孫 晶，張麗華，陸小雪

（1.遼寧醫(yī)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州121001；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210095）

番茄漿保溫處理的工藝研究

孫 晶1，張麗華2，陸小雪2

（1.遼寧醫(yī)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州121001；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210095）

以番茄為原料，研究了保溫處理對(duì)番茄漿液果膠酶和果膠物質(zhì)含量等指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：保溫處理對(duì)番茄漿液的可溶性固形物和色澤的影響不明顯，果膠含量隨著保溫溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)和pH增大均呈先上升后下降的趨勢(shì)；果膠酶活性隨著保溫溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)和pH增大呈先升高后降低的趨勢(shì)；原果膠含量隨著保溫溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)和pH增大均呈先下降后上升的趨勢(shì)。番茄漿液（pH自然）在50℃水浴中保溫2h后滅酶，生成的果膠量最多。

番茄漿，果膠，原果膠

番茄（Lycopersicon csculentum Mill）又名西紅柿、漿果，中醫(yī)認(rèn)為，番茄味酸、微甘，性平，有生津止渴、健脾開(kāi)胃、消炎等功效，適用于治食欲不振、熱病、傷暑、口渴等。番茄還含有番茄素，對(duì)多種細(xì)菌有抑制作用，此外，維生素P對(duì)防治高血壓有益。番茄果實(shí)中含有大量的果膠物質(zhì)，研究者已報(bào)道，果膠酶、纖維素酶等一些降解酶類已應(yīng)用于番茄汁的生產(chǎn)中［1-2］，但需外加穩(wěn)定劑才能使番茄汁穩(wěn)定，使生產(chǎn)成本提高。果膠是由原果膠在果膠酶作用下產(chǎn)生的一種溶于水的膠體物質(zhì)，對(duì)穩(wěn)定混濁或帶肉果蔬汁有重要作用，在適宜的溫度條件下保溫處理可激活番茄組織中原果膠酶、纖維素酶的活性，促進(jìn)番茄利用自身酶分解原果膠等物質(zhì)生成果膠、糖等物質(zhì)。保溫處理無(wú)需外加任何物質(zhì)，可制得懸浮穩(wěn)定性好的純天然原汁，節(jié)省制汁成本，有關(guān)番茄制汁過(guò)程中的保溫處理尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究對(duì)番茄保溫處理的工藝參數(shù)進(jìn)行了探討，旨在為番茄汁的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

番茄 品種為“千紅1號(hào)”，處在紅熟期；果膠CAS9000-69-5，sigma公司；2-巰基乙醇 化學(xué)純，上海凌峰化學(xué)試劑公司；PVPP BASF進(jìn)口分裝，上海化學(xué)試劑公司；3，5-二硝基水揚(yáng)酸 化學(xué)純，上海化學(xué)試劑公司。

FA/JA型電子天平、MP200B天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；冰箱 青島海爾電器公司；HH型2004型恒溫水浴鍋 常州國(guó)華電器有限公司；GL-20G-Ⅱ型高速冷凍離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；UV-9100紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京瑞利分析儀器公司；可調(diào)移液器 南京賽吉科技公司；MODEL818 pH計(jì) 美國(guó)Orion公司；N210糖量?jī)x日本柯尼克美能達(dá)有限公司。

1.2 番茄漿加工工藝流程

原料→清洗→切塊（2cm×2cm左右）→打漿→保溫處理（恒溫水?。^(guò)濾→殺菌→番茄漿

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 單因素實(shí)驗(yàn) 選擇成熟度一致、大小均勻、無(wú)腐爛的千紅1號(hào)番茄為原料，按1.2所述工藝進(jìn)行打漿處理得番茄漿液，進(jìn)行保溫實(shí)驗(yàn)。保溫溫度實(shí)驗(yàn)：選取溫度為30～70℃，時(shí)間1.5h，pH自然；保溫時(shí)間實(shí)驗(yàn)：選取時(shí)間為0～2.5h，溫度40℃，pH自然；保溫pH實(shí)驗(yàn)：選取保溫溫度50℃，保溫時(shí)間2h，pH3～7。

