果膠酶澄清南酸棗汁的工藝優(yōu)化

帥希祥，梁瑞紅，*，李 俶，劉繼延，劉成梅，劉 偉，陳 軍

（1.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330047；2.江西齊云山食品有限公司，江西贛州 341000）

南酸棗[Choerospondias axillaries（Roxb.）burttet hill]又名山棗，五眼果，酸棗，鼻涕果（粵），洋矢子，鼻棗，啃死他（粵），屬漆樹科落葉大喬木[1-2]，在我國(guó)主要分布在江西、湖南、廣東、廣西、浙江、貴州、福建、湖北和四川等氣侯溫濕、陽光充足、土壤條件陰濕的暖溫帶省區(qū)[3]，是我國(guó)南方一種可食用的野生果實(shí)[4]。南酸棗果實(shí)為金黃色，呈橢圓形，可鮮食，其滋味酸中沁甜[5]，營(yíng)養(yǎng)豐富，主要含有植物黃酮、維生素、天然果膠、膳食纖維、有機(jī)酸、微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)成分[6]。據(jù)分析，南酸棗鮮果肉中含糖7.85%，有機(jī)酸2.46%，粗纖維1.43%，灰分0.62%，維生素C 4.7mg/100g，果膠達(dá)5%；干果肉中含氨基酸3.9%以上，其中人體必需氨基酸1.2%，而且品種齊全[7]。南酸棗鮮果有消食滯，助消化之功效[7]，但鮮棗采后極易失水、腐爛、發(fā)酵，造成損失，影響鮮棗的貯藏保鮮和流通[8]，至今尚無有效的解決措施。因此，南酸棗果汁的加工理所當(dāng)然的成為有效的解決途徑之一。但是，近些年澄清汁逐漸受到消費(fèi)者喜愛，市場(chǎng)前景廣闊，由于南酸棗中含有果膠物質(zhì)達(dá)5%，這使得澄清難度加大，若澄清不完全，產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)混濁、沉淀等現(xiàn)象。果膠酶澄清果汁是利用果膠酶水解果汁中能夠引起混濁的果膠物質(zhì)，使得果汁變成澄清透亮的清汁，具有快速、簡(jiǎn)便、效果好等特點(diǎn)，在生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用價(jià)值[9]。因此，本研究利用果膠酶對(duì)南酸棗汁進(jìn)行了澄清處理，為南酸棗澄清汁的工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

南酸棗肉 江西齊云山食品有限公司；果膠酶天津利華酶制劑有限公司；無水乙醇 分析純；濃鹽酸 分析純。

分析天平 奧康斯儀器有限公司；UV-1600PC紫外可見分光光度計(jì) 上海尤尼柯儀器有限公司；阿貝折光儀 上海精密光學(xué)儀器公司；高速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；玻璃儀器。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 酶法澄清的工藝流程

1.2.2 果膠酶處理澄清南酸棗汁的方法

1.2.2.1 果膠酶澄清南酸棗汁的單因素實(shí)驗(yàn) 首先將南酸棗肉與4倍的水混勻，在自然pH下分別研究果膠酶添加量（分別添加0、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%的果膠酶，溫度40℃下水浴80min）對(duì)南酸棗汁澄清效果的影響；酶解時(shí)間（果膠酶添加量0.05%，溫度40℃下分別酶解20、40、60、80、100、120min）對(duì)南酸棗汁澄清效果的影響；酶解溫度（果膠酶添加量0.05%，分別在30、35、40、45、50、55、60℃下水浴80min）對(duì)南酸棗汁澄清效果的影響。

1.2.2.2 果膠酶澄清南酸棗汁的多因素正交實(shí)驗(yàn) 在單因素的基礎(chǔ)上，采用3因素3水平按L9（34）表布置實(shí)驗(yàn)，以確定果膠酶對(duì)南酸棗汁澄清的最佳工藝，正交實(shí)驗(yàn)因素水平見表1。

1.2.3 測(cè)定方法

1.2.3.1 澄清度測(cè)定 采用分光光度法[10－12]。果汁4000r/min離心15min，過濾，用紫外可見分光光度計(jì)于660nm波長(zhǎng)下測(cè)定透光率，用T660表示南酸棗汁的澄清度，以蒸餾水作參比。

1.2.3.2 可溶性固形物（SS）含量測(cè)定[9]按GB/T 12295規(guī)定的方法，即折光法，用阿貝折射儀測(cè)定。

1.2.3.3 果膠物質(zhì)的定性測(cè)定 采用酒精法[9－10]。將果汁與用1%鹽酸酸化的95%乙醇1∶2混和，輕微搖動(dòng)，以免破壞果膠的形成，如在15～30min內(nèi)有絮狀物質(zhì)出現(xiàn)，則說明果汁中有果膠；沒有絮狀物出現(xiàn)，則果汁不含果膠。根據(jù)果膠的多少，果汁中果膠含量分別記為“+++”、“++”、“+”、“－”；其“+”也愈多，果膠的含量也愈多。

2 結(jié)果與分析

2.1 果膠酶澄清南酸棗汁的單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 果膠酶酶添加量對(duì)南酸棗汁酶解效果的影響

用果膠酶澄清果汁時(shí)，其用量對(duì)澄清效果有很大影響。酶用量少時(shí)，果膠物質(zhì)分解不完全，澄清效果差；用量過多時(shí)，酶蛋白又會(huì)使果汁產(chǎn)生混濁，而且增加了成本。

