復合酶解法浸提紅棗汁工藝研究

郭文娟

復合酶解法浸提紅棗汁工藝研究

郭文娟

（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原030024）

確定紅棗汁制備的最佳生產(chǎn)工藝，在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗得出最佳的紅棗汁浸提條件為復合酶添加量0.35‰，酶解時間3.5 h，料液比1∶3（g∶mL），酶解溫度50℃；此工藝條件下，紅棗汁提取率為67.94%。

紅棗汁；復合酶解；制備工藝

隨著山西省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，山西省部分地區(qū)大力發(fā)展經(jīng)濟林種植，并確定了以紅棗為主的發(fā)展戰(zhàn)略。近年來，紅棗樹種植面積擴大，紅棗產(chǎn)量也不斷增加，紅棗加工已成為全省發(fā)展特色、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)之路的重要舉措，很多紅棗加工企業(yè)迅速崛起[1-2]。但是，由于紅棗加工工藝簡單、產(chǎn)品單一，高附加值的紅棗產(chǎn)品并不多見，紅棗沒有得到有效的開發(fā)和利用[3-5]?，F(xiàn)今，利用復合酶解浸提工藝制備紅棗汁，再經(jīng)過濃縮、脫色，制備脫色紅棗濃縮汁可以極大地提高紅棗的綜合利用。對紅棗汁復合酶解浸提工藝進行優(yōu)化，為脫色紅棗濃縮汁的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅棗（自然晾干、烘烤）；果膠酶、纖維素酶，均為食品級，諾維信公司提供。

1.2 儀器與設備

UV 1000型紫外-可見光分光光度計、721型分光光度計，上海精密儀器公司產(chǎn)品；DS-1型高速組織搗碎機，無錫沃信儀器有限公司產(chǎn)品；R502B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海況勝實業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品；DT5-6型低速離心機，北京時代北利有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海森信實驗儀器有限公司產(chǎn)品；色彩色差儀，柯尼卡美能達產(chǎn)品；酸度計，上海儀電科學儀器股份有限公司產(chǎn)品；電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司產(chǎn)品。

1.3 紅棗濃縮汁工藝方法

紅棗→清洗→揀選→預煮軟化→去核打漿→酶解→巴殺滅酶→離心分離→超濾→濃縮→紅棗濃縮汁。

1.4 試驗方法

1.4.1 預煮溫度的確定

將清洗好的紅棗分成等量的5份，分別在70，75，80，85，90℃下預煮（料液比1∶4，預煮時間15 min）。預煮后的紅棗經(jīng)打漿、分離后制得紅棗汁，調(diào)整其白利度為10°Brix，測定其色值（T440，%），根據(jù)預煮溫度對紅棗汁色值的影響，確定預煮溫度。

1.4.2 復合酶解法浸提條件優(yōu)化試驗[3]

經(jīng)過預處理的紅棗，利用復合酶解法浸提紅棗汁。先通過單因素試驗確定復合酶添加量、酶解時間、料液比、酶解溫度對其提取率的影響，后進行正交試驗確定最佳工藝條件。

（1）復合酶添加量對紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗7份，經(jīng)預處理后，加水量為紅棗質(zhì)量的4倍，分別加入紅棗質(zhì)量的0，0.10‰，0.20‰，0.25‰，0.30‰，0.35‰，0.40‰復合酶（果膠酶∶纖維素酶質(zhì)量比為3∶1），酶解溫度50℃，酶解時間3 h，分離后得到紅棗汁，測定其可溶性固形物含量，對比復合酶添加量對紅棗汁提取率的影響。每次試驗重復3次。

（2）酶解時間對紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗6份，經(jīng)預處理后，復合酶添加量為紅棗質(zhì)量的0.30‰，加水量為紅棗質(zhì)量的4倍，酶解時間分別為1，2，3，4，5，6 h，酶解溫度50℃，其余同上。

（3）料液比對紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗5份，經(jīng)預處理后，在料液比為1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7下酶解，復合酶添加量為紅棗質(zhì)量的0.3‰，酶解時間3 h，酶解溫度50℃，其余同上。

