廉江红橙果大肉艳,风味独特,受到国内外人民的喜爱,但市场上对以廉江红橙为原料的加工产品报道甚少,因此对廉江红橙的后续加工成为研究的热点。随着国内果汁行业的迅速发展,将水果加工成果汁成为国内水果销售的另一渠道。β-葡萄糖苷酶可促进香气成分的释放,在果汁,果酒等加工工艺过程中发挥着重要的作用。经过多年的研究,国内外学者已从微生物发酵产物、动物、植物等中提取纯化出各类β-葡萄糖苷酶,研究相对成熟,但是β-葡萄糖苷酶的需求量仍远大于供应量,因此在提高产β-葡萄糖苷酶的效率上有所突破也是研究的重点之一。为了提高微生物产β-葡萄糖苷酶的效率及研究其对廉江红橙果汁的影响,本文先后经过单因素优化和神经网络优化,从发酵时间、装液量、培养液初始pH和接种量四个影响因素探究提高黑曲霉CICC2475产β-葡萄糖苷酶酶活的效率。经研究发现,产酶的最优工艺条件为:接种量11.0%,培养液初始pH 5.6,发酵时间130 h,装液量70 m L/250 mL锥形瓶。在该条件下进行产酶试验,得到平均酶活为118.73 U/mL,和单因素优化前相比,提高48.61%。从发酵培养液中提取出的β-葡萄糖苷酶原液先后通过硫酸铵分级盐析、DEAE-52阴离子交换层析、丙烯葡聚糖凝胶S-300层析后,SDS-PAGE检测其纯度,呈单一条带,达到电泳级别,酶的比活力从初始的481.15 U/mg提高到854.57 U/mg,纯化倍数逐渐增加到1.78,最终得率为27.94%。采用LC/MS/MS将纯化后的酶液进行生物信息学分析,得到酶部分肽段的氨基酸序列,并确定该酶与来源于黑曲霉,分子量为93626,等电点为4.6的β-葡萄糖苷酶同源性较高。将提取纯化后的β-葡萄糖苷酶作用于以廉江红橙为原料的果汁中,通过感官评定,确定经外源酶作用的红橙果汁甜度和香气增加,苦味降低,口感提升,风味增加。理化检测经外源β-葡萄糖苷酶作用的红橙果汁中,还原糖含量增加了18.98%;GC-MS测定其挥发性成分和含量,发现无酶作用和外源酶作用的果汁,挥发性成分及含量有明显的变化:无酶作用的红橙果汁中检出39种挥发性物质,外源酶作用的红橙果汁中检出48种挥发性物质;外源酶作用的红橙果汁,醇类、酸类和醛类在数量和总体含量两方面均有所增加,酯类在种类方面没有变化,但总体含量有所增加;在廉江红橙本身独特风味的基础上,外源β-葡萄糖苷酶的作用增加了3-蒈烯,安息香醛,环己醇等风味成分,从而增加了果汁的香气。综上所述,经过外加β-葡萄糖苷酶的作用,增加了红橙果汁中风味的种类和含量,改善了红橙果汁的风味,起到了增香的作用。