圖1描述了果膠酶添加量對(duì)南酸棗汁的透光率和可溶性固形物含量影響，從圖1中可以看出，當(dāng)果膠酶的用量小于0.07%時(shí)，透光率隨果膠酶用量的增加而增大；果膠酶用量在0.05～0.07%時(shí)，透光率較大且達(dá)到67%以上；當(dāng)果膠酶用量大于0.07%時(shí)，透光率反而有所下降。果膠酶添加量對(duì)南酸棗汁的可溶性固形物含量的影響較大，果膠酶用量在0.01%時(shí)，其含量達(dá)到3.0%，這可能是由于果膠類物質(zhì)水解產(chǎn)生了大量的小分子物質(zhì)所致；當(dāng)果膠酶添加量在0.05%～0.07%時(shí)，其含量隨著果膠酶量的增加而增大。

表2描述了果膠酶添加量對(duì)南酸棗汁中果膠含量的影響，從表2中可以看出，當(dāng)果膠酶添加量小于0.05%時(shí)，南酸棗澄清汁中的果膠呈陽性反應(yīng)，說明果膠物質(zhì)未能完全分解；果膠酶添加量大于0.05%時(shí)，南酸棗澄清汁中的果膠呈陰性反應(yīng)，說明在此條件下，果膠酶能夠?qū)⒛纤釛椫械墓z類物質(zhì)分解完全。通過分析表明：果膠酶用量0.05%～0.07%時(shí)，其對(duì)南酸棗汁的澄清效果較好。

2.1.2 酶解時(shí)間對(duì)南酸棗汁酶解效果的影響 圖2描述了酶解時(shí)間對(duì)南酸棗汁的透光率、可溶性固形物含量的影響，由圖2可知，南酸棗汁透光率隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)呈先降低后逐漸增大的趨勢(shì)。酶解20min時(shí)，其透光率達(dá)到72.8%，這可能是由于酶解時(shí)間過短，南酸棗中的可溶性物質(zhì)沒有完全被溶出所致；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，由于可溶性物質(zhì)的溶出和酶解作用，其透光率也逐漸增大，80min后達(dá)到70.4%；時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)對(duì)南酸棗汁透光率的影響不大。隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性固形物含量呈先增大后降低的趨勢(shì)。酶解20min時(shí)，可溶性固形物含量較低，這與其透光率較高是相對(duì)應(yīng)的。酶解60min時(shí)，其可溶性固形物含量達(dá)到最高值為2.30%。表3描述了酶解時(shí)間與南酸棗汁中果膠含量的影響，由表3中可以看出，酶解時(shí)間在40min內(nèi)，南酸棗澄清汁中的果膠呈陽性反應(yīng)，說明果膠物質(zhì)未能完全分解；酶解時(shí)間高于60min時(shí)，南酸棗澄清汁中的果膠呈陰性反應(yīng)，說明果膠物質(zhì)基本被分解完全。

通過分析表明，用果膠酶澄清南酸棗汁時(shí)，酶解時(shí)間控制在80～120min內(nèi)，果膠酶對(duì)果汁具有良好的澄清效果。

2.1.3 酶解溫度對(duì)南酸棗汁酶解效果的影響 酶解溫度對(duì)果膠酶的活性有很大的影響，因而影響到果膠酶對(duì)南酸棗汁澄清的效果。

圖3描述了酶解溫度對(duì)南酸棗汁的透光率、可溶性固形物含量的影響，由圖3可知，南酸棗汁的酶解溫度在35～45℃范圍內(nèi)，隨溫度上升，南酸棗汁的透光率逐漸增大；溫度高于45℃時(shí)，隨溫度的增加，透光率下降；溫度在45℃時(shí)，透光率達(dá)到70.2%。南酸棗汁的溫度在30～60℃范圍內(nèi)，可溶性固形物含量呈現(xiàn)先降低后增大趨勢(shì)。

表4描述了酶解溫度與南酸棗汁中果膠含量的影響，由表4中可以看出，南酸棗汁的溫度在30℃或高于50℃時(shí)，南酸棗汁中的果膠物質(zhì)呈陽性反應(yīng)，說明果膠物質(zhì)未被分解徹底，這可能是低溫條件下果膠酶的活性較低或高溫條件下果膠酶失活所致；在35～50℃范圍內(nèi)，果膠物質(zhì)呈陰性反應(yīng)，說明在此溫度范圍內(nèi)果膠物質(zhì)已被分解完全。通過分析表明：用果膠酶澄清南酸棗汁時(shí)，溫度在40～50℃下，果膠酶對(duì)果汁具有良好的澄清效果。

2.2 果膠酶澄清南酸棗汁的正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用3因素3水平正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化果膠酶澄清南酸棗汁的酶解條件。因素水平見表1，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)分析表中的極差R大小分析可知，影響果膠酶澄清南酸棗汁的因素：B＞C＞A。其主要的影響因素為酶解溫度。果膠酶澄清南酸棗汁的最佳工藝為A2B1C2，即：果膠酶添加量為0.06%、酶解溫度為40℃、酶解時(shí)間為100min，其透光率可達(dá)到77.5%。

3 結(jié)論

3.1 正交結(jié)果表明，影響果膠酶澄清南酸棗汁透光率的主次因素順序?yàn)椋好附鉁囟龋久附鈺r(shí)間＞酶用量，最佳酶解工藝條件為：果膠酶添加量為0.06%、酶解溫度為40℃、酶解時(shí)間為100min。

3.2 利用果膠酶酶解南酸棗汁具有明顯的澄清效果，其透光率可達(dá)可達(dá)到77.5%，且保持了南酸棗的原有風(fēng)味。

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