1.3.2 正交實(shí)驗(yàn) 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，取保溫溫度（A）、保溫時(shí)間（B）和pH（C）三個(gè)影響因素，以番茄漿液中果膠含量為指標(biāo)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，得到保溫處理的最優(yōu)工藝參數(shù)，并進(jìn)行驗(yàn)證。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 可溶性固形物 手持糖量?jī)x測(cè)定。

1.4.2 果膠測(cè)定 取樣品5g，置于150mL三角瓶中，加入95%乙醇，沸水浴30～40min，重復(fù)多次，至糖被完全洗凈，過(guò)濾。留沉淀放入原三角瓶中，加水40mL，水浴加熱50℃保持30min，過(guò)濾洗滌沉淀，濾液移入100mL容量瓶中定容。吸取1mL加入到20mL試管，加入6mL濃H2SO4混勻，沸水浴20min，冷卻后添加0.2mL 0.15%的咔唑乙醇，搖勻，在暗處放置2h后，測(cè)定A530［3］。

1.4.3 原果膠的測(cè)定 在裝有沉淀的三角瓶中加入0.5mol/L H2SO4100mL，沸水浴 1h，冷卻后定容到100mL。吸取1mL加入到20mL試管中，加入6mL濃H2SO4混勻，沸水浴20min，冷卻后加入0.15%咔唑乙醇0.2mL，搖勻，暗處放置2h測(cè)定A530。

1.4.4 粗酶液的提取 取3g番茄漿，-18℃冷凍后，加5mL pH5.2醋酸鈉緩沖液（內(nèi)含0.1mol/L NaCl，2%巰基乙醇，5%PVPP）冰浴研磨，10000×g冷凍離心10min后，上清液即為粗酶液。

1.4.5 酶活的測(cè)定 反應(yīng)體系由1mL粗酶液、1mL 1%果膠溶液（pH5.2醋酸鈉緩沖液配制）和4mL pH5.2醋酸鈉緩沖液組成。對(duì)照管為1mL失活的粗酶液，其它試劑同反應(yīng)管。反應(yīng)體系在30℃水浴1h后，沸水滅酶10min。冷卻至室溫后，用蒸餾水定容至25mL。取2mL反應(yīng)液測(cè)定還原糖，以每毫升粗酶液每分鐘催化生成1μg葡萄糖的酶量為一個(gè)酶活單位（U）［4］。

2 結(jié)果與分析

2.1 保溫溫度對(duì)番茄漿的影響

2.1.1 保溫溫度對(duì)番茄漿可溶性固形物的影響 番茄果實(shí)風(fēng)味主要由可溶性固形物含量決定［5］，可溶性固形物的主要成分是糖、酸和揮發(fā)性化合物。普通番茄果實(shí)中的糖分主要是果糖和葡萄糖［6］，有機(jī)酸主要是檸檬酸和蘋果酸［7］。由表2可知，保溫溫度對(duì)番茄漿的可溶性固形物無(wú)顯著影響。

表2 不同保溫溫度對(duì)番茄漿可溶性固形物的影響

2.1.2 保溫溫度對(duì)番茄漿果膠和原果膠的影響 番茄漿在放置的過(guò)程中，其原果膠在自身果膠酶的作用下分解成果膠，而溫度對(duì)酶活性影響很大，由表3可知，果膠含量隨著保溫溫度的上升呈先增加后降低的趨勢(shì)，原果膠含量先下降后上升；當(dāng)保溫溫度為50℃時(shí)，果膠含量最高，因此，最適的保溫的溫度為50℃。

