酶解條件對軟兒梨榨汁率的影響

李國鋒，楊富民（. 甘肅省農業(yè)科學院，蘭州 730070；.甘肅農業(yè)大學食品科學與工程學院，蘭州730070）

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酶解條件對軟兒梨榨汁率的影響

李國鋒1，楊富民2
（1. 甘肅省農業(yè)科學院，蘭州 730070；2.甘肅農業(yè)大學食品科學與工程學院，蘭州730070）

本試驗以蘭州什川軟兒梨為原料，在單因素試驗的基礎上，采用L9（34）正交試驗設計，對果膠酶酶解榨汁中的酶用量、酶解時間、酶解溫度、pH值等工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。結果表明，在果膠酶用量20mg/L、酶解溫度55℃、酶解時間70min、pH值為4.1的條件下，出汁率達到最高為66.4%，較傳統(tǒng)榨汁方法提高5.3%。

軟兒梨；酶解；出汁率

Keywords： The raw coal sample； Heat of combustion； Determination； Renault correction plan

軟兒梨又名香水梨或“化心梨”，屬秋子梨系統(tǒng)，主要分布在我國黃河沿岸及河西走廊一帶［1］，是一種后熟梨品種，采收期一般在每年的十月中旬以后，果實采收前果肉質硬而酸澀，石細胞團多而大，不堪食用［2］，其貯存受氣溫變化影響大，每年立春氣候變暖后，很難大量存放，故原汁的加工應在每年十二月前后提取原汁貯存［3］。果膠酶可使長鏈的大分子原果膠分解成短鏈的小分子可溶性果膠、低聚半乳糖醛酸，國內許多學者對影響果汁出汁率的問題進行了研究，論述了果汁出汁率低的原因以及果膠酶制劑在提高出汁率應注意的一些關鍵問題［4］。本文研究軟兒梨的酶解榨汁，得到使其出汁量達到最大的最優(yōu)榨汁工藝。

1 、材料與方法

1.1 試驗原料及試劑

原料：軟兒梨，采購于蘭州什川，選取大小均勻一致和無病、蟲、傷的果實。

試劑：商品果膠酶、pH為4.0和6.86的緩沖液

1.2 試驗儀器與設備

PHS-3C數(shù)顯酸度計、DK-S26型電熱恒溫水浴鍋、2K高控組織搗碎機、旋轉蒸發(fā)儀RE-52AA、糖度數(shù)顯折光儀、DH-360A電熱恒溫培養(yǎng)箱、PB203-N電子天平、移液槍、手提式不銹鋼蒸汽消毒器等。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

凝蜜露→熟化→破碎→酶解→過濾→濃縮→殺菌→成品。

1.3.2 單因素試驗

以樣品出汁率為指標，以商品果膠酶用量、酶解溫度、時間為變量進行單因素試驗。單因素試驗設計如下：

（1）酶用量

商品果膠酶參考商品果膠酶標準用量的方法［5］，在溫度50℃，時間60min，pH4.2的條件下，酶用量分別為15mg/L、20mg/ L、25mg/L、30mg/L進行試驗，考察（2）酶解時間

在酶解溫度50℃，商品果膠酶用量為20mg/L，pH4.2的條件下，設定酶解時間分別為50min、60min、70min、80min進行試驗，考察酶解時間對出汁率的影響。

（3）酶解溫度

在商品果膠酶用量為20mg/L，酶解時間固定為60min，pH4.2的條件下，設定酶解溫度分別為45℃、50℃、55℃、60℃條件下進行試驗，考察酶解溫度對出汁率的影響。

（4）pH

在商品果膠酶用量為20mg/L，酶解時間固定為60min，酶解溫度55℃的條件下，分別設置pH值為3.7、3.9、4.1、4.3條件下進行試驗，考察酶解pH對出汁率的影響。

1.3.3 軟兒梨果汁澄清

使用濾布對酶解后的梨汁進行過濾澄清操作，完全澄清后即可測得出汁量，過濾澄清次數(shù)為2次。

1.3.4 酶解正交試驗

在單因素試驗基礎上，以商品果膠酶用量、酶解溫度、酶解時間、pH值作為因素，以出汁率為指標，選用L9（34）正交表設計4因素3水平正交試驗，具體方案見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table1 Orthogonal test factor level table

1.3.5 指標測定

出汁率的測量

首先取樣品榨汁后對樣品取50mL，進行各方案下試驗，之后分別各試驗條件下得到其出汁量。

2 、結果與分析

2.1 酶解榨汁的試驗結果分析

2.1.1 果膠酶用量單因素試驗

在酶解溫度為55℃，時間為60min，pH4.2的條件下軟兒梨及凝蜜露的商品果膠酶用量的變化對出汁率的影響如下：

圖1 果膠酶用量變化對出汁率的影響Fig.1 Effect of pectinase change on juice yield

酶解溫度在55℃，酶解時間60min，pH4.2的條件下，分別給各個樣品（50mL）中分別加入15mg/L，20mg/L，25mg/L，30mg/L的商品果膠酶，由圖1可以看出在隨著果膠酶用量的增加兩種梨的出汁率也呈現(xiàn)上升趨勢，且在20mg/L時出汁量達到最大，達到66.20%，之后隨著酶用量的增加出汁率呈現(xiàn)較穩(wěn)定且較小的下降趨勢。