（4）酶解溫度對紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗5份，經(jīng)預處理后，加水量為紅棗質(zhì)量的6倍，復合酶添加量為紅棗質(zhì)量的0.30‰，酶解時間3 h，酶解溫度為30，40，50，60，70℃，其余同上。

（5）復合酶解法浸提紅棗汁條件的優(yōu)化。依據(jù)單因素試驗結(jié)果，進行L9（34）正交優(yōu)化試驗，分別選用復合酶添加量（A）、酶解時間（B）、料液比（C）、酶解溫度（D），以紅棗汁提取率為指標，確定最佳酶解法浸提紅棗汁的工藝。

1.5 測定方法

1.5.1 紅棗汁色值的測定

取4～5 g紅棗汁，白利度調(diào)整為10°Brix（或者17°Brix），選用1 cm比色皿，用721型分光光度計于波長440 nm處測定色值（T440，%）。

1.5.2 可溶性固形物（SSC）含量

用手持糖量計測定。

1.5.3 提取率的計算

2 結(jié)果與分析

2.1 紅棗基本成分測定分別對紅棗中的水分、總糖、灰分進行測定。紅棗果肉主要成分含量見表1。

2.2 預煮溫度的確定

預煮溫度對紅棗汁（白利度10°Brix）色值的影響見圖1。

圖1 預煮溫度對紅棗汁（白利度10°Brix）色值的影響

由圖1可知，色值隨預煮溫度的升高而增大，這是因為高溫可使紅棗充分軟化，有利于打漿出汁，但預煮溫度過高會將紅棗皮中的色素物質(zhì)浸提出來，不利于后期紅棗濃縮汁的脫色。由試驗結(jié)果分析可知，預煮溫度為75～80℃時，色值變化較小，因此確定80℃為最佳預煮溫度。

2.3 復合酶解法浸提條件優(yōu)化試驗[6-8]

先通過單因素試驗確定復合酶添加量、酶解時間、料液比、酶解溫度對紅棗汁提取率的影響，然后進行正交試驗確定最佳工藝條件。

（1）復合酶添加量對紅棗汁提取效果的影響。復合酶添加量對紅棗汁提取效果的影響見圖2。

圖2 復合酶添加量對紅棗汁提取效果的影響

由圖2可知，紅棗汁提取率隨著復合酶添加量的增加而不斷升高。以0.30‰為轉(zhuǎn)折點，當復合酶添加量小于0.30‰時紅棗汁提取率增幅較大，當復合酶添加量大于0.30‰時紅棗汁提取率上升緩慢，因此確定0.30‰為最佳復合酶添加量。這主要是因為當復合酶添加量增大，紅棗果肉中的果膠和纖維素也隨之增多，可溶性固形物在溶液中含量也增加，紅棗汁提取率增大。當紅棗汁中可溶性固形物含量達到一定程度時，其趨于平衡，紅棗汁提取率也趨于平緩。

（2）酶解時間對紅棗汁提取效果的影響。

酶解時間對紅棗汁提取效果的影響見圖3。

圖3 酶解時間對紅棗汁提取效果的影響

由圖3可知，紅棗汁提取率隨著酶解時間的延長也不斷升高。當酶解時間小于3 h時，紅棗汁提取率變化較大；當酶解時間大于3 h時，紅棗汁提取率的趨于平衡。從節(jié)約時間和能源的角度考慮，選擇3 h為最佳酶解時間。這可能是因為在一定時間范圍內(nèi)，隨著酶解時間的延長，復合酶不斷作用于紅棗果肉，紅棗汁中可溶性固形物不斷被浸提出來。當?shù)竭_一定程度后，隨著酶解時間的繼續(xù)延長，紅棗汁提取率也基本不變。

（3）料液比對紅棗汁提取效果的影響。

料液比對紅棗汁提取效果的影響見圖4。

圖4 料液比對紅棗汁提取效果的影響

由圖4可知，隨著料液比的增大，有利于紅棗中可溶性固形物的溶出，紅棗汁提取率提高。當料液比大于1∶4時，可溶性固形物含量上升緩慢，紅棗汁提取率變化平緩，所以確定1∶4為適宜條件。