表3 不同保溫溫度對(duì)番茄漿果膠和原果膠含量的影響

2.1.3 保溫溫度對(duì)果膠酶活性的影響 不同保溫溫度反應(yīng)體系：1mL經(jīng)不同溫度保溫后的粗酶液與1mL 1%果膠、4mL pH5.2的醋酸鈉緩沖液混合，在30℃水浴1h后果膠酶酶活力變化見(jiàn)圖1。酶活力隨著保溫溫度的升高呈先升高后下降的趨勢(shì)，在50℃時(shí)果膠含量最高，此時(shí)果膠酶活性并非最大，保溫后的番茄漿應(yīng)立即滅酶。據(jù)報(bào)道，溫度超過(guò)80℃時(shí)果膠酶會(huì)失活。

圖1 保溫溫度對(duì)果膠酶活力的影響

2.2 保溫時(shí)間對(duì)番茄漿的影響

2.2.1 保溫時(shí)間對(duì)番茄漿可溶性固形物的影響 由表4可知，在保溫過(guò)程中，番茄漿的可溶性固形物含量隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)基本保持不變，保持起始的4%左右，不同保溫時(shí)間可能對(duì)番茄漿中的糖和酸均有影響，但對(duì)可溶性固形物沒(méi)有影響。

表4 不同保溫時(shí)間對(duì)番茄漿可溶性固形物的影響

2.2.2 保溫時(shí)間對(duì)番茄漿果膠和原果膠的影響 由表5可知，番茄漿中的果膠含量隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)先上升后下降。當(dāng)保溫至2h時(shí)，果膠含量最高，由于2h前原果膠分解成果膠的速度大于果膠分解成果膠酸的速度，2h后原果膠含量不斷減少，果膠的含量也相應(yīng)減少，因此，最佳的保溫時(shí)間為2h。

表5 不同保溫時(shí)間對(duì)番茄漿果膠和原果膠含量的影響

2.2.3 保溫時(shí)間對(duì)果膠酶活性的影響 不同保溫時(shí)間反應(yīng)體系：1mL經(jīng)50℃保溫不同時(shí)間后的粗酶液與1mL 1%果膠、4mL pH5.2的醋酸鈉緩沖液混合，在30℃水浴1h后，果膠酶的酶活力變化見(jiàn)圖2。果膠酶酶活力隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后下降的趨勢(shì)，保溫2h時(shí)，果膠酶酶活性沒(méi)有達(dá)到最大。

圖2 保溫時(shí)間對(duì)果膠酶活力的影響

2.3 pH對(duì)番茄漿保溫的影響

2.3.1 pH對(duì)番茄漿可溶性固形物的影響 由表6可知，在保溫過(guò)程中番茄漿的可溶性固形物隨著pH的變化基本保持不變，保持起始的4%左右，而番茄的pH一般為4.5左右，因此保溫過(guò)程中番茄的pH保持自然。

表6 不同pH對(duì)番茄漿可溶性固形物的影響

2.3.2 pH對(duì)番茄漿果膠和原果膠的影響 由表7可知，番茄漿果膠含量在保溫過(guò)程中隨著pH的增加呈先增加后下降的趨勢(shì)，原果膠呈先下降后上升的趨勢(shì)。pH介于4～5之間，番茄漿中果膠的含量最高，原果膠分解得較多，而番茄的自然pH一般在4.5左右，因此，番茄漿在保溫過(guò)程中不需要調(diào)節(jié)pH。

表7 不同pH對(duì)番茄漿果膠和原果膠含量的影響

2.3.3 pH對(duì)果膠酶活性的影響 不同pH反應(yīng)體系：1mL經(jīng)50℃保溫2h后的粗酶液與1mL 1%果膠、4mL pH5.2的醋酸鈉緩沖液混合，在30℃水浴1h后，果膠酶酶活力變化見(jiàn)圖3。果膠酶酶活力隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后下降的趨勢(shì)，pH5時(shí)的果膠酶酶活性最大。

圖3 pH對(duì)果膠酶酶活的影響

2.4 番茄漿最佳保溫條件的確定

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以保溫溫度（45、50、55℃）、保溫時(shí)間（1.5、2、2.5h）和pH（4.0、4.5、5.0）進(jìn)行三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)。由表8可知，保溫時(shí)間對(duì)番茄漿的影響最顯著，其次是pH和保溫溫度，最佳的保溫條件是A2B2C2，即pH4.5的番茄漿在50℃下保溫2h，果膠含量最高，效果最好。