2.1.2 酶解溫度單因素試驗

在商品果膠酶用量為20mg/L，時間為60min，pH4.2的條件下，酶解溫度的變化對凝蜜露出汁率的影響如下：

圖2 酶解溫度對出汁率的影響Fig.2 Effect of reaction temperature on the juice yield

由圖2可以看出在酶解時間確定為60min，酶用量定為20mg/L不變，pH4.2的前提下，隨著溫度出汁率逐漸上升，且在55℃時出汁率達到最高，達到66.1%，但隨著溫度的繼續(xù)增加出汁率開始明顯降低。

2.1.3 酶解時間單因素試驗

在商品果膠酶用量為20mg/L，酶解溫度為55℃，pH4.2的條件下凝蜜露的酶解時間對出汁率的影響如下：

圖3 酶解時間對出汁率的影響Fig.3 Effect of reaction time on the juice yield

由圖3可以得出，在酶解溫度為55℃，酶用量確定為20mg/L，pH4.0的條件下，酶解的出汁率隨著時間的延長，酶解的出汁率逐漸上升，且在70min時酶解出汁率達到最大82.5%，之后隨著時間的延長出汁率又略微下降，并且基本趨于穩(wěn)定，確定凝蜜露最佳酶解時常為70min，之后隨著時間的增加出汁量趨于穩(wěn)定。

2.1.4 pH單因素試驗

在商品果膠酶用量為20mg/L，酶解溫度為55℃，酶解時間為60min的條件下pH對兩種梨出汁率的影響如下：

圖4 pH對出汁率的影響Fig.5 Effect of pH on the juice yield

由圖4可以看出，商品果膠酶對環(huán)境的酸堿度十分敏感。酶只有在其最適的pH下才能表現(xiàn)出最大活性，偏離最適的pH越遠，酶活性越低，甚至失活。pH值在3.7-4.3之間，隨著pH值的增加，出汁率增高。當pH值為4.1時，出汁率達到最大82.%，之后隨pH值增加，出汁率下降，故選擇pH 4.1為商品果膠酶的最適pH。

2.2 正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，采用L9（34）對凝蜜露出汁率采取正交試驗，結果見表2。

表2 正交試驗結果Table2 Orthogonal test results

表2極差分析表明，各因素的主次關系為RA＞RD＞RB＞RC，其中酶用量對凝蜜露出汁率的影響最為顯著，其余依次為pH值、溫度和時間。商品果膠酶處理軟兒梨果汁的最佳工藝條件為A2B3C3D2，即商品果膠酶用量為20mg/L、溫度為55℃、時間為70min、pH為4.1的條件下，酶解效果最佳。

3 、結論

通過添加商品果膠酶可以有效分解傳統(tǒng)榨汁中的果膠，纖維素等不溶微粒，縮短榨汁時間，節(jié)約能源，與傳統(tǒng)壓榨工藝相比，具有改善壓榨條件，提高榨汁出汁率。

影響酶解榨汁工藝的主要因素有商品果膠酶用量、酶解溫度、酶解時間、果汁pH。本試驗在對以上影響因素進行單因素試驗的基礎上，通過正交試驗，得出最優(yōu)工藝，商品果膠酶用量為20mg/L、酶解溫度為55℃、酶解時間為70min，pH為4.1，在此條件下軟兒梨出汁率較傳統(tǒng)榨汁出汁率提高了5.3%，達到66.4%。

［1］韓舜愈. 澄清軟兒梨汁加工及貯存過程中維生素 C 含量的變化［J］.甘肅農業(yè)科技，1995（10）：23-25.

［2］鄭淑霞. 青海軟兒梨主產區(qū)資源調查［J］. 青海大學學報（自然科學版），2008，02：68-70+73.

［3］馬姝雯，李建萍. 軟兒梨汁飲料的研制［J］. 飲料工業(yè). 2002（06）

［4］楊柏峰， 楊富民， 陳海龍等.啤特果酶解榨汁工藝條件優(yōu)選［J］.甘肅農業(yè)大學學報， 2013， 04： 120-123

［5］陳麗花，蔣蘊蓀.酶法提高胡蘿卜出汁率的研究［J］.甘 肅農 業(yè) 大 學 學 報，2008， 04： 52-54

The Efect of Enzymatic Hydrolysis Conditions on the rate of Ruan'er Pear Juice

LI Guo-feng， YANG Fu-ming2
（1. Gansu academy of agricultural sciences， Lan zhou 730070；2. College of Food science and Engineering of Gansu Agricultural University Lan zhou 730070）

The experiment uses the Ruan， er Pear juice as raw materials which are produced in Shichuan，Lanzhou，On the basis of single-factor test，enzymatic juice uses L9（34）design to have a study on pectinase juice enzymes enzymatic hydrolysis process parameters dosage， reaction time， reaction temperature， pH value， etc，which were optimized.The results showed at 20mg L，conditions pectinase / hydrolysis temperature 55℃， hydrolysis time 70min， pH value of 4.1， juice yield was 66.4， compared with conventional mills increased by 5.3%.

Ruan’er Pear ；enzymatic hydrolysis；the rate of Juice