.02 aB4.52±0.10 aA4.31±0.02 aA果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h3.71±0.01 aB4.49±0.04 aA4.28±0.00 aAB2. 4 不同处理处理及储藏过程中葡萄汁可溶性蛋白含量变化经果胶酶、超声波、果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在储藏过程中可溶性蛋白含量变化见表4。由表4可知，经过不同酶浓度处理、不同功率超声波处理、超声波联合果胶酶处理后的葡萄汁可溶性蛋白含量与空白样相比无显著差异，几乎都在41mg/L附近。随着贮藏时间的延长，葡萄汁可溶性蛋白含量呈逐渐降低趋势。表4果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中可溶性蛋白含量值变化Table 4 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on total soluble protein of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h（mg/L）41.37±0.39aA30.69±0.10 aA28.00±0.01 aA0.2g/L果胶酶,50℃1h（mg/L）41.16±0.38 bA30.79±0.5 aB28.81±0.01aC0.4g/L果胶酶,50℃1h（mg/L）41.37±0.38 aA31.75±0.19 aB27.71±0.38 aC130W/L超声波,50℃1h（mg/L）41.158±0.58 aA30.59±2.31 aB27.90±0.5aB260W/L超声波,50℃1h（mg/L）42.63±0.78 aA30.98±0.12 aB28.19±0.29 aC果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h（mg/L）41.17±1.53 aA30.40±0.19 aB28.87±0.39 aB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h（mg/L）42.52±0.19 aA30.12±0.48 aB27.90±0.58 aB果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h（mg/L）40.21±0.58 aA30.89±0.09 aB27.42±0.09 aC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h（mg/L）41.60±1.65 aA30.21±0.38 aB28.09±0.58 aB5 总单体花色苷含量经果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在储藏过程中花色苷含量变化见表5。由表5可知，在50℃条件下，经果胶酶处理、超声波处理以及果胶酶结合超声波处理后的花色苷含量略有降低。经0.2g/L果胶酶处理、0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理、130W/L超声波处理后葡萄汁花色苷含量分别为5.431、5.312、5.848mg/L，与空白对照组（6.349mg/L）相比均显著降低，根据Arnous[25]等人的研究可能是过量的果胶酶破坏了花色苷结构，且部分商业果胶酶可能具有β-葡萄糖苷酶活性降解了花色苷而使其含量降低。其次，不同浓度果胶酶处理样品之间以及不同功率超声波处理样品之间花色苷含量均无显著差异，超声波联合果胶酶无明显的加乘作用。此外，在储藏过程中，葡萄汁花色苷含量可能因为氧化等原因呈降低趋势。表5果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中总花色苷含量变化Table 5 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on total anthocyanin content of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h(mg/L)6.349±0.17 aA5.348±0.15 aB5.014±0.13 aB0.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)5.431±0.14 cA4.097±0.21 cAB4.428±0.12 bB0.4g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)5.514±0.18 cA4.831±0.14 cAB4.880±0.14 bB130W/L超声波,50℃1h(mg/L)5.848±0.15 aA5.548±0.15 bB4.963±0.14 bC260W/L超声波,50℃1h(mg/L)6.015±0.18 aA5.514±0.21 bB4.980±0.35 bB果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.312±0.14 cA4.177±0.12 cB4.843±0.22 bAB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.678±0.22 cA4.260±0.21 cAB4.177±0.15 bB果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.845±0.17 cA4.260±0.19 cB4.859±0.15 bC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.346±0.12 cA4.344±0.16 cB4.876±0.16 bC6 矢车菊素-3-葡萄糖苷含量经鉴定巨峰葡萄主要单体花色苷为矢车菊素-3-葡萄糖苷。经果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理后，葡萄汁矢车菊素-3-葡萄糖苷含量变化见表6。从表6可知经过超声波、果胶酶以及果胶酶结合超声波处理对都使得葡萄汁中矢车菊素-3-葡萄糖苷含量降低，果胶酶更为明显，根据Armous[25]等人的研究果胶酶Pectinex会降低低覆盆子果汁中花色苷含量，会使矢车菊-3-葡萄糖苷转变为矢车菊-3-芸香糖苷。表6果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁中矢车菊素-3-葡萄糖苷含量变化Table 6 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on Cornino-3-grape glycoside of grape juice during storage指标空白50℃1h (mg/L)0.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)39W超声波,50℃1h(mg/L)果胶酶0.2g/L, 39W超声波，50℃1h?(mg/L)矢车菊素-3-葡萄糖苷(mg/L)4.0473.5963.8443.6742．7 不同方式处理及储藏过程中葡萄汁可滴定酸含量变化经果胶酶、超声波、果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在贮藏过程中可滴定酸含量变化见表7。由表7可知，在50℃条件下，经0.2g/L果胶酶处理、0.2g/L果胶酶结合130W/L的超声波处理后葡萄汁中可滴定酸含量为4.41g/L和4.43g/L与原样（4.84g/L）相比略有降低，但经超声波处理的样品可滴定酸含量与空白样品无显著差异。这可能是由于果胶酶的使用降解了葡萄汁中果胶等物质，使得溶出物质增加，从而使得有机酸含量有所减少[26] ，而超声波属于机械处理，可能对可滴定酸含量无明显影响。其次，不同浓度果胶酶处理样品之间、不同功率超声波处理样品之间总体来看无显著差异，超声波结合果胶酶无明显的加乘作用。此外，在贮藏过程中，葡萄汁可滴定酸含量呈降低趋势，可能与苹果酸发酵，酒石酸沉降有关[1]。表7果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中可滴定酸含量变化Table 7 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on Titratable acid of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h（g/L）4.84±0.173aA4.37±0.145 aAB2.03±0.03 aB0.2g/L果胶酶,50℃1h（g/L）4.41±0.228 bA3.75±0.300 aB2.03±0.07 aC0.4g/L果胶酶,50℃1h（g/L）4.45±0.225 aA3.83±0.005 aA1.92±0.03 aC130W/L超声波,50℃1h（g/L）4.88±0.05 aA4.16±0.041 aA2.03±0.07 aC260W/L超声波,50℃1h（g/L）4.84±0.04 aA4.20±0.150 aB1.95±0.09 aC果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h（g/L）4.43±0.108 aA3.68±0.005 acB1.78±0.043 bC果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h（g/L）4.49±0.132 aA3.75±0.135 aB1.88±0.04 bC果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h（g/L）4.53±0.00 aA3.98±0.145 aB2.04±0.36 aC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h（g/L）4.42+0.00 aA4.13±0.070 aA2.15±0.023 aB2. 8 不同处理及储藏过程中葡萄汁总酚含量变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁在贮藏过程中总酚含量变化见表8。由表8可知，在50℃条件下，经不同浓度果胶酶处理、不同功率的超声波处理、不同浓度果胶酶结合不同功率的超声波处理后葡萄汁总酚含量与空白样品相比无显著性差异。