青橄欖微波燙漂及酶解制汁工藝研究

張玲，黃曉翠，陳淇，李春海*，蔡燕

（1.廣東石油化工學(xué)院，廣東省嶺南特色果蔬加工及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心，廣東普通高校食品科學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊，廣東高校果蔬加工與貯藏工程技術(shù)開發(fā)中心，廣東茂名 525000；2.廣東石油化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，廣東茂名 525000）

橄欖是我國南方特色亞熱帶水果，具有豐富的營養(yǎng)和藥用價值[1]。橄欖中含有有機(jī)酸、糖類、氨基酸、礦物質(zhì)，尤其富含維生素C 以及鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)元素，其中鈣含量達(dá)到101.7 mg/100 g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通水果。中醫(yī)認(rèn)為，橄欖性平味甘，微酸、澀，有利咽化痰、清熱解毒、生津止渴、健胃消食和去煩解酒等功能[2]?，F(xiàn)代研究證明，青橄欖中富含黃酮和多酚，如張玲等[3]采用超聲波輔助乙醇提取青橄欖中的總黃酮和總多酚，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總黃酮得率為1.76%，總多酚得率為15.53%，提取物具有良好的抗氧化能力。

近年來，橄欖加工產(chǎn)物已從傳統(tǒng)產(chǎn)品逐漸衍生出許多新產(chǎn)品，傳統(tǒng)橄欖制品主要為橄欖蜜餞[4-5]和咸橄欖，最具代表性是橄欖蜜餞（大世界），曾獲福建名牌產(chǎn)品[6]，但傳統(tǒng)加工方式易造成橄欖營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)的破壞及流失[7]；新型橄欖制品主要有橄欖茶[8-9]、橄欖汁[10-12]、橄欖酒[13-15]及橄欖咀嚼片[16]等，這些產(chǎn)品很好地保留了橄欖的營養(yǎng)和風(fēng)味成分，大大提高了橄欖附加值，豐富了市場產(chǎn)品形式。眾多研究發(fā)現(xiàn)，制取汁液開發(fā)橄欖飲料具有良好的市場前景，而橄欖肉薄汁少，組織致密，粗纖維多，果肉中糖含量不高，單寧含量較多，存在取汁困難、易褐變等難題。隨著科技的進(jìn)步，橄欖制汁工藝得到了改進(jìn)，如在護(hù)色方面，以往大多采用傳統(tǒng)的熱水燙漂技術(shù)，以達(dá)到去蠟、護(hù)色、脫苦和軟化果肉組織的目的[17]，但熱水燙漂會在一定程度上造成汁液和內(nèi)容物流失。已有研究表明，微波燙漂具有溫度和電磁場雙重效應(yīng)，微波燙漂滅酶殺菌效果更好，可以維持蔬果中的營養(yǎng)成分和活性物質(zhì)[18]。Severini 等[19]對比了熱水燙漂、蒸汽燙漂和微波燙漂對西蘭花理化性質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微波和蒸汽處理組的過氧化物酶失活率高于熱水處理組；且隨著燙漂時間的增加，熱水和蒸汽處理組VC 含量降低，而微波處理組未發(fā)現(xiàn)此變化；Wang 等[圓園]比較了熱水、微波、紅外和高濕熱風(fēng)射流燙漂對紅甜椒質(zhì)量的影響，結(jié)果表明經(jīng)微波燙漂處理的紅甜椒質(zhì)量損失低于熱水和高濕熱風(fēng)射流處理組。酶解制汁是將商品酶制劑作用于果漿，分解果漿細(xì)胞之間的粘接成分和鍵合組織，并大量分解原果膠的天然果膠，使果汁具有一定的粘度和穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)[21]。用于酶解制汁的商品酶制劑主要成分是果膠酶和纖維素酶，在果膠酶和纖維素酶等酶的共同作用下，植物細(xì)胞壁降解、液化、使細(xì)胞內(nèi)的液體比較容易釋放出來，增加果蔬的出汁率[22]。林清強(qiáng)等[23]指出用果膠酶處理橄欖可有效地提高果汁產(chǎn)率。然而目前將微波燙漂和酶法聯(lián)合制汁工藝應(yīng)用于青橄欖加工的研究鮮見報道。鑒于此，本試驗將微波燙漂與復(fù)合酶（果膠酶和纖維素酶）聯(lián)用，優(yōu)化了青橄欖的制汁工藝，旨在提高青橄欖護(hù)色效果和出汁率，提高汁液品質(zhì)，為青橄欖的深加工提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青橄欖，購于廣東茂名高州東方市場；果膠酶（酶活力為10 萬U/g），江蘇瑞陽科技有限公司；纖維素酶（酶活力為5 萬U/g），江蘇瑞陽科技有限公司。

