葛亮
(新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830021)
新疆灰棗也稱新疆若羌棗,灰棗之所以被稱之為灰棗,僅僅只是緣于此棗在成熟變紅前,通體發(fā)灰,好似掛了一層霜而已。產(chǎn)自素有“華夏第一縣”之稱的新疆巴音郭楞州若羌縣,歷史悠久,西域三十六國之一樓蘭古國便在其境內(nèi)。若羌灰棗皮薄肉厚、果實飽滿、肉質(zhì)細膩、含糖量高,具有豐富的營養(yǎng)價值,每100克若羌紅棗含鈣100 mg、維生素31 mg、可溶性果糖85%、各種微量元素、氨基酸537 mg,可食率92.6%,可溶性固形物含量為42%,中藥為藥引子,比蘋果、桃子等高300倍左右[1],VP的含量也是百果之冠,人們稱贊若羌紅棗是天然的維生素藥丸。所以,人們歷來就把若羌灰棗視為極佳的滋補品。截止2010年底,全縣灰棗種植面積累計達到20萬公頃,灰棗總產(chǎn)3.3萬t。以若羌灰棗為原料,進行酶解實驗研究,為灰棗深加工開發(fā)棗酒、棗醋提供參考[2]。
1.1.1 材料
新鮮若羌灰棗:烏魯木齊北園春瓜果市場市售;果膠酶(液態(tài)):寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司;果汁酶(液態(tài),酶活構(gòu)成:纖維素酶≥11萬U/mL,木聚糖酶≥150萬U/mL,果膠酶≥6萬U/mL,β-葡聚糖酶≥136萬U/mL):寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司;酸性果膠酶:山東杰諾生物科技有限公司;檸檬酸:新疆化學(xué)試劑廠。
1.1.2 設(shè)備
HH-2水浴鍋:金壇科興儀器廠;酸度計(雷磁):上海楚柏實驗室設(shè)備有限公司;2WA-J阿貝折光儀:上海測維光電技術(shù)有限公司;電磁爐:美的;分析天平:美國奧豪斯;電子稱:上海菁華。
1.2.1 棗漿的制備
將棗洗凈,按料水比1∶8,于90℃預(yù)煮10 min,用打漿機進行打漿。
1.2.2 酶處理
各種酶均按體積比加入到果汁中并攪拌均勻,按試驗設(shè)定的條件進行保溫處理。
1.2.3 出汁率的計算
棗漿保溫酶解結(jié)束后,進行過濾取汁。每次試驗的取汁方法均相同。
出汁率(%)=(濾液重量/打原漿液重量)×100%
1.2.4 試驗方法
采用單因子試驗法和正交試驗法。
溫度是影響反應(yīng)速度最主要的因素之一,酶促反應(yīng)更是如此。一般來說,各種酶都有其最適溫度,在最適溫度下酶活最高[7]。試驗考察了酶用量為0.06%,若羌灰棗的pH為原始,灰棗pH為5.73,分別在20、30、40、50、60℃酶解1.5 h,實驗結(jié)果分別見圖1。
從圖1可以看出,果汁酶、果膠酶、酸性果膠酶均表現(xiàn)出隨著溫度的升高出汁率先逐漸增加,隨后逐漸降低。3種酶均在50℃表現(xiàn)出較高活性。在50℃時,其中果汁酶和果膠酶酶解效果較好,出汁率達94%以上。隨著溫度繼續(xù)升高,出汁率逐漸下降,可能是酶活性受到影響,導(dǎo)致酶解能力下降。
在酶解溫度為50℃,酶解1.5 h,灰棗的pH為原始5.90,選擇酶用量為0.05%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%進行單因子試驗,試驗結(jié)果見圖2。
圖2可以看出,隨著酶用量的增加出汁率逐漸增大,當果汁酶用量增加到0.085%時,出汁率最高;而酸性果膠酶和果膠酶的用量增加到0.10%后,出汁率幾乎趨于不變。
酶添加量為0.06%,酶解溫度50℃,酶解1.5 h時,在試驗中選擇 pH 為 3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 和 6.0 進行單因子試驗,試驗結(jié)果見圖3。
從圖3可以看出,在三種酶的作用下,隨著pH逐漸增大灰棗的出汁率先逐漸增加后出現(xiàn)逐漸降低的趨勢,果汁酶、果膠酶、酸性果膠酶分別在pH3.5、4.0和4.5時酶解效果好。