随着储藏时间的延长，葡萄汁中总酚含量呈降低趋势。表8果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中总酚含量变化Table 8 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on The total phenol of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h(mg/L)60.67±1. 84 aA52.33±1.46 aB43.67±2.05 aC0.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)61.83±1.42 aA50.00±0.96 aB43.67±1.57 aC0.4g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)58.5±3.42 aA53.33±2.51 aAB43.56±2.14 aB130W/L超声波,50℃1h(mg/L)58.17±2.42 aA54.5±1.25 aAB2.03±0.07 aB260W/L超声波,50℃1h(mg/L)60.5±4.66 aA53.67±3.55 aA42.69±4.76 aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)61.3±2.17 aA52.33±1.95 aAB42.33±2.67 aB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)60.17±2.50 aA53.67±3.14 aAB43.00±2.71 aB果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)60.33±4.33 aA54.67±2.15 aAB54.67±2.15 aB果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)60.67±2.47 aA55.00±1.88 aA43.00±1.34 aC2．9 不同处理后及储藏过程中葡萄汁颜色变化经果胶酶、超声波、果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在储藏过程中颜色变化见表9。由表9可知，在50℃条件下，经130W/L功率超声波处理、0.2g/L果胶酶处理以及0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理后的葡萄汁色度值分别为0.534、0.163、0.151，相对于空白样品（色度值为1.24）均显著降低，但果胶酶处理效果较超声波更为明显，这可能与前文果胶酶降解花色苷使得花色苷含量降低有关。其次，不同浓度果胶酶处理样品之间以及不同功率超声波处理样品之间均无显著差异，超声波结合果胶酶处理无明显加乘作用。此外，随着贮藏时间点的延长，葡萄汁色度值略有增加，可能与果汁褐变等有关。表9果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中色度变化Table 9 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on the chroma of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h(mg/L)1.2401.1691.3070.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)0.1630.1460.1860.4g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)0.1550.1430.171130W/L超声波,50℃1h(mg/L)0.5340.5170.587260W/L超声波,50℃1h(mg/L)0.5570.5160.591果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1510.1430.183果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1510.1450.184果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1500.1470.183果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1470.1410.1702. 10 不同方式处理及储藏过程中葡萄汁抗氧化性变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁在贮藏过程中抗氧化性变化见表10、11。在ABTS和FRAP抗氧化实验中，由表10、11可知，在50℃条件下，经不同浓度的果胶酶处理、不同功率的超声波处理、不同功率的超声波结合不同浓度的果胶酶处理后，葡萄汁的抗氧化性与空白样品相比均无显著性差异。此外，随着贮藏时间的延长，葡萄汁的抗氧化性呈减弱趋势。表10果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中抗氧化性变化（ABTS）Table 10 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on the oxidation resistance of grape juice during storage（ABTS）Time/day01020空白50℃1h(μmol TE/g)0.206±0.016 aA0.203±0.015aA0.203±0.015 aA0.2g/L果胶酶,50℃1h (μmol TE/g)0.205±0.008 aA0.202±0.010 aA0.196±0.019 aA0.4g/L果胶酶,50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.004 aA0.203±0.013 aA0.197±0.010 aA130W/L超声波50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.028 aA0.203±0.009aA0.197±0.011 aA260W/L超声波50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.008 aA0.203±0.008aA0.197±0.007 aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.009aA0.203±0.013 aA0.198±0.007aA果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.009 aA0.204±0.007 aA0.197±0.007 aA果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.203±0.002aA0.204±0.003 aA0.197±0.010 aA果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.206±0.005 aA0.203±0.007 aA0.197±0.008 aA表11果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中抗氧化性变化（FRAP）Table 11 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on the oxidation resistance of grape juice during storage (FRAP)Time/day01020空白50℃1h(μmol Fe2+/L)0.327±0.002 aA0.292±0.002 aB0.219±0.0022aC0.2g/L果胶酶,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.314±0.002 cA0.293±0.003 aA0.223±0.001 aA0.4g/L果胶酶,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.320±0.003 bA0.310±0.003aA0.221±0.001 aB130W/L超声波,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.307±0.002 dA0.303±0.005 aA0.213±0.001aB260W/L超声波,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.326±0.002 a bA0.294±0.002aB0.224±0.000aC果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.308±0.002dA0.297±0.001 aA0.226±0.004 aB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.320±0.004 bA0.300±0.001 aB0.234±0.004 aC果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.323±0.001 bA0.290±0.003 aB0.226±0.002 aC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.324±0.002 a bA0.294±0.003 aB0.231±0.001aC3 结论及讨论 本实验中果胶酶、超声波在葡萄汁澄清过程中效果显著，0.2g/L处理浓度时吸光值从0.7左右降低到0.04左右，功率为130W/L的超声波处理后，葡萄汁吸光值降到0.2左右，但果胶酶澄清效果更为突出。杨旭[27]等人的研究结果也比较明显，果胶酶处理后的葡萄汁透光率更是达到84.92%。因此，果胶酶是提高葡萄汁澄清度的良好材料。 实验中果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理对葡萄汁的总酚含量、抗氧化性、可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量等无显著影响，对可滴定酸含量、pH值略有影响，但影响不大。