表1 單因素試驗操作條件Table 1 Single factor experimental operating conditions

1.2 儀器與設(shè)備

PAL-1 糖度計，日本Atago；80-2 型離心機(jī)，金壇大地自動化儀器；（HH-6）數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州博遠(yuǎn)實驗分析儀器廠；JP03D-800 破壁料理機(jī)，浙江蘇泊爾股份有限公司；G70D20CN1P-D2(S0)微波爐，廣東格蘭仕微波爐電器制造有限公司；JA3003 分析天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 工藝流程

橄欖鮮果→挑選、清洗→去核、破碎→微波燙漂→打漿→酶解浸提→渣汁分離→橄欖汁

1.3.2 操作要點

挑選單果大小和新鮮程度相近、無明顯破損和病蟲害的橄欖鮮果，清洗干凈，瀝干，人工去核備用。依照試驗方案以一定的微波功率燙漂一定時間，再將微波燙漂后的橄欖按質(zhì)量比1:3 加水，用破壁料理機(jī)打漿，制得橄欖原漿。以果漿中橄欖果肉質(zhì)量為基準(zhǔn)，按照一定的加酶量加入果膠酶和纖維素酶，在自然pH 條件，一定溫度和時間下進(jìn)行酶解處理，然后100滅酶10 min 后，采用200 目絹布過濾得到橄欖汁，并進(jìn)行感官評價和出汁率測定。

1.3.3 微波燙漂條件的確定

（1）微波功率對橄欖出汁效果的影響

取去核橄欖肉分成6 份，每份50園g，其中1 份留作空白對照，剩余5 份分別在微波功率為420、490、560、630、700 W 下加熱1 min，其余操作同1.3.2 所述，比較微波處理功率對橄欖汁品質(zhì)和出汁率的影響。

（2）微波時間對橄欖出汁效果的影響

取去核橄欖肉分成5 份，每份50園g，其中1 份留作空白對照，剩余4 份分別在1.3.3（1）中優(yōu)選出的微波功率下處理15、30、60、90 s，其余操作同1.3.2 所述，比較微波處理時間對橄欖汁品質(zhì)和出汁率的影響。

1.3.4 復(fù)合酶酶解單因素試驗

稱取6 份50.0 g 橄欖肉，按照1.3.3（1）（2）確定的條件進(jìn)行微波燙漂處理后，其余操作同1.3.2 所述，比較各因素水平對出汁率的影響。探討各因素變量對橄欖出汁率的影響，試驗條件設(shè)置見表1。

1.3.5 果膠酶和纖維素酶復(fù)合酶酶解正交優(yōu)化試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取對橄欖出汁率影響較大的3 個因素，以橄欖出汁率為評價指標(biāo)，選取L9(33)正交試驗，探討橄欖復(fù)合酶酶解的最優(yōu)工藝參數(shù)。因素水平表設(shè)計見表2。

表2 正交優(yōu)化試驗設(shè)計Table 2 Orthogonal optimization test design

1.4 測定指標(biāo)與方法

（1）可溶性固形物的測定使用糖度計測定。

（2）出汁率的計算公式見式（1）。

（3）感官評價

請5 位色覺、味覺、嗅覺等靈敏的專業(yè)人員作為評分員，確保評分員對評分標(biāo)準(zhǔn)理解準(zhǔn)確無誤；對照評分標(biāo)準(zhǔn)，逐項對橄欖汁進(jìn)行評分，并對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，總分100 分。最終得分計算辦法為：去掉一個最高分和一個最低分后求均值。評分依據(jù)如表3 所示。

表3 橄欖汁品質(zhì)感官評分依據(jù)Table 3 Sensory evaluation criteria of olive juice quality

2 結(jié)果與分析

2.1 微波燙漂工藝單因素試驗

2.1.1 微波功率對橄欖出汁效果的影響

微波功率對橄欖出汁率的影響見圖1。由圖1 可以看出，不同微波功率對橄欖的出汁率影響不大，出汁率的范圍在39.9%～42.5%，與空白組出汁率38.7%對比，皆有提高。在微波功率490 W 時，感官評分最高，為86 分，繼續(xù)加大微波功率評分有所下降。這是由于微波功率較大，對青橄欖的色澤破壞嚴(yán)重，使得橄欖的色澤評分下降。

2.1.2 微波時間對橄欖出汁效果的影響

微波時間對橄欖出汁率的影響見圖2。由圖2 可以看出，不同微波時間對橄欖出汁率的影響較大，隨著微波時間的延長，出汁率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；在30 s時達(dá)到最大值39.5%，在90 s 時減少到37.3%。這是由于微波時間加長，水分蒸發(fā)，使得出汁率略微減少。不同微波時間對橄欖汁的感官評價影響不大，在30 s 時評分較高。該工藝下的清汁色澤為多數(shù)人接受和喜愛，香味更為濃郁，澄清度稍好。微波時間過長可能造成色澤偏向于黃色系，不為多數(shù)人所接受。微波時間低于30 s，橄欖汁感官品質(zhì)和未用微波的處理相比無明顯差別。

