李國(guó)鋒，楊富民（. 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，蘭州 730070；.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，蘭州730070）

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酶解條件對(duì)軟兒梨榨汁率的影響

李國(guó)鋒1，楊富民2
（1. 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，蘭州730070）

本試驗(yàn)以蘭州什川軟兒梨為原料，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)果膠酶酶解榨汁中的酶用量、酶解時(shí)間、酶解溫度、pH值等工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，在果膠酶用量20mg/L、酶解溫度55℃、酶解時(shí)間70min、pH值為4.1的條件下，出汁率達(dá)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(guó)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(shí)采收前果肉質(zhì)硬而酸澀，石細(xì)胞團(tuán)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(yīng)在每年十二月前后提取原汁貯存［3］。果膠酶可使長(zhǎng)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(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)影響果汁出汁率的問題進(jìn)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(yīng)注意的一些關(guān)鍵問題［4］。本文研究軟兒梨的酶解榨汁，得到使其出汁量達(dá)到最大的最優(yōu)榨汁工藝。

1 、材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料及試劑

原料：軟兒梨，采購(gòu)于蘭州什川，選取大小均勻一致和無病、蟲、傷的果實(shí)。

試劑：商品果膠酶、pH為4.0和6.86的緩沖液

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

PHS-3C數(shù)顯酸度計(jì)、DK-S26型電熱恒溫水浴鍋、2K高控組織搗碎機(jī)、旋轉(zhuǎn)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(yàn)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(yàn)

以樣品出汁率為指標(biāo)，以商品果膠酶用量、酶解溫度、時(shí)間為變量進(jìn)行單因素試驗(yàn)。單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

（1）酶用量

商品果膠酶參考商品果膠酶標(biāo)準(zhǔn)用量的方法［5］，在溫度50℃，時(shí)間60min，pH4.2的條件下，酶用量分別為15mg/L、20mg/ L、25mg/L、30mg/L進(jìn)行試驗(yàn)，考察（2）酶解時(shí)間

在酶解溫度50℃，商品果膠酶用量為20mg/L，pH4.2的條件下，設(shè)定酶解時(shí)間分別為50min、60min、70min、80min進(jìn)行試驗(yàn)，考察酶解時(shí)間對(duì)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(shí)間固定為60min，pH4.2的條件下，設(shè)定酶解溫度分別為45℃、50℃、55℃、60℃條件下進(jìn)行試驗(yàn)，考察酶解溫度對(duì)出汁率的影響。

（4）pH

在商品果膠酶用量為20mg/L，酶解時(shí)間固定為60min，酶解溫度55℃的條件下，分別設(shè)置pH值為3.7、3.9、4.1、4.3條件下進(jìn)行試驗(yàn)，考察酶解pH對(duì)出汁率的影響。

1.3.3 軟兒梨果汁澄清

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

1.3.4 酶解正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以商品果膠酶用量、酶解溫度、酶解時(shí)間、pH值作為因素，以出汁率為指標(biāo)，選用L9（34）正交表設(shè)計(jì)4因素3水平正交試驗(yàn)，具體方案見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table1 Orthogonal test factor level table

1.3.5 指標(biāo)測(cè)定

出汁率的測(cè)量

首先取樣品榨汁后對(duì)樣品取50mL，進(jìn)行各方案下試驗(yàn)，之后分別各試驗(yàn)條件下得到其出汁量。

2 、結(jié)果與分析

2.1 酶解榨汁的試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 果膠酶用量單因素試驗(yàn)

在酶解溫度為55℃，時(shí)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(duì)出汁率的影響如下：

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

酶解溫度在55℃，酶解時(shí)間60min，pH4.2的條件下，分別給各個(gè)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(shì)，且在20mg/L時(shí)出汁量達(dá)到最大，達(dá)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(shì)。

2.1.2 酶解溫度單因素試驗(yàn)

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

圖2 酶解溫度對(duì)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(shí)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(shí)出汁率達(dá)到最高，達(dá)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(shí)間單因素試驗(yàn)

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(shí)間對(duì)出汁率的影響如下：

圖3 酶解時(shí)間對(duì)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(shí)間的延長(zhǎng)，酶解的出汁率逐漸上升，且在70min時(shí)酶解出汁率達(dá)到最大82.5%，之后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)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(shí)常為70min，之后隨著時(shí)間的增加出汁量趨于穩(wěn)定。

2.1.4 pH單因素試驗(yàn)

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

圖4 pH對(duì)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(duì)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(yuǎn)，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(dāng)pH值為4.1時(shí)，出汁率達(dá)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(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）對(duì)凝蜜露出汁率采取正交試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table2 Orthogonal test results

表2極差分析表明，各因素的主次關(guān)系為RA＞RD＞RB＞RC，其中酶用量對(duì)凝蜜露出汁率的影響最為顯著，其余依次為pH值、溫度和時(shí)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(shí)間為70min、pH為4.1的條件下，酶解效果最佳。

3 、結(jié)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(shí)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(shí)間、果汁pH。本試驗(yàn)在對(duì)以上影響因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)，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(shí)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(dá)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(nóng)業(yè)科技，1995（10）：23-25.

［2］鄭淑霞. 青海軟兒梨主產(chǎn)區(qū)資源調(diào)查［J］. 青海大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 04： 120-123

［5］陳麗花，蔣蘊(yùn)蓀.酶法提高胡蘿卜出汁率的研究［J］.甘 肅農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)，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