与刘崑[13]等人果胶酶澄清葡萄汁的工艺研究结果与原汁相比可溶性固形物含量、pH含量基本不变，周为[8]等人超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用的研究中超声波处理对绿茶中蛋白质、色差等影响较小等结论较为一致。因此，果胶酶、超声波等澄清处理不会使葡萄汁可溶性固形物含量、pH值等指标发生显著改变，即对葡萄汁成分影响不大。在贮藏过程中葡萄汁总酚含量、溶性蛋白含量、抗氧化性等指标可能因在氧化、酶促褐变、分解等反应而降低，酸性减弱等使得葡萄汁营养价值降低，同时也引起果汁浑浊。因此，在贮藏过程中对营养物质的保存至关重要。针对贮藏过程中葡萄汁变浑浊、成分减少等问题，根据王爱军[28]等人研究，可采用冷冻法，冷却后除去底部沉淀，采用添加偏酒石酸可促进酒石酸溶解。根据张军[29]等人研究发现在果汁中加入适量的VC可减少果汁中的呈色物质被氧化。陈贤爽[30]等人研究加工前热烫钝化酶活性对防止酶解也是一项良好的选择。目前来看超声波结合澄清剂的研究较多，如章斌等人[31]研究的超声波辅助壳聚糖降解芒果汁来提高澄清度，结果表明，经超声波降解后的壳聚糖澄清效果明显高于单独使用超声波的。超声波结合酶澄清研究较少，虽然超声波、果胶酶对葡萄汁都有一定的澄清作用，但在本实验中采用超声波结合果胶酶对葡萄汁的澄清稳定加乘作用并不明显，或许是因为其与壳聚糖经超声波降解后小分子在絮凝能力更为突出的原理不同[32]，超声波属于机械澄清而酶属于生化澄清且超声波对果胶酶的活性没有显著激活作用有关。总结在澄清方面，果胶酶、超声波处理对葡萄汁澄清效果显著，但果胶酶澄清效果更为突出。在稳定性方面，果胶酶、超声波两种处理方式对葡萄汁成分无显著影响，超声波处理稳定性更好。果胶酶、超声波联合处理对葡萄汁澄清、稳定方面无显著加乘作用。致谢最后，我要感谢吴越师姐、王建栋师兄、韩梦凡师姐、张静林师姐等整个实验室师兄姐们，在实验室里遇到问题就寻助他们，他们简直就是一个智库，他们也很大方，对我们总是知无不言、言无不尽，教会我使用设备仪器以及许多实验方法。参考文献[1] 姜守军, 周光麒. 果胶酶澄清葡萄汁的工艺研究[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(04): 1109-1110.[2] 史亚萍，张永刚,安广池.不同澄清方式对石榴汁澄清效果的比较[J]. 食品工业，2015，36(09) : 42-46.[3] 阿衣满古力, 朱旋, 热合满. 果胶酶澄清和田葡萄汁工艺研究[J]. 新疆农业科学, 2010， 47（6）:1102-1125.[4] 吴汉东. 不同澄清剂对葡萄汁澄清效果研究[J]. 食品工艺, 2013, 34(03) : 147-149.[5] 张梦微. 不同澄清方法对枸杞子酿造干酒澄清效果研究[J]. 中国食品添加剂, 2016, 22(09) : 169-193.[6] 钟烈洲. 超声波对现榨苹果汁的品质影响[D]. 浙江大学硕士学位论文, 2013.[7] 张丽芬. 果胶多糖超声波定向降解途径及机理研究[M]. 博士论文, 2013.[8] 周为, 叶阳, 杨坚. 超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(04) : 7200-7201.[9] 罗威, 罗立新. 果胶酶和硅藻土联合澄清荔枝果汁的研究[J]. 实验报告与理论研究, 2010, 13(10) : 10-14.[10] 章斌，谢国丹,丁丹丽.壳聚糖的超声波降解及对芒果汁澄清效果的研究[J]. 食品工艺科技，2012，33(03) : 268-271.[11] 梁春虹, 黄惠华. 超声波场致效应对酶的影响[J]. 食品与机械, 2007, 23(03) : 133-137.[12] 杨旭，屈小玄，郭庆贺.葡萄汁澄清工艺的研究[J]. 食品工艺科技，2014，35(06) : 277-277.[13] 刘崑，杨玲辉,闫迎春.果胶酶澄清葡萄汁的工艺研究[J]. 中国农学通报，2011，27(05) : 447-451.[14] 黄婉玉，曹炜,李菁.考马斯亮蓝法测定果汁中蛋白质的含量[J].食品与发酵工业 ，2009，35(05) : 160-162.[15] Bakowska-Barczak, A.M., Kolodziejczk, Paul.P. Black currant polyphenols: Their storage stability and microencapsulation[J]. Industrial Crops and Products, 2011, 34: 1301-1309.[16] 国家标准局.GB/T 12456-1990 食品中总酸的测定方法 [S],1990.[17] Liang, L.H., Wu, X.Y., Zhao, T, et al. In vitro bioaccessibility and antioxidant activity of anthocyanins from mulberry(Morus atropurpurea Roxb.) following simulated gastro-intestinal digestion[J]. Food Research International, 2012, 46:76-82.[18] 梁冬梅，李记明,林玉华.分光光度法测葡萄酒的色度[J].中外葡萄与葡萄酒，2002，36(06) : 57-65.[19] He, Z.Y., Yuan, B., Zeng, M.M., et al. Effect of simulated processing on the antioxidant capacity and in vitro protein digestion of fruit juice-milk beverage model systems[J]. Food Chemistry, 2015,175:457-464.[20] R J Wakeman, A J L Bailey, Sonothickening: continuous in – line concentration of fine particle suspensions by power ultrasournd[J].Institution of Chemical Engineers , 2000，78(06) : 57-65.[21] 黄永春，马月飞,谢清若.超声波辅助提取西番莲果品中果胶的研究[J].食品科学，2006，27(10) : 314-344.[22] 杨希娟，孙小凤,肖明.超声波辅助提取马铃薯渣中的果胶[J].食品与发酵工业 ，2009，35(11) : 156-159.[23] 方亮，赵慧芳,屈乐.酶解澄清工艺对葡萄汁品质的影响[J].食品科技 ，2011，36(06) : 57-65.[24] LE Ordó?ez-Santos, J Martínez-Girón , ME Arias-Jaramillo. Effect of ultrasound treatment on visual color, vitamin C, total phenols, and carotenoids content in Cape gooseberry juice[j]. Food Chemistry, 2017, 233:96-100.[25] Arnous A, Meyer A S. Discriminated release of phenolic substances from red wine grape skins (Vitisvinifera I) By multicomponent enzymes treatment[j]. Biochemical Engineering Journl, 2010, 49(1):68-77[26] 杜健，杨颖，赵明烨.贮藏中香椿多酚抗氧化性的变化研究[J]. 北京林业大学学报，2011，33(02) : 120-125.[27] 杨旭，屈小玄，郭庆贺.葡萄汁澄清工艺的研究[J]. 食品工业科技，2014，36(06) : 277-283.[28] 王爱军. 关于葡萄汁澄清问题的探讨[J]. 食品研发与开发, 1999, 20(04): 60-63.[29] 张军. 葡萄汁澄清工艺方法的研究[J]. 农产品加工创新版, 2010, 09(221): 61-63.[30] 陈贤爽. 野生植物保护与利用[M]. 西北农民科技大学, 2016.陈小强.超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(44)7200-7201.[31] 晋燕曦，许时婴,王章.葡萄汁澄清工艺及机理研究进展[J].食品农业科技 ，2001，03(003) : 9-13.[32] Wang Li-li, Li Xiao-yu, Su-we. The effect of the degradation gradiets of chitosan irradiatcd by co-r fay on the maize germination and seedling growth[j]. 激光生物报, 2008, 17(5): 641-646.
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1 材料与试剂 2
1.2 仪器与设备 3
1.3 试验方法 3
1.3.1葡萄汁的制备3
1.3.2 果胶酶澄清试验3
1.3超声波澄清实验3
1.3.4超声波结合果胶酶澄清试验3
1.3.5理化分析3
2实验结果及分析5
2.1葡萄汁贮藏过程中吸光值变化5
2.2 葡萄汁贮藏过程中可溶性固形物含量变化 6
2.3葡萄汁贮藏过程中pH值变化6
2.4葡萄汁贮藏过程中可溶性蛋白含量变化7
2.5葡萄汁贮藏过程中总花色苷含量变化7
2.6葡萄汁贮藏过程矢车菊素3葡萄糖苷含量变化8
2.7葡萄汁贮藏过程中可滴定酸含量变化8
2.8葡萄汁贮藏过程中总酚含量变化9
2.9葡萄汁贮藏过程中颜色变化9
2.10葡萄汁贮藏过程中抗氧化性变化10
3结果及讨论11
致谢11
参考文献12 果胶酶结合超声波对葡萄汁澄清度和稳定性的影响
引言
