平若璞，余小領(lǐng)，周 偉

（1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003；2.新鄉(xiāng)市食品藥品檢驗所，河南新鄉(xiāng)453000；3.新鄉(xiāng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心，河南新鄉(xiāng)453000）

蕎麥飲料酶解工藝研究

平若璞1，2，余小領(lǐng)1，周 偉3

（1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003；2.新鄉(xiāng)市食品藥品檢驗所，河南新鄉(xiāng)453000；3.新鄉(xiāng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心，河南新鄉(xiāng)453000）

未經(jīng)處理的蕎麥飲料具有極不穩(wěn)定的性質(zhì)，通過單因素試驗和正交試驗，利用α-淀粉酶的酶解作用，將淀粉大顆粒降解為可溶性糖，確定蕎麥飲料最佳酶解工藝，以提高其穩(wěn)定性。試驗表明，料液比1∶8，α-淀粉酶酶解溫度65℃，酶添加量0.4%，酶解時間60 min為最佳酶解工藝，各因素對蕎麥飲料DE值的影響主次順序為酶解時間＞酶添加量＞酶解溫度，對蕎麥飲料DE值的影響表現(xiàn)為酶解時間極顯著、酶添加量顯著、酶解溫度不顯著。此條件下生產(chǎn)的蕎麥飲料香味濃郁、口感好、穩(wěn)定性較好。

蕎麥飲料；酶解；α-淀粉酶；最佳工藝

0 引言

蕎麥?zhǔn)侨藗內(nèi)粘Ｉ钪械囊环N重要雜糧，碳水化合物和蛋白質(zhì)含量較高，賴氨酸含量豐富，鐵、錳、鋅等微量元素含量高于一般谷物，具有較高的食用價值[1]。蕎麥中含有的特殊成分使其具有一定的保健功能，含有的VE、膳食纖維、煙酸，以及其他谷物沒有的蘆丁等成分，使其具有降低膽固醇、軟化血管等功能；黃酮等成分使其具有抗菌、消炎、止咳、平喘的作用，有“消炎糧食”之稱[2-3]。

以蕎麥為主要原料制成的食品也多種多樣，如面包、面條、膨化食品等，飲料也是一種重要產(chǎn)品[4]。谷物飲料作為一種新產(chǎn)品，逐漸被人們所接受和青睞。但是，谷物飲料由于淀粉和蛋白質(zhì)含量較高，在加工和貯藏過程中易發(fā)生漂浮、分層，甚至沉淀等，具有極不穩(wěn)定的性質(zhì)，制約了其商品屬性。解決谷物飲料不穩(wěn)定性的方法除了傳統(tǒng)添加增稠劑和乳化劑之外，酶解也是一種重要方法[5]。酶解工藝能將淀粉和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解成可溶性的糖、糊精、多肽等，從而提高飲料的穩(wěn)定性[6]。試驗通過α-淀粉酶的酶解作用，研究蕎麥飲料制備的最佳酶解工藝。

1 試驗材料

1.1 原料和試劑

蕎麥，市場上選購籽粒飽滿、干燥、無霉變、無蟲蛀、大小均勻的蕎麥種子；α-淀粉酶（生化試劑），購自北京恒奧拓達(dá)生物制品有限公司；鹽酸、氫氧化鈉（分析純），購自鄭州金峰達(dá)化工產(chǎn)品有限公司；3,5-二硝基水楊酸（分析純），購自上海遠(yuǎn)帆助劑廠；葡萄糖（分析純），購自天津市化學(xué)試劑三廠。

1.2 儀器與設(shè)備

AL204型電子分析天平，梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品；JZ7411型粉碎機(jī)，上海微型電機(jī)廠產(chǎn)品；JYL-A070型打漿機(jī)，九陽股份有限公司產(chǎn)品；DGX-9243BC-1型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海福瑪試驗設(shè)備有限公司產(chǎn)品；新世紀(jì)紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；8002型數(shù)顯恒溫水浴鍋，北京光明醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式黏度計，上海安德儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

2 試驗方法

2.1 蕎麥飲料制作工藝流程

蕎麥→整理挑選→清洗→浸泡→預(yù)煮糊化→打漿→磨漿→α-淀粉酶酶解→滅酶→蕎麥飲料。

2.2 料液比對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

在打漿過程中，選擇不同的料液比1∶4，1∶6，1∶8，1∶10，1∶12，1∶14，以飲用口感為參考，確定蕎麥飲料打漿料液比。

2