處理時間也是影響出汁率的因素,一般情況下,處理時間越長出汁率相對較高。但是,在大工業(yè)生產(chǎn)中,處理時間過長,設(shè)備的利用率就低,相對的附加費用就上升,產(chǎn)品成本升高,利潤下降。酶添加量為0.06%,酶解溫度50℃,灰棗的pH均為原始pH,在試驗中選擇處理時間為 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h 進行單因子試驗,結(jié)果見圖4。
從圖4可以看出,隨著酶解時間的延長,灰棗的出汁率表現(xiàn)出先逐漸增加,后變化不顯著,基本趨于平緩,當酶解1.5 h后,增加幅度不顯著,表明酶解作用基本結(jié)束。果膠酶和酸性果膠酶在酶解1.5 h時效果好,果汁酶酶解2.0 h時出汁率高。
參考單因素試驗數(shù)據(jù),采用果膠酶和果汁酶,進行四因素三水平正交試驗,試驗設(shè)計見表1。試驗結(jié)果見表2。
表1 復(fù)合酶解正交試驗設(shè)計Table 1 The enzyme-liquefaction orthogonal test of enzymolysis
表2 復(fù)合酶對若羌灰棗出汁率正交試驗結(jié)果統(tǒng)計與分析Table 2 Statistic and analysis of enzyme-liquefaction orthogonal test of ruo qiang hui zao juice yield
續(xù)表2 復(fù)合酶對若羌灰棗出汁率正交試驗結(jié)果統(tǒng)計與分析Continue table 2 Statistic and analysis of enzyme-liquefaction orthogonal test of ruo qiang hui zao juice yield
從表2可以看出,各因素對出汁率的影響順序為:pH>果汁酶用量>溫度>酸性果膠酶用量;最佳工藝條件是:酸性果膠酶0.04%,果汁酶0.04%,酶解溫度為55℃,pH3.5。在此組合下進行試驗,出汁率達93.81%。
1)單因素試驗結(jié)果表明:當酶解溫度在50℃時,灰棗酶解效果較好;當酶解時間為1.5 h~2.0 h時,酶解效果較好,隨著時間的延長,出汁率增加不顯著;隨著pH逐漸增大灰棗的出汁率先逐漸增加后出現(xiàn)逐漸降低的趨勢,果汁酶、果膠酶、酸性果膠酶分別在pH3.5、4.0和4.5時酶解效果好。
2)在單因素試驗結(jié)果基礎(chǔ)上,采用果膠酶和果汁酶對若羌灰棗進行復(fù)合酶解實驗,結(jié)果表明,各因素對出汁率的影響順序為:pH>果汁酶用量>溫度>酸性果膠酶用量;最佳工藝條件是:酸性果膠酶0.04%,果汁酶0.04%,酶解溫度為55℃,pH3.5。在此組合下進行試驗,出汁率達93.81%。
[1]張萍,史彥江,宋鋒惠,等.南疆灰棗主要營養(yǎng)品質(zhì)性狀的變異及相關(guān)性研究[J].果樹學(xué)報,2011,28(1):77-81
[2]葛亮,楊清香,潘鋒,等.哈密大棗果酒發(fā)酵工藝的研究[J].釀酒科技,2010(3):82-85
[3]楊清香,葛亮.哈密大棗酶解特性研究[J].食品科技,2010,35(7):148-150
[4]胡青霞,陳延惠.紅棗露果醋飲料的研制[J].食品工業(yè)科技,2006,(6):102-104
[5]胡麗紅.紅棗醋及棗醋飲料生產(chǎn)工藝的研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2009,1(3):26-27
[6]楊清香.果蔬加工技術(shù)[M].北京:化工出版社,2010:36-39
[7]楊芙蓮,聶小偉.不同酶解條件對提取紅棗汁效果的探討[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報,2010,28(4):37-40