sities were 130 and 260 W/L. the processing temperature was 50 oC and processing duration was 50 min. After each treatment, grape juices were stored in 4 oC. Studies have found that by 130 W/L ultrasonic, 0.2 g/L pectinase and 0.2 g/L pectin enzyme combined with 130 W/L ultrasonic processing grape juice clarification degree relative to control grape juice increased significantly. Meanwhile, color intensity and anthocyanin content decreased after ultrasound, enzyme, and combined ultrasound and enzyme treatments. Furthermore, 0.2 g/L after enzyme treatment of grape juice samples pH value (3.72) compared with the blank control (3.94) and the content of titratable acid (4.41 g/L) compared with the ck (4.53 g/L) is slightly lower, but there was no significant difference. All the treatments did not affect the contents of total solids, soluble protein content, total phenolics and titratable acid significantly. Besides, contents of soluble protein, total phenolics and titratable acid decreased gradually during storage. Among all the three treatments, ultrasound treatment alone better retained grape juice components, whereas the clarification effect of ultrasound treatment alone was weaker than that of other treatments. There was no interaction effect when ultrasound was combined with enzyme treatment. 葡萄口感丰富，品种繁多，在我国分布较广。以其为原料的葡萄饮品酸甜可口、营养丰富，深受大众所喜爱。葡萄汁不仅可以用来制作多种葡萄饮品，而且还可以用来酿造葡萄酒。随着我国逐渐进入全面小康社会，人们的生活水平得到了较大的提高，对于葡萄的需求不仅仅局限于作为水果直接食用。因此，我国的葡萄汁市场潜力较大。葡萄汁是十分常见饮品之一，其加工的关键环节在于葡萄品种的筛选、色素的提取、澄清以及沉淀的去除等，其中澄清是加工工艺的重点，澄清度是判断葡萄汁质量的重要指标之一。葡萄果皮碎片残留以及酒石酸析出，多酚类物质、果胶及蛋白质的存在是引起葡萄汁浑浊、沉淀现象的主要原因[1] 。目前果汁澄清方法有壳聚糖法、果胶酶法、蛋白质法、蛋白酶法等以生物澄清为主的澄清方法，此类方法通过活性物质分解果汁中引起浑浊的多糖、果胶以及酚类物质，使得葡萄汁变得更加清澈透明、同时还改善果汁过滤效率从而促进出汁率和生产效率。史亚萍[2]等人在使用壳聚糖、果胶酶的澄清石榴汁研究中发现，果胶酶的澄清效果最佳。阿衣满古力[3]等人研究发现采用0.4g/L的果胶酶在45℃的条件下澄清葡萄汁50min，葡萄汁的澄清效果达到最佳，透光率达到94%以上。根据方亮[4]等人研究果胶酶澄清后果汁可溶性固形物、pH值等基本不变，对葡萄汁营养成分保护具有积极作用。除以生物澄清为主的澄清方法，常用于食品加工技术主要包括超声波、辐射、高压、脉冲磁场、脉冲电场以及明胶、皂土、单宁吸附等物理澄清方法[5]，其中超声波是指频率高，超出人类正常听觉上限的一种机械波。可根据能量的强弱分为功率超声和检查超声，其中在食品中应用的主要是功率超声波。与传统的食品加工技术相比，功率超声对果汁中营养成分和活性物质的破坏程度较低，具有无污染、能耗低、能提升果汁产品的质量品质和生产效率，其原理主要是使酶钝化、果汁灭菌[6]。是一种环境友好型的食品加工技术，在解冻、干燥、均质化、灭菌以及天然成分提取方面已有应用，超声波所产生的三大效应热效应、机械效应、空化效应对果蔬菜汁中的果胶、蛋白质等大分子颗粒物具有一定的破坏作用 [7]。周为[8]等人在超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用研究中发现超声波能破坏绿茶汁中聚合物，使许多有效物质分解处理，但对蛋白质和色差等影响较小。此外，便是研究较少的联合澄清法，罗威[9]等人采用果胶酶和硅藻土联合澄清荔枝果汁的研究发现，联合澄清效果和贮藏稳定性均良好。章斌等人[10]研究发现超声波结合壳聚糖对芒果汁有较好的澄清作用，澄清效果明显优于壳聚糖单独处理组。且在超声功率为160W、温度50℃、处理时间为30min时透光率最佳。根据梁春虹[11]等人研究发现适当功率的超声波对部分酶有激活作用，能促进酶的分解效率。这为本实验果胶酶结合超声波在果蔬菜汁澄清、稳定方面提供了一定的可行性。本研究分别采用果胶酶，超声波及果胶酶联合超声处理葡萄汁，旨在探究这三种方式处理对葡萄汁澄清度和稳定性的影响。1 材料与方法 1．1 材料与试剂巨峰葡萄江苏省包容市茅山镇恒泰家庭农场提供，采收于2015年9月份，采收后放置于-18℃冰柜贮藏；果胶酶（Activity≥30U/mg）安徽酷尔生物工程有限公司；氯化钠分析纯，西陇化工股份有限公司；氢氧化钠分析纯，西陇化工股份有限公司；浓盐酸分析纯，南京化学试剂股份有限公司；乙酸分析纯，南京化学试剂股份有限公司；乙酸钠分析纯，西陇化工股份有限公司；三氯化铁分析纯，国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇分析纯，广东光华科技股份有限公司；TPTZ生化试剂，Sigma公司；ABTS生化试剂，Sigma公司；磷酸二氢钠分析纯，广东光华科技股份有限公司；磷酸氢二钠分析纯，广东光华科技股份有限公司；福林酚试剂分析纯，源叶生物有限公司；过硫酸钾分析纯，西陇化工股份有限公司；考马斯亮蓝国药集团化学试剂有限公司。1．2 仪器与设备UV9100系列紫外可见分光光度计；Orion818 型实验室pH计；（ PB-10/C标准型pH计，上海精密仪器仪表有限公司） TGL-16C台式离心机, 上海安亭科学仪器厂； Agilent 1200 高效液相色谱仪，美国安捷伦公司；CKDC-1006程序控温低温恒温浴槽南京凡帝朗信息科技有限公司；JA200型电子天平上海精密科学仪器有限公司；多功能打浆机曲阜市汇众机械设备有限公司；折光仪四川豪创有限公司；VCX130超声波细胞破碎仪美国Sonics公司。1．3 试验方法1．3．1 葡萄汁的制备葡萄汁的制取方法参考杨旭等人[12]研究的方法。取放置于-18℃冰柜的巨峰葡萄于常温下隔夜解冻、筛选、用清水洗净、破碎机打浆、300目滤网过滤后低温储藏待用。1．3．2 果胶酶澄清试验根据刘崑等人研究方法[13]。果胶酶处理葡萄汁原汁液的最适浓度在0.2g/L左右。采用Activity≥30U/mg的果胶酶对过滤后的葡萄汁进行处理，称取0.06g、0.12g果胶酶分别于300mL已制备好的葡萄汁原液中，搅拌混匀后放置于50℃的恒温水浴锅中恒温加热1h，然后在10000r/min的条件下离心20min，取上清液低温储藏待测，测定时间为加酶处理后的第0、10、20天。1．3．3 超声波澄清试验根据章斌等人采用超声波对芒果汁进行澄清处理取得良好效果[10]来看，说明超声波对果汁澄清有着一定的效果。采用超声输出功率分别为39、78W的超声波分别对300mL已制备好的葡萄原汁在50℃的恒温水浴锅进行澄清处理1h，然后在10000r/min的条件下离心20min，取上清液低温储藏待测，测定时间为加酶处理后的第0、10、20天。1．3．4 超声波结合果胶酶澄清试验 取4份过滤后的葡萄原汁各300mL，其中两份各加入0.06g果胶酶后置于50℃的恒温水浴锅，分别采用输出功率39 W、78 W的超声波进行澄清处理1h，另外两份各加入0.015g果胶酶后置于50℃的恒温水浴锅，分别采用输出功率39W、78W的超声波进行澄清处理1h，所有样品澄清处理结束后在10000r/min的条件下离心20min，取上清液低温储藏待测，测定时间为加酶处理后的第0、10、20天。每个实验做两个重复。1．3．5 理化分析1．3．5．1 澄清度测定使用UV9100系列紫外可见分光光度计在720nm处进行测定，测定值吸光度与果汁澄清度成反比关系。3．5．2 可溶性固形物含量使用折光仪进行测定（单位为%）。1．3．5．3 pH值使用Orion818 型实验室pH计进行测定。1．3．5．4 可溶性蛋白含量测定葡萄汁可溶性蛋白含量测定参照黄婉玉等研究[14]方法，即考马斯亮蓝法。用牛血清蛋白配制标准溶液，在试管中分别移取牛血清蛋白标准液0、0.2、0.4、0.6、0.80、1.0、1.2、1.4mL加蒸馏水至2mL刻度，配成浓度0.0、10.4、20.8、31.2、41.6、50.2、62.4、72.8μg/L标准溶液，在各个试管中分别加入2.0ml考马斯亮蓝G-250溶液，在595nm处测定吸光度，以牛血清蛋白含量标准溶的液浓度为横坐标，以吸光度作为纵坐标，绘制标准曲线Y=0.0083X+0.1449(R8=0.9964，X可溶性蛋白含量mg/L，Y吸光度)。取1mL果汁于试管，加入2.0mL考马斯亮蓝G-250溶液，用蒸馏水定容至4mL摇匀放置10min,测定样品595nm吸光度。1．3．5．5 总花色苷含量测定 葡萄汁的总花色苷含量测定参考Yousefi等[12]研究的小光系数法。称取1 mL样品溶液，加入4ml酸化乙醇（乙醇/水/盐酸=69/30/1(V:V:V)）避光静置30min后，测定其520处OD值。以矢车菊色素-3-葡萄糖苷计算结果 C（mg/L 矢车菊色素-3-葡萄糖苷）=A520×16.7×d式中，A吸光值；d:稀释倍数。1．3．5．6 矢车菊色素-3-葡萄糖苷测定葡萄汁含主要单体花色苷测定方法参考Cui等人[15]研究的方法，略有改动，据鉴定巨峰葡萄主要单体花色苷为矢车菊素-3-葡萄糖苷，取0.1ml葡萄汁溶解于20ml60%的乙醇溶液里，取上清液过0.45um的水性过滤膜过滤进行高相色谱液相测定。