鮮棗汁加工工藝研究

冀曉龍，杜麗娟，田漢英，張小寧，鄭超，王敏，*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌712100；2.楊凌賽德有機(jī)果蔬科技有限公司，陜西楊凌712100）

鮮棗汁加工工藝研究

冀曉龍1，杜麗娟1，田漢英1，張小寧2，鄭超2，王敏1，*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌712100；2.楊凌賽德有機(jī)果蔬科技有限公司，陜西楊凌712100）

以陜北鮮棗為主要原料研制鮮棗汁飲料，對生產(chǎn)工藝中酶解條件進(jìn)行正交試驗(yàn)研究，綜合理化分析并確定鮮棗汁生產(chǎn)工藝中最佳加酶量：果漿酶加入量80mL/t、淀粉酶加入量100mL/t、果膠酶加入量120mL/t，可研制出風(fēng)味獨(dú)特、具有鮮棗特有滋味和香氣、營養(yǎng)豐富的純天然綠色飲品。

鮮棗；酶解；果汁；加工工藝

中國棗（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Ziziphus Mill.）植物的果實(shí)，又名刺棗，產(chǎn)于我國，是我國最重要最具代表性的民族果樹之一[1]。鮮棗營養(yǎng)十分豐富，含糖類、粗纖維、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分；更重要的是，鮮棗中VC含量達(dá)3 520mg/kg，是柑橘的20倍～30倍，在人體中利用率可達(dá)到86.3％[2-3]；是我國人民經(jīng)過長期實(shí)踐證明的藥食兼用果品。鮮棗最早被《神農(nóng)本草經(jīng)》奉為上品，具有補(bǔ)肝、養(yǎng)健脾養(yǎng)胃、補(bǔ)中益氣、滋肺強(qiáng)腎、緩解藥毒、抗衰老功能，在中醫(yī)上多用于神經(jīng)衰弱、失眠、易驚、多夢、盜汗、口渴等癥狀，具有防病抗衰與養(yǎng)顏益壽的作用[3-4]。

我國現(xiàn)有棗樹栽培面積60多萬km2，是商品棗的出口貿(mào)易大國，占有全球98％的棗果產(chǎn)品貿(mào)易市場[1，3]。隨著我國棗樹栽培面積不斷擴(kuò)大，紅棗產(chǎn)量大幅度提高，出現(xiàn)供大于求的局面。紅棗加工大多處于傳統(tǒng)初級加工階段，大規(guī)模生產(chǎn)甚少[5-6]。據(jù)近幾年資料統(tǒng)計，紅棗每年因腐爛損失數(shù)量高達(dá)30％左右[5]。因此，鮮棗深加工增值技術(shù)研究已經(jīng)成為紅棗產(chǎn)業(yè)急需解決的問題。本文采用酶解法提取棗汁，采用正交試驗(yàn)設(shè)計，結(jié)合理化分析等方法，確定酶解提汁的優(yōu)化工藝參數(shù)，為鮮棗資源開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)用棗選自陜北黃河沿岸榆林地區(qū)純天然無公害、無污染的鮮棗；果漿酶、果膠酶、淀粉酶：諾維信（中國）投資有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

WYT手持糖度計：成都星辰光學(xué)儀器有限公司；UV-1700型紫外可見分光光度計：日本島津公司；恒溫水浴鍋：成都泰華光學(xué)有限公司；九陽（Joyoung）JYZC501型榨汁機(jī)：九陽股份有限公司；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；電子稱：海偉酷機(jī)電有限公司；AQ3010型濁度儀：賽默飛世爾科技有限公司。

1.3 工藝流程[7]

1.4 操作要點(diǎn)[7-9]

1.4.1 材料預(yù)處理

選取充分成熟、肉質(zhì)肥厚、大小均勻、無病蟲害、無霉?fàn)€變質(zhì)的優(yōu)質(zhì)鮮棗，用流動水漂洗鮮棗表面的灰塵物，然后破皮去核，將鮮棗切成1 cm～2 cm的小片段。

1.4.2 壓榨

將鮮棗切片后立即用打漿機(jī)進(jìn)行打漿，可得到均勻鮮棗原漿，副產(chǎn)品鮮棗果渣可用于紅棗粉的制備。

1.4.3 酶解處理

選用果漿酶、淀粉酶、果膠酶為試驗(yàn)因素做L16（43）正交設(shè)計試驗(yàn)，以確定最佳酶解提汁工藝。

1.4.4 澄清、離心、過濾

將酶解后的鮮棗汁加入適量的澄清劑，靜置1 h；經(jīng)4 000 r/min，5min離心處理，收集上清液，并通過濾紙過濾，可得到鮮棗原汁。

1.4.5 巴氏殺菌

將鮮棗原汁90℃殺菌45 s并冷卻至室溫，即得到澄清透明狀鮮棗汁。

1.4.6 濃縮

將鮮棗汁置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中設(shè)置溫度為75℃～85℃，旋蒸時間為20min～30min，即可得到均勻黏稠狀鮮棗濃縮汁。

1.5 評價指標(biāo)[10-11]