（4）酶解溫度對紅棗汁提取效果的影響。

酶解溫度對紅棗汁提取效果的影響見圖5。

圖5 酶解溫度對紅棗汁提取效果的影響

由圖5可知，隨著酶解溫度的升高，紅棗汁提取率先升高后下降。這可能是因為當酶解溫度逐漸升高，復合酶活性增強，可溶性固形物提取率會隨之增大。當酶解溫度超過50℃時，較高溫度影響了復合酶的活性，故可溶性固形物浸出率隨之溫度升高反而降低。因此，最適酶解溫度為50℃。

（5）紅棗浸提條件優(yōu)化。在單因素試驗的基礎上，對浸提工藝進行L9（34）正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表2，正交試驗結(jié)果見表3。

根據(jù)表3的正交試驗結(jié)果及極差分析結(jié)果顯示，料液比是影響紅棗汁提取率的最主要因素，復合酶添加量和酶解時間對紅棗汁提取率的影響較小。各因素最佳水平為A3B3C1D2，即復合酶添加量0.35‰，酶解時間3.5 h，料液比1∶3（g∶mL），酶解溫度50℃。此工藝條件下，紅棗汁提取率為67.94%。

表2 正交試驗因素與水平設計

表3 正交試驗結(jié)果

3 結(jié)論與討論

通過單因素試驗和正交試驗，最終確定紅棗汁浸提最佳工藝為預煮溫度80℃，復合酶添加量0.35‰，酶解時間3.5 h，料液比1∶3（g∶mL），酶解溫度50℃。此工藝條件下，紅棗汁提取率較高為67.94%。在此工藝下制得的紅棗汁，在中試條件下經(jīng)巴氏殺菌滅酶后，通過臥式螺旋沉降離心機（3 000 r/min）進行汁渣分離，得到含果肉極少的紅棗汁，再經(jīng)超濾后得到澄清透明的紅棗汁（濁度≤0.3 NTU），為將來紅棗濃縮汁生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的原料。

[1]仇農(nóng)學.現(xiàn)代果汁加工技術與設備[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006：246-248.

[2]賀稚非，周澤揚，劉勤晉，等.酶制劑在飲料加工中的應用及發(fā)展前景[J].飲料工業(yè)，2001，4（3）：1-5.

[3]趙衛(wèi)東，樊紅麗.我國棗樹生產(chǎn)中存在的問題及對策[J].柑橘與亞熱帶果樹信息，2004，20（12）：3－5．

[4]艾克拜爾·艾海提.紅棗濃縮清汁與飲料加工工藝研究[D].無錫：江南大學，2013.

[5]王富剛.紅棗汁浸提工藝參數(shù)試驗研究[J].食品工業(yè)，2013，34（7）：100-101.

[6]王桐，王海鷗.酶解法生產(chǎn)棗汁的工藝研究[J].軟飲料，2005（1）：46-48.

[7]杜雙奎，于修燭，李志希，等.紅棗酶法提汁工藝條件響應面分析[J].農(nóng)業(yè)機械學，2007（3）：191-194.

[8]魯周民，張麗，尹蓉，等.酶解條件對紅棗汁主要成分的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2009，25（1）：300－302.◇

Extraction TechnologyofJujube Juice byUsingComplexEnzyme

GUO Wenjuan
（Shanxi Food Industrial Research Institue，Taiyuan，Shanxi 030024，China）

The optimal process of chinese jujube juice is confirmed.Based on the single factor exeperiments，the orthogonal test is employed to optimize the preparing conditions：addition quantity of enzyme is 0.35‰，enzymatic time is 3.5 h，solid liquid ratio 1∶3（g∶mL），digesting temperature is 50℃.In this condition，the jujube juice extraction rate is 67.94%.

jujube juice；complex enzymatic extraction；preparative technology

TS201.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.07.005

1671-9646（2017）07a-0020-03

2017-06-07

山西省科技攻關計劃項目（工業(yè)）（20100321109）。

郭文娟（1982—），女，碩士，工程師，研究方向為食品科學。