Y=43318X-62.527(Y为峰面积，X是花色苷含量mg/ml)相关系数为0.9993条件有液相柱(4.6×250mm, 5μm) Agilent TC-C18柱；柱子温度30℃；流动相B色谱乙腈，流动相A为0.5%三氟乙酸，A、B初始比例为85%15%，流速为0.8mL/min；检测时间50min；进样量25μL；检测波长520nm；流动相采用梯度洗脱，乙腈浓度变化梯度为（0-5min,10～12%;5-14min,12～13%;14-16min,13～14%;16-18min,14～16%; 18-19min,16～18%;19-22min,18～22%; 22-35min,22～30%。最终含量以mg单体花色苷/L葡萄汁(mg/L)表示。1．3．5．7 可滴定酸含量总酸含量采用电位滴定法[16]测定。略有改动，取样5mL,用0.1mol/LNaOH滴定到pH8.20为终点，计算样品总酸含量（以酒石酸含量计），按公式计算其中X为每升样品中酒石酸的质量，g/L；C为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1为滴定试液时消耗氢氧化钠标准液的体积mL；V2为空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定液的体积，mL；F为稀释倍数；V为试样体积，mL；K为酸的换算系数，酒石酸为0.075。1．3．5．8 总酚含量 总酚含量的测定则采用福林酚法，参照Liang等[17]研究方法,其标准曲线以没食子酸为标液进行制定。分别配置浓度为10mg/l、20mg/l、40mg/l、80mg/l、100mg/l、120mg/l的没食子酸溶液，分别取1ml不同浓度的没食子酸溶液，加入5ml的蒸馏水，3ml的7.5%Na2CO3和1ml 1mol/l的Folin酚溶液，室温条件下避光保存1h，然后在765nm下测定其吸光值，制定其标准曲线，得出其标曲为y=0.003x+0.0051y:在765nm处的吸光值；x所测物质的总酚含量，mg/l；相关参数为R2=0.9911。提取液总酚的测定则为1ml的提取液中加入5ml的蒸馏水，3ml的7.5%Na2CO3和1ml 1mol/l的Folin酚溶液，室温条件下避光保存1h，然后在765nm下测定其吸光值，根据其标准曲线测定其含量。1．3．5．9 色度根据梁冬梅[18]等人研究的色度测定法分别在420、520、620nm处测定样品的吸光值，然后相加即可得样品的色度。1．3．5 . 10清除ABST自由基能力（ABTS法）ABTS清除自由基能力测定参考Liang等[17]研究方法。ABTS母液配制将7mM ABTS溶液和2.45mM过硫酸钾等体积混合，室温下避光静置反应16h。ABTS工作液配制取一定量ABTS母液使用0.2M磷酸盐缓冲液（pH7.4）稀释至734nm处的吸光值为0.70±0.02。样品测定取0.2mL样液加入3.8mLABTS工作液混合后，室温下避光静置6min后，于734nm处测定。使用Trolox作为标准物绘制标准曲线。最后结果以μmol TE/mL葡萄汁体积计（μmol TE/mL）。1．3．5 . 11 Fe3+还原能力（FRAP法）FRAP抗氧化能力参考He等[19]研究方法。将10mM TPTZ（40mM HCl），20mM FeCl3溶液，0.3M乙酸缓冲液（pH3.6）按1:1:10（vvv）混合，于37℃水浴保温1h。取0.1mL样液，加入0.3mL蒸馏水，3mLFRAP试剂，混合均匀后放入37℃水浴反应30 min后，于593nm处测定吸光值。使用Fe2SO4作为标准物绘制标准曲线。最后结果以μmol Fe2+/mL葡萄汁体积计（μmol Fe2+/mL）。4 数据处理与分析试验做2次平行测定，结果以平均值±标准差表示，采用SPSS 20.0统计分析软件对其进行方差分析（ANOVA）；并用Duncans复相关试验法进行均值差异性的相关分析，显著性水平p<0.05。2 结果与分析 2．1 不同方法处理后葡萄汁在储藏过程中澄清度的变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁吸光度在储藏过程中变化见表1。由表1可知，酶处理、超声波处理以及酶结合超声波处理后葡萄汁的吸光值显著降低，表明葡萄汁澄清度显著提高。0.2g/L果胶酶处理、130W/L超声波处理、0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理的葡萄汁吸光值分别为0.045、0.198、0.045，均显著低于空白葡萄汁（吸光值为0.746）。其中果胶酶处理效果显著可能是因为果胶酶在处理时分解葡萄汁中的果胶物质，使得果胶变成可溶性物质[J] ,而超声波产生的空化效应、机械效应和热效应对果汁中的蛋白质、果胶等大分子颗粒具有一定的分解破坏作用[20-22]，但主要为物理效应，跟酶处理的生化效应效果有一定差距。其次，不同浓度果胶酶、不同功率超声波处理样品均无显著区别，超声波结合果胶酶无加乘作用。此外，随着贮藏时间的延长，超声波处理样品、空白样品澄清度显著提高，超声波处果汁澄清度明显增加，而果胶酶以及果胶酶结合超声波处理样品吸光值显著增加，浑浊度增加。表1果胶酶、超声波以及酶结合超声波处理后储藏过程中葡萄汁吸光值(A)变化Table 1 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on clarity of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h0.746±0.041aA0.535±0.01aB0.443±0.03aB0.2g/L果胶酶,50℃1h0.045±0.002cA0.048±0.003 cAB0.090±0.002 cB0.4g/L果胶酶,50℃1h0.044±0.002 cA0.041±0.004cAb0.099±0.003cB130W/L超声波，50℃1h0.198±0.004bA0.158±0.006bA0.140±0.002bA260W/L 超声波，50℃1h0.200±0.000 bA0.153±0.001bB0.145±0.002bC0.2g/L果胶酶,130W/L 超声波,50℃1h0.045±0.001cB0.048±0.001cB0.088±0.003cA0.2g/L果胶酶,260W/L 超声波,50℃1h0.043±0.001cB0.046±0.002 cB0.085±0.002cA0.4g/L果胶酶,130W/L 超声波,50℃1h0.044±0.002cC0.046±0.004cB0.083±0.003cA0.4g/L果胶酶,260W/L 的超声波，50℃1h0.045±0.002 cB0.043±0.008 cB0.088±0.020cA注表中小写字母表式不同处理间显著性，大写字母表示不同贮藏时间间显著性，显著性水平0.05。下同。2. 2 不同方法处理及储藏过程中葡萄汁可溶性固形物含量变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后以及储藏过程中葡萄汁的可溶性固形物含量变化见表2。由表2知，在50℃条件下，不同酶浓度处理、不同功率超声波处理、酶处理联合超声波处理后的葡萄汁在储藏过程中与空白样品相比无显著性差异。同时，随着储藏时间的增加，葡萄汁固形物含量也无显著变化。表2 果胶酶、超声波以及酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中可溶性固形物含量的变化Table 2 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on total solid content of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h（%）18.1±0.4aB18.3±0.1aAB18.8±0.1aA0.2g/L果胶酶,50℃1h（%）18.2±0.4aA17.0±0.3aB18.3±0.05aA0.4g/L果胶酶,50℃1h（%）18.6±0.2aA18.5±0.1aA18.4±0.1aA130W/L超声波,50℃1h（%）18.5±0.2aA18.5±0.0aA18.1±0.3aA260W/L超声波,50℃1h（%）18.5±0.0aA18.3±0.2aA18.5±0.1aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波,50℃1h （%）18.0±0.2aA18.1±0.3aA18.5±0.0aA果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h（%）18.6±0.5 aA18.4±0.1 aA18.0±0.1 aA果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h（%）18.0±0.0 aA18.1±0.1 aA18.6±0.2 aA果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h（%）18.2±0.1 aA18.0±0.5 aA17.5±0.3 aA2. 3 不同处理后及储藏过程中葡萄汁pH值变化经果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理后葡萄汁pH值在储藏过程中变化见表3。由表3可知，酶处理及酶结合超声波处理后葡萄汁的pH值显著降低。0.2g/L果胶酶处理、以及0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理的葡萄汁pH值为3.68和3.71，均低于空白葡萄汁（pH为3.94）。可能是由于酶解使得有机酸含量减少，但葡萄汁溶液氢离子浓度增加，说明果胶酶作用使得有机酸种类发生了一定的变化，建立了新的电离平衡[23]。同时，超声波单独处理对葡萄汁pH值无显著影响，这与Ordó?ez-Santos[24]等人的研究结果一致。其次，不同浓度的果胶酶处理样品之间、不同功率超声波处理样品之间pH值无显著差异，果胶酶结合超声波无显著加乘作用。此外，随着储藏时间的增加，不同条件处理的葡萄汁pH值逐渐升高，根据方亮等人[23]研究可能是由于储藏过程中有机酸，如酒石酸等发生结晶沉降，导致葡萄汁pH值升高，酸度降低。