可溶性固形物、透光率T625、透光率T440、吸光度值A(chǔ)420。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同果漿酶加入量對鮮棗汁品質(zhì)影響

在酶解處理過程中，果漿酶酶解溫度55℃、酶解時間60min，加入量分別為40、60、80、100、120、140、160mL/t[12-13]。在不同果漿酶加入量條件下，測定果漿酶加入量對測定指標(biāo)的影響。

圖1 果漿酶加入量對鮮棗汁品質(zhì)影響Fig.1 The result of different dosage of pectinex on the quality of fresh jujube beverage

由圖1可知：在一定范圍內(nèi)添加果漿酶進(jìn)行果汁酶解時，隨著果漿酶加入量增加，可溶性固形物含量整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，果漿酶加入量為100 mL/t，可溶性固形物含量達(dá)到最大值；當(dāng)果漿酶加入量增加，透光率T625、T440均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，而吸光度值A(chǔ)420卻先下降后上升。因此，當(dāng)果漿酶加入量為100mL/t～120mL/t時，吸光值A(chǔ)420最低、透光率T625、T440最高、可溶性固形物含量最高。因此果漿酶最佳加入量為100mL/t～120mL/t；確定果漿酶加入量80、100、120、140mL/t選用作為正交試驗(yàn)的4個加酶量水平。

2.2 不同淀粉酶加入量對鮮棗汁品質(zhì)影響

在酶解處理過程中，淀粉酶酶解溫度55℃、酶解時間60min，加入量分別為40、60、80、100、120、140、160mL/t[14-15]。在不同淀粉酶加入量條件下，測定淀粉酶加入量對測定指標(biāo)的影響。

由圖2可知：在一定范圍內(nèi)添加淀粉酶進(jìn)行果汁酶解時，隨著淀粉酶加入量增加，可溶性固形物含量整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，淀粉酶加入量為100mL/t，可溶性固形物含量達(dá)到最大值；當(dāng)?shù)矸勖讣尤肓吭黾?，透光率T625、T440均整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，而吸光度值A(chǔ)420卻先下降后上升。因此，淀粉酶加入量為100mL/t～120mL/t時，吸光值A(chǔ)420最低、透光率T625、T440最高、可溶性固形物含量最高。因此淀粉酶最佳加入量為100mL/t～120mL/t；確定淀粉酶加入量40、80、100、120mL/t選用作為正交試驗(yàn)的4個加酶量水平。

圖2 淀粉酶加入量對鮮棗汁品質(zhì)影響Fig.2 The result of different dosage of amylase on the quality of fresh jujube beverage

2.3 不同果膠酶加入量對鮮棗汁品質(zhì)影響

在酶解處理過程中，果膠酶酶解溫度55℃、酶解時間60min，加入量分別為40、60、80、100、120、140、160mL/t[13-15]。在不同果膠酶加入量條件下，測定果膠酶加入量對測定指標(biāo)的影響。

圖3 果膠酶加入量對鮮棗汁品質(zhì)影響Fig.3 The result of different dosage of pectinase on the quality of fresh jujube beverage

由圖3可知：在一定范圍內(nèi)添加不同量果膠酶進(jìn)行果汁酶解時，隨著果膠酶加入量增加，可溶性固形物含量整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，果膠酶加入量為100mL/t，可溶性固形物含量達(dá)到最大值；當(dāng)果膠酶加入量增加，透光率T625、T440均呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，而吸光度值A(chǔ)420卻先下降后上升。因此，果膠酶加入量為100mL/t～120mL/t時，吸光值A(chǔ)420最低、透光率T625、T440最高、可溶性固形物含量最高。因此果膠酶最佳加入量為100mL/t～120mL/t；確定果膠酶加入量80、100、120、140mL/t作為正交試驗(yàn)的4個加酶量水平。

2.4 鮮棗汁最佳酶解工藝確定

通過單因素實(shí)驗(yàn)，選出對鮮棗汁加工過程中有明顯影響的果漿酶加入量、淀粉酶加入量、果膠酶加入量3個因素。為進(jìn)一步優(yōu)化鮮棗汁加工工藝，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計，確定果漿酶加入量、淀粉酶加入量、果膠酶加入量3個因素的參數(shù)，以透光率T625（％）作為考察指標(biāo)確定其最佳酶解方式。選用L16（43）安排實(shí)驗(yàn)，對鮮棗汁加工工藝作進(jìn)一步優(yōu)化。正交試驗(yàn)見表1，2。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table1 Level of factor of orthogonality mL/t

分析上述正交試驗(yàn)結(jié)果表明，RA＞RC＞RB，即果漿酶加入量最為主要影響因素，果膠酶加入量次之，淀粉酶加入量影響最小，由直觀分析可見最優(yōu)組合為A1B4C4試驗(yàn)指標(biāo)為99.5％，但從企業(yè)成本角度考慮，鮮棗汁最佳酶解工藝為A1B3C3即果漿酶加入量80mL/t，淀粉酶加入量100mL/t，果膠酶加入量120mL/t。