2.2 復(fù)合酶酶解工藝單因素試驗結(jié)果

2.2.1 果膠酶和纖維素酶復(fù)合酶酶活比對出汁率的影響

果膠酶和纖維素酶復(fù)合酶酶活比對橄欖出汁率的影響見圖3。從圖3 可知，果膠酶和纖維素酶復(fù)合酶酶解可使橄欖出汁率從39.0%提高到50%左右，當(dāng)果膠酶和纖維素酶復(fù)合酶用量為600 U/g 時，酶活比為1:1 時，青橄欖的出汁率達(dá)到最大，為53.8%。

2.2.2 料液比對橄欖出汁率的影響

料液比對橄欖出汁率影響見圖4。由圖4 可知，不同的料液比對出汁率的影響較大，隨著料液比例的不斷加大，出汁率呈現(xiàn)增長的趨勢。當(dāng)料液比為1:3 時，出汁率為66.9%。之后出汁率的增速較緩慢，因此橄欖制汁的過程中橄欖原料與水分的最佳比例為1:3。

2.2.3 加酶量對橄欖出汁率的影響

加酶量對橄欖出汁率影響如圖5 所示。圖5 表明，隨著添加酶量的增加，橄欖汁的出汁率增加。在添加量達(dá)400 U/g 前，增速較快，繼續(xù)增加酶量，增速減緩。出汁率雖然在添加量達(dá)800 U/g 和1000 U/g 時出現(xiàn)最大值67.0%，但是與400 U/g 添加量時63.7%的出汁率相比較增幅不大?？紤]工廠實際生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，選取400 U/g的酶添加量。

2.2.4 酶解時間對橄欖出汁率的影響

酶解時間對橄欖出汁率的影響如圖6 所示。從圖6可以看出，隨著酶解時間的增加，出汁率增加。酶解時間為40 min 時出汁率最大，為71.7%；之后出汁率下降，而實際上果汁的產(chǎn)率不可能一直增加，在一定的范圍內(nèi)會達(dá)到最大值，不再受酶解時間的影響。另一方面，并不是酶活力越強(qiáng)果汁產(chǎn)率就越高，過強(qiáng)的酶活力會過分破碎果肉組織，使果肉組織顆粒過小，持水力增強(qiáng)，降低果汁產(chǎn)率。

2.2.5 酶解溫度對橄欖出汁率的影響

酶解溫度對橄欖出汁率的影響如圖7 所示。

2.3 復(fù)合酶酶解工藝參數(shù)優(yōu)化

將酶解條件5 個影響因素出現(xiàn)的最佳水平及前后兩個水平對應(yīng)的出汁率作圖，如圖8 所示。

由圖8 可以看出，為了優(yōu)化試驗?zāi)艿贸隹煽拷Y(jié)果且試驗操作更簡單，可選取對出汁率影響較大的3 個因素進(jìn)行L9(33)正交試驗，即A（加酶量）、B（酶解溫度）、C（酶解時間），因素水平見表2，試驗方案及結(jié)果分析見表4。

表4 復(fù)合酶酶解工藝正交試驗結(jié)果及分析Table 4 Orthogonal test results and analysis of complex enzymatic hydrolysis process

表4 顯示，各因素對出汁率的影響大小順序為A（加酶量）>B（酶解溫度）>C（酶解時間），最適酶解條件組合為A2B3C3，即加酶量為400 U/g，酶解溫度為65，酶解時間為45 min。驗證試驗最適酶解條件得到的橄欖青汁的可溶性固形物5.0%，出汁率為74.4%，與正交試驗中出現(xiàn)的最大值接近，因此，本試驗最終確定了青橄欖的復(fù)合酶解主要工藝參數(shù)最佳條件為加酶量400 U/g，酶解溫度65，酶解時間45 min。

3 結(jié)論

本研究以茂名產(chǎn)青橄欖鮮果為原料，采用微波燙漂工藝與復(fù)合酶酶解工藝聯(lián)用制汁，通過單因素及正交試驗優(yōu)化得到一套能有效提高出汁率并保證橄欖汁感官品質(zhì)良好的制汁工藝，具體結(jié)果為50 g 橄欖果肉，在490 W功率下經(jīng)30 s 微波燙漂處理后，按照料液比1:3（質(zhì)量比）加入蒸餾水，再加入按照酶活比為1:1 復(fù)配的纖維素酶-果膠酶復(fù)合酶，加酶量為400 U/g，混合均勻后，在自然pH 下，65下酶解45 min，可使橄欖出汁率達(dá)到74.4%，橄欖汁保持良好的風(fēng)味和色澤。本試驗可為高品質(zhì)青橄欖汁的生產(chǎn)及深加工提供一定的參考依據(jù)。