表3果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中pH值变化Table 3 The pH changes in the stored procedure of grape juice were treated by the combination of pectin, ultrasonic and enzymeTime/day01020空白50℃1h3.94±0.01 aA4.39±0.03 aA4..35±0.01 aA0.2g/L果胶酶,50℃1h3.68±0.03 bA4.31±0.01 bA4.34±0.02 aA0.4g/L果胶酶,50℃1h3.75±0.11 aB4.31±0.02 aA4.36±0.01 aA130W/L超声波,50℃1h3.92±0.01 aC4.41±0.01 aA4.36±0.02 aA260W/L超声波,50℃1h3.94±0.01 aB4.41±0.02 aA4.39±0.02 aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h3.71±0.02 bB4.42±0.04 aA4.31±0.02 aA果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h3.76±0.01 aC4.41±0.01 aA4.34±0.10 aA果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h3.74±0.02 aB4.52±0.10 aA4.31±0.02 aA果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h3.71±0.01 aB4.49±0.04 aA4.28±0.00 aAB2. 4 不同处理处理及储藏过程中葡萄汁可溶性蛋白含量变化经果胶酶、超声波、果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在储藏过程中可溶性蛋白含量变化见表4。由表4可知，经过不同酶浓度处理、不同功率超声波处理、超声波联合果胶酶处理后的葡萄汁可溶性蛋白含量与空白样相比无显著差异，几乎都在41mg/L附近。随着贮藏时间的延长，葡萄汁可溶性蛋白含量呈逐渐降低趋势。表4果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中可溶性蛋白含量值变化Table 4 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on total soluble protein of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h（mg/L）41.37±0.39aA30.69±0.10 aA28.00±0.01 aA0.2g/L果胶酶,50℃1h（mg/L）41.16±0.38 bA30.79±0.5 aB28.81±0.01aC0.4g/L果胶酶,50℃1h（mg/L）41.37±0.38 aA31.75±0.19 aB27.71±0.38 aC130W/L超声波,50℃1h（mg/L）41.158±0.58 aA30.59±2.31 aB27.90±0.5aB260W/L超声波,50℃1h（mg/L）42.63±0.78 aA30.98±0.12 aB28.19±0.29 aC果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h（mg/L）41.17±1.53 aA30.40±0.19 aB28.87±0.39 aB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h（mg/L）42.52±0.19 aA30.12±0.48 aB27.90±0.58 aB果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h（mg/L）40.21±0.58 aA30.89±0.09 aB27.42±0.09 aC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h（mg/L）41.60±1.65 aA30.21±0.38 aB28.09±0.58 aB5 总单体花色苷含量经果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在储藏过程中花色苷含量变化见表5。由表5可知，在50℃条件下，经果胶酶处理、超声波处理以及果胶酶结合超声波处理后的花色苷含量略有降低。经0.2g/L果胶酶处理、0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理、130W/L超声波处理后葡萄汁花色苷含量分别为5.431、5.312、5.848mg/L，与空白对照组（6.349mg/L）相比均显著降低，根据Arnous[25]等人的研究可能是过量的果胶酶破坏了花色苷结构，且部分商业果胶酶可能具有β-葡萄糖苷酶活性降解了花色苷而使其含量降低。其次，不同浓度果胶酶处理样品之间以及不同功率超声波处理样品之间花色苷含量均无显著差异，超声波联合果胶酶无明显的加乘作用。此外，在储藏过程中，葡萄汁花色苷含量可能因为氧化等原因呈降低趋势。表5果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中总花色苷含量变化Table 5 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on total anthocyanin content of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h(mg/L)6.349±0.17 aA5.348±0.15 aB5.014±0.13 aB0.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)5.431±0.14 cA4.097±0.21 cAB4.428±0.12 bB0.4g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)5.514±0.18 cA4.831±0.14 cAB4.880±0.14 bB130W/L超声波,50℃1h(mg/L)5.848±0.15 aA5.548±0.15 bB4.963±0.14 bC260W/L超声波,50℃1h(mg/L)6.015±0.18 aA5.514±0.21 bB4.980±0.35 bB果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.312±0.14 cA4.177±0.12 cB4.843±0.22 bAB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.678±0.22 cA4.260±0.21 cAB4.177±0.15 bB果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.845±0.17 cA4.260±0.19 cB4.859±0.15 bC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)5.346±0.12 cA4.344±0.16 cB4.876±0.16 bC6 矢车菊素-3-葡萄糖苷含量经鉴定巨峰葡萄主要单体花色苷为矢车菊素-3-葡萄糖苷。经果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理后，葡萄汁矢车菊素-3-葡萄糖苷含量变化见表6。从表6可知经过超声波、果胶酶以及果胶酶结合超声波处理对都使得葡萄汁中矢车菊素-3-葡萄糖苷含量降低，果胶酶更为明显，根据Armous[25]等人的研究果胶酶Pectinex会降低低覆盆子果汁中花色苷含量，会使矢车菊-3-葡萄糖苷转变为矢车菊-3-芸香糖苷。表6果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁中矢车菊素-3-葡萄糖苷含量变化Table 6 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on Cornino-3-grape glycoside of grape juice during storage指标空白50℃1h (mg/L)0.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)39W超声波,50℃1h(mg/L)果胶酶0.2g/L, 39W超声波，50℃1h?(mg/L)矢车菊素-3-葡萄糖苷(mg/L)4.0473.5963.8443.6742．7 不同方式处理及储藏过程中葡萄汁可滴定酸含量变化经果胶酶、超声波、果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在贮藏过程中可滴定酸含量变化见表7。由表7可知，在50℃条件下，经0.2g/L果胶酶处理、0.2g/L果胶酶结合130W/L的超声波处理后葡萄汁中可滴定酸含量为4.41g/L和4.43g/L与原样（4.84g/L）相比略有降低，但经超声波处理的样品可滴定酸含量与空白样品无显著差异。这可能是由于果胶酶的使用降解了葡萄汁中果胶等物质，使得溶出物质增加，从而使得有机酸含量有所减少[26] ，而超声波属于机械处理，可能对可滴定酸含量无明显影响。其次，不同浓度果胶酶处理样品之间、不同功率超声波处理样品之间总体来看无显著差异，超声波结合果胶酶无明显的加乘作用。此外，在贮藏过程中，葡萄汁可滴定酸含量呈降低趋势，可能与苹果酸发酵，酒石酸沉降有关[1]。表7果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中可滴定酸含量变化Table 7 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on Titratable acid of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h（g/L）4.84±0.173aA4.37±0.145 aAB2.03±0.03 aB0.2g/L果胶酶,50℃1h（g/L）4.41±0.228 bA3.75±0.300 aB2.03±0.07 aC0.4g/L果胶酶,50℃1h（g/L）4.45±0.225 aA3.83±0.005 aA1.92±0.03 aC130W/L超声波,50℃1h（g/L）4.88±0.05 aA4.16±0.041 aA2.03±0.07 aC260W/L超声波,50℃1h（g/L）4.84±0.04 aA4.20±0.150 aB1.95±0.09 aC果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h（g/L）4.43±0.108 aA3.68±0.005 acB1.78±0.043 bC果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h（g/L）4.49±0.132 aA3.75±0.135 aB1.88±0.04 bC果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h（g/L）4.53±0.00 aA3.98±0.145 aB2.04±0.36 aC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h（g/L）4.42+0.00 aA4.13±0.070 aA2.15±0.023 aB2. 