3 質(zhì)量評價

3.1 感官評價

色澤：具有紅棗典型的棗紅色澤；組織狀態(tài)：為透明狀，無沉淀物，無分層現(xiàn)象；口味：具有鮮棗固有的滋味和香氣，無異味。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table2 Text result of orthogonality

3.2 理化指標(biāo)

可溶性固形物（20℃，以折光計）：20％；可滴定酸：0.65％；透光率：98.5％；T625：99.2％；富馬酸：3.2mg/L；羥甲基糠醛：16mg/L；果膠試驗(yàn)：陰性；淀粉試驗(yàn)：陰性；穩(wěn)定性試驗(yàn)：穩(wěn)定。

3.3 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)≤100 cfu/mL；大腸桿菌≤3 cfu/mL；霉菌計數(shù)≤3 cfu/mL；致病菌不得檢出。

4 結(jié)論

對鮮棗汁加工工藝中酶解條件進(jìn)行正交試驗(yàn)，得出最佳條件為果漿酶加入量80mL/t，淀粉酶加入量100mL/t，果膠酶加入量120mL/t，酶解溫度55℃、酶解時間60min。在最佳處理?xiàng)l件下做驗(yàn)證試驗(yàn)，測得可溶性固形物為21.0％，可滴定酸為0.65％，透光率可達(dá)到98.5％，T625為99.2％，富馬酸含量為3.2mg/L，羥甲基糠醛為16mg/L；果膠試驗(yàn)、淀粉試驗(yàn)均為陰性，穩(wěn)定性好。通過最佳酶解工藝研制的棗汁不僅保持鮮棗營養(yǎng)成分，而且是一種純天然，營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特的綠色飲品；有利于人體吸收，可長期飲用；鮮棗汁飲料具有廣闊的開發(fā)價值和市場前景，拓寬了鮮棗的開發(fā)利用途徑。

[1]王敏,韓俊,王青林.發(fā)展中的我國棗保鮮業(yè)[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2002(30):78-82

[2]縱偉,王會曉,伍妍,等.不同提取方式對棗汁香氣成分的影響[J].食品研究與開發(fā),2012,33(5):60-69

[3]楊軍勝,劉曉桓.酸棗保健飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2012, 33(2):95-97

[4]超予.紅棗保健新功用[J].家庭中醫(yī)藥,2000(3):7-8

[5]李里特.21世紀(jì)初我國果蔬保鮮與加工的發(fā)展方向[J].中國食品工業(yè),2000(7):5-7

[6]韓玉杰,李志西,杜雙奎.紅棗酶解法提汁工藝研究[J].食品科學(xué), 2003,24(4):85-87

[7]侯建平.飲料生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2008:145

[8]賈莊德.棗汁生產(chǎn)新工藝研究[J].食品科技,2007,32(9):173-174

[9]郭瑜,馮翠萍.澄清型紅棗飲料的研制[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36 (24):10675-10678

[10]楊青賢,劉婷婷,姜美麗.水晶梨澄清汁加工工藝及品質(zhì)控制研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè),2012(1):38-44

[11]張玉剛,解貝貝,戴洪義.4種脫色方法對蘋果汁色值和可溶性固形物的影響[J].青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2011,28(4): 274-278

[12]劉穎平,任勇進(jìn).果漿酶提高蘋果殘次果出汁率工藝條件優(yōu)化研究[J].商品與質(zhì)量,2011(2):213-214

[13]何佳,張宏森,張海寧,等.果漿酶和果膠酶對獼猴桃出汁率的影響[J].食品科學(xué),2012,33(8):76-79

[14]孫曙光,賀強(qiáng)之,劉玉林,等.金絲小棗濃縮汁及多糖提取的研究[J].山東食品發(fā)酵,2010(1):21-23

[15]馬闖,張新明,蘇政波,等.低溫濃縮紅棗汁及速溶棗粉研制[J].山東食品發(fā)酵,2004(3):12-15

Research on Processing Technology of Fresh Jujube Beverage

JI Xiao-long1，DU Li-juan1，TIAN Han-ying1，ZHANG Xiao-ning2，ZHENG Chao2，WANG Min1，*
（1.College of Food Science and Engineering，North west A&F University，Yangling712100，Shaanxi，China；2.Sai-De Organic Fruit and Vegetable Technology Company，Yangling 712100，Shaanxi，China）

The essay mainly intends to make a study on the processing technology of fresh jujube beverage made out of fresh jujube.The enzyme hydrolysis conditions on physical and chemical properties of fresh jujube beverage are investigated.The results shows that the optimum is an pectinex enzyme dosage of 80mL/t，an amylase enzyme dosage of 100mL/t and an pectinase enzyme dosage of120mL/t.This drink has moderate sweet and sour，has flavor and color of fresh jujube，is nutrition and health care beverage.

fresh jujube；enzymolysis；juice；processing technology

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.04.012

2012-09-22

國家科技支撐計劃（2011BAD29B04）；陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程（2011KTCL02-02）

冀曉龍（1989—），男（漢），碩士研究生，研究方向：食品功能化學(xué)與營養(yǎng)。

*通信作者：王敏（1967—），女（漢），教授，博士，研究方向：食品化學(xué)與分析及西部特色藥食兼用資源加工利用。