表8 不同保溫條件對(duì)番茄漿中果膠的影響

3 討論

番茄果實(shí)中含有大量的果膠和原果膠，原果膠是植物體內(nèi)水溶性果膠物質(zhì)的母體。果膠是一種雜多糖類高分子化合物，由D-半乳糖醛酸（或部分甲酯化的D-半乳糖醛酸）通過(guò)α-1，4-糖苷鍵連成主鏈，在主鏈中常間或地插入了一些α-L-吡喃鼠李糖殘基、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖等形成側(cè)鏈，將果膠分子與蛋白質(zhì)、半纖維素以及纖維素連在一起，形成原果膠［8］。

原果膠在自身酶的作用下會(huì)分解成果膠，然后在果膠酶作用下分解成果膠酸，因此可以通過(guò)保溫處理盡量多地保存其自身的果膠，在果蔬復(fù)合時(shí)，能減少穩(wěn)定劑的添加量，提高成品品質(zhì)。本研究結(jié)果表明，番茄漿在50℃水浴中保溫2h，保存的果膠最多，此時(shí)果膠酶活性適中，因此應(yīng)立即在高溫滅酶處理，在80～90℃就可以全部失活［9-10］。

另外，果實(shí)的質(zhì)地是構(gòu)成果實(shí)品質(zhì)的重要因素，果實(shí)質(zhì)地的改變是由于果膠、纖維素、木質(zhì)素等細(xì)胞壁組分的變化引起的。很多果實(shí)成熟時(shí)都伴隨著果膠的變化，主要表現(xiàn)在成熟果實(shí)中可溶性果膠含量上升以及果膠的平均分子量顯著下降。而細(xì)胞壁組分的降解與PE、PG、纖維素酶等細(xì)胞壁水解酶活性增加密切相關(guān)，因此，不同的成熟度影響了番茄中的酶活性以及番茄中含有的各種物質(zhì)的含量，進(jìn)而影響工藝參數(shù)的設(shè)定和終產(chǎn)品的品質(zhì)，已有的研究中介紹加工中采用的番茄一般選擇粉紅期和紅熟期，剔除轉(zhuǎn)色期以前的番茄和腐爛的番茄［11］。

4 結(jié)論

果膠含量隨著保溫溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)和pH增大均呈先上升后下降的趨勢(shì)；原果膠含量隨著保溫溫度升高、時(shí)間延長(zhǎng)和pH增大均呈先下降后上升的趨勢(shì)。當(dāng)pH自然的番茄漿在50℃水浴中保溫2h后，生成的果膠最多，有利于提高番茄漿的穩(wěn)定性。

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Study on manufacturing process of tomato pulp thermostatic treatment

SUN Jing1，ZHANG Li-hua2，LU Xiao-xue2
（1.Food Science and Engineering College，Liaoning Medical University，Jinzhou 121001，China；2.Key Laboratory of Food Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）

Effect of thermostatic treatment on the activity of intrinsic pectinase and the content of pectin in tomato pulp was analyzed.The results showed that there was little change of total soluble solid of tomato juice over time at constant temperature.The content of soluble pectin in tomato pulp increased at the beginning and reduced at final stage with elevation of temperature，prolonging of time and increase of pH.The activity of polygalacturonase（PG）in tomato pulp had the same change trend as that of the content of soluble pectin.On the other hand，the content of protopectin in tomato pulp decreased at the beginning and then increased at final stage with elevation of temperature，prolonging of time and increase of pH.The maximum yield of soluble pectin from tomato pulp was obtained at the temperature of 50℃for 2h under natural pH of tomato pulp.

tomato pulp；pectin；protopectin

TS255.43

A

1002-0306（2011）02-0073-04

2010-04-06

孫晶（1982-），女，碩士，助教，研究方向：食品科學(xué)。