8 不同处理及储藏过程中葡萄汁总酚含量变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁在贮藏过程中总酚含量变化见表8。由表8可知，在50℃条件下，经不同浓度果胶酶处理、不同功率的超声波处理、不同浓度果胶酶结合不同功率的超声波处理后葡萄汁总酚含量与空白样品相比无显著性差异。随着储藏时间的延长，葡萄汁中总酚含量呈降低趋势。表8果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中总酚含量变化Table 8 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on The total phenol of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h(mg/L)60.67±1. 84 aA52.33±1.46 aB43.67±2.05 aC0.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)61.83±1.42 aA50.00±0.96 aB43.67±1.57 aC0.4g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)58.5±3.42 aA53.33±2.51 aAB43.56±2.14 aB130W/L超声波,50℃1h(mg/L)58.17±2.42 aA54.5±1.25 aAB2.03±0.07 aB260W/L超声波,50℃1h(mg/L)60.5±4.66 aA53.67±3.55 aA42.69±4.76 aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)61.3±2.17 aA52.33±1.95 aAB42.33±2.67 aB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)60.17±2.50 aA53.67±3.14 aAB43.00±2.71 aB果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)60.33±4.33 aA54.67±2.15 aAB54.67±2.15 aB果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)60.67±2.47 aA55.00±1.88 aA43.00±1.34 aC2．9 不同处理后及储藏过程中葡萄汁颜色变化经果胶酶、超声波、果胶酶结合超声波处理后葡萄汁在储藏过程中颜色变化见表9。由表9可知，在50℃条件下，经130W/L功率超声波处理、0.2g/L果胶酶处理以及0.2g/L果胶酶结合130W/L超声波处理后的葡萄汁色度值分别为0.534、0.163、0.151，相对于空白样品（色度值为1.24）均显著降低，但果胶酶处理效果较超声波更为明显，这可能与前文果胶酶降解花色苷使得花色苷含量降低有关。其次，不同浓度果胶酶处理样品之间以及不同功率超声波处理样品之间均无显著差异，超声波结合果胶酶处理无明显加乘作用。此外，随着贮藏时间点的延长，葡萄汁色度值略有增加，可能与果汁褐变等有关。表9果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中色度变化Table 9 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on the chroma of grape juice during storageTime/day01020空白50℃1h(mg/L)1.2401.1691.3070.2g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)0.1630.1460.1860.4g/L果胶酶,50℃1h(mg/L)0.1550.1430.171130W/L超声波,50℃1h(mg/L)0.5340.5170.587260W/L超声波,50℃1h(mg/L)0.5570.5160.591果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1510.1430.183果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1510.1450.184果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1500.1470.183果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(mg/L)0.1470.1410.1702. 10 不同方式处理及储藏过程中葡萄汁抗氧化性变化经果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁在贮藏过程中抗氧化性变化见表10、11。在ABTS和FRAP抗氧化实验中，由表10、11可知，在50℃条件下，经不同浓度的果胶酶处理、不同功率的超声波处理、不同功率的超声波结合不同浓度的果胶酶处理后，葡萄汁的抗氧化性与空白样品相比均无显著性差异。此外，随着贮藏时间的延长，葡萄汁的抗氧化性呈减弱趋势。表10果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中抗氧化性变化（ABTS）Table 10 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on the oxidation resistance of grape juice during storage（ABTS）Time/day01020空白50℃1h(μmol TE/g)0.206±0.016 aA0.203±0.015aA0.203±0.015 aA0.2g/L果胶酶,50℃1h (μmol TE/g)0.205±0.008 aA0.202±0.010 aA0.196±0.019 aA0.4g/L果胶酶,50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.004 aA0.203±0.013 aA0.197±0.010 aA130W/L超声波50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.028 aA0.203±0.009aA0.197±0.011 aA260W/L超声波50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.008 aA0.203±0.008aA0.197±0.007 aA果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.009aA0.203±0.013 aA0.198±0.007aA果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.204±0.009 aA0.204±0.007 aA0.197±0.007 aA果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.203±0.002aA0.204±0.003 aA0.197±0.010 aA果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h (μmol TE/g)0.206±0.005 aA0.203±0.007 aA0.197±0.008 aA表11果胶酶、超声波、酶结合超声波处理后葡萄汁贮藏过程中抗氧化性变化（FRAP）Table 11 Effects of enzyme, ultrasound and combined ultrasound and enzyme treatments on the oxidation resistance of grape juice during storage (FRAP)Time/day01020空白50℃1h(μmol Fe2+/L)0.327±0.002 aA0.292±0.002 aB0.219±0.0022aC0.2g/L果胶酶,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.314±0.002 cA0.293±0.003 aA0.223±0.001 aA0.4g/L果胶酶,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.320±0.003 bA0.310±0.003aA0.221±0.001 aB130W/L超声波,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.307±0.002 dA0.303±0.005 aA0.213±0.001aB260W/L超声波,50℃1h(μmol Fe2+/L)0.326±0.002 a bA0.294±0.002aB0.224±0.000aC果胶酶0.2g/L, 130W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.308±0.002dA0.297±0.001 aA0.226±0.004 aB果胶酶0.2g/L, 260W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.320±0.004 bA0.300±0.001 aB0.234±0.004 aC果胶酶0.4g/L, 130W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.323±0.001 bA0.290±0.003 aB0.226±0.002 aC果胶酶0.4g/L, 260W/L超声波，50℃1h(μmol Fe2+/L)0.324±0.002 a bA0.294±0.003 aB0.231±0.001aC3 结论及讨论 本实验中果胶酶、超声波在葡萄汁澄清过程中效果显著，0.2g/L处理浓度时吸光值从0.7左右降低到0.04左右，功率为130W/L的超声波处理后，葡萄汁吸光值降到0.2左右，但果胶酶澄清效果更为突出。杨旭[27]等人的研究结果也比较明显，果胶酶处理后的葡萄汁透光率更是达到84.92%。因此，果胶酶是提高葡萄汁澄清度的良好材料。 实验中果胶酶、超声波以及果胶酶结合超声波处理对葡萄汁的总酚含量、抗氧化性、可溶性固形物含量、可溶性蛋白含量等无显著影响，对可滴定酸含量、pH值略有影响，但影响不大。与刘崑[13]等人果胶酶澄清葡萄汁的工艺研究结果与原汁相比可溶性固形物含量、pH含量基本不变，周为[8]等人超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用的研究中超声波处理对绿茶中蛋白质、色差等影响较小等结论较为一致。因此，果胶酶、超声波等澄清处理不会使葡萄汁可溶性固形物含量、pH值等指标发生显著改变，即对葡萄汁成分影响不大。在贮藏过程中葡萄汁总酚含量、溶性蛋白含量、抗氧化性等指标可能因在氧化、酶促褐变、分解等反应而降低，酸性减弱等使得葡萄汁营养价值降低，同时也引起果汁浑浊。因此，在贮藏过程中对营养物质的保存至关重要。针对贮藏过程中葡萄汁变浑浊、成分减少等问题，根据王爱军[28]等人研究，可采用冷冻法，冷却后除去底部沉淀，采用添加偏酒石酸可促进酒石酸溶解。根据张军[29]等人研究发现在果汁中加入适量的VC可减少果汁中的呈色物质被氧化。陈贤爽[30]等人研究加工前热烫钝化酶活性对防止酶解也是一项良好的选择。目前来看超声波结合澄清剂的研究较多，如章斌等人[31]研究的超声波辅助壳聚糖降解芒果汁来提高澄清度，结果表明，经超声波降解后的壳聚糖澄清效果明显高于单独使用超声波的。超声波结合酶澄清研究较少，虽然超声波、果胶酶对葡萄汁都有一定的澄清作用，但在本实验中采用超声波结合果胶酶对葡萄汁的澄清稳定加乘作用并不明显，或许是因为其与壳聚糖经超声波降解后小分子在絮凝能力更为突出的原理不同[32]，超声波属于机械澄清而酶属于生化澄清且超声波对果胶酶的活性没有显著激活作用有关。总结在澄清方面，果胶酶、超声波处理对葡萄汁澄清效果显著，但果胶酶澄清效果更为突出。在稳定性方面，果胶酶、超声波两种处理方式对葡萄汁成分无显著影响，超声波处理稳定性更好。果胶酶、超声波联合处理对葡萄汁澄清、稳定方面无显著加乘作用。致谢最后，我要感谢吴越师姐、王建栋师兄、韩梦凡师姐、张静林师姐等整个实验室师兄姐们，在实验室里遇到问题就寻助他们，他们简直就是一个智库，他们也很大方，对我们总是知无不言、言无不尽，教会我使用设备仪器以及许多实验方法。参考文献[1] 姜守军, 周光麒. 果胶酶澄清葡萄汁的工艺研究[J]. 安徽农业科学, 2007, 35(04): 1109-1110.[2] 史亚萍，张永刚,安广池.不同澄清方式对石榴汁澄清效果的比较[J]. 食品工业，2015，36(09) : 42-46.[3] 阿衣满古力, 朱旋, 热合满. 果胶酶澄清和田葡萄汁工艺研究[J]. 新疆农业科学, 2010， 47（6）:1102-1125.[4] 吴汉东. 不同澄清剂对葡萄汁澄清效果研究[J]. 食品工艺, 2013, 34(03) : 147-149.[5] 张梦微. 不同澄清方法对枸杞子酿造干酒澄清效果研究[J]. 中国食品添加剂, 2016, 22(09) : 169-193.[6] 钟烈洲. 超声波对现榨苹果汁的品质影响[D]. 浙江大学硕士学位论文, 2013.[7] 张丽芬. 果胶多糖超声波定向降解途径及机理研究[M]. 博士论文, 2013.[8] 周为, 叶阳, 杨坚. 超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(04) : 7200-7201.[9] 罗威, 罗立新. 果胶酶和硅藻土联合澄清荔枝果汁的研究[J]. 实验报告与理论研究, 2010, 13(10) : 10-14.[10] 章斌，谢国丹,丁丹丽.壳聚糖的超声波降解及对芒果汁澄清效果的研究[J]. 食品工艺科技，2012，33(03) : 268-271.[11] 梁春虹, 黄惠华. 超声波场致效应对酶的影响[J]. 食品与机械, 2007, 23(03) : 133-137.[12] 杨旭，屈小玄，郭庆贺.葡萄汁澄清工艺的研究[J]. 食品工艺科技，2014，35(06) : 277-277.[13] 刘崑，杨玲辉,闫迎春.果胶酶澄清葡萄汁的工艺研究[J]. 中国农学通报，2011，27(05) : 447-451.[14] 黄婉玉，曹炜,李菁.考马斯亮蓝法测定果汁中蛋白质的含量[J].食品与发酵工业 ，2009，35(05) : 160-162.[15] Bakowska-Barczak, A.M., Kolodziejczk, Paul.P. Black currant polyphenols: Their storage stability and microencapsulation[J]. Industrial Crops and Products, 2011, 34: 1301-1309.[16] 国家标准局.GB/T 12456-1990 食品中总酸的测定方法 [S],1990.[17] Liang, L.H., Wu, X.Y., Zhao, T, et al. In vitro bioaccessibility and antioxidant activity of anthocyanins from mulberry(Morus atropurpurea Roxb.) following simulated gastro-intestinal digestion[J]. Food Research International, 2012, 46:76-82.[18] 梁冬梅，李记明,林玉华.分光光度法测葡萄酒的色度[J].中外葡萄与葡萄酒，2002，36(06) : 57-65.[19] He, Z.Y., Yuan, B., Zeng, M.M., et al. Effect of simulated processing on the antioxidant capacity and in vitro protein digestion of fruit juice-milk beverage model systems[J]. Food Chemistry, 2015,175:457-464.[20] R J Wakeman, A J L Bailey, Sonothickening: continuous in – line concentration of fine particle suspensions by power ultrasournd[J].Institution of Chemical Engineers , 2000，78(06) : 57-65.[21] 黄永春，马月飞,谢清若.超声波辅助提取西番莲果品中果胶的研究[J].食品科学，2006，27(10) : 314-344.[22] 杨希娟，孙小凤,肖明.超声波辅助提取马铃薯渣中的果胶[J].食品与发酵工业 ，2009，35(11) : 156-159.[23] 方亮，赵慧芳,屈乐.酶解澄清工艺对葡萄汁品质的影响[J].食品科技 ，2011，36(06) : 57-65.[24] LE Ordó?ez-Santos, J Martínez-Girón , ME Arias-Jaramillo. Effect of ultrasound treatment on visual color, vitamin C, total phenols, and carotenoids content in Cape gooseberry juice[j]. Food Chemistry, 2017, 233:96-100.[25] Arnous A, Meyer A S. Discriminated release of phenolic substances from red wine grape skins (Vitisvinifera I) By multicomponent enzymes treatment[j]. Biochemical Engineering Journl, 2010, 49(1):68-77[26] 杜健，杨颖，赵明烨.贮藏中香椿多酚抗氧化性的变化研究[J]. 北京林业大学学报，2011，33(02) : 120-125.[27] 杨旭，屈小玄，郭庆贺.葡萄汁澄清工艺的研究[J]. 食品工业科技，2014，36(06) : 277-283.[28] 王爱军. 关于葡萄汁澄清问题的探讨[J]. 食品研发与开发, 1999, 20(04): 60-63.[29] 张军. 葡萄汁澄清工艺方法的研究[J]. 农产品加工创新版, 2010, 09(221): 61-63.[30] 陈贤爽. 野生植物保护与利用[M]. 西北农民科技大学, 2016.陈小强.超声波在绿茶汁超滤膜澄清中的应用研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(44)7200-7201.[31] 晋燕曦，许时婴,王章.葡萄汁澄清工艺及机理研究进展[J].食品农业科技 ，2001，03(003) : 9-13.[32] Wang Li-li, Li Xiao-yu, Su-we. The effect of the degradation gradiets of chitosan irradiatcd by co-r fay on the maize germination and seedling growth[j]. 激光生物报, 2008, 17(5): 641-646.
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1材料与方法2
1.1 材料与试剂 2
1.2 仪器与设备 3
1.3 试验方法 3
1.3.1葡萄汁的制备3
1.3.2 果胶酶澄清试验3
1.3超声波澄清实验3
1.3.4超声波结合果胶酶澄清试验3
1.3.5理化分析3
2实验结果及分析5
2.1葡萄汁贮藏过程中吸光值变化5
2.2 葡萄汁贮藏过程中可溶性固形物含量变化 6
2.3葡萄汁贮藏过程中pH值变化6
2.4葡萄汁贮藏过程中可溶性蛋白含量变化7
2.5葡萄汁贮藏过程中总花色苷含量变化7
2.6葡萄汁贮藏过程矢车菊素3葡萄糖苷含量变化8
2.7葡萄汁贮藏过程中可滴定酸含量变化8
2.8葡萄汁贮藏过程中总酚含量变化9
2.9葡萄汁贮藏过程中颜色变化9
2.10葡萄汁贮藏过程中抗氧化性变化10
3结果及讨论11
致谢11
参考文献12 果胶酶结合超声波对葡萄汁澄清度和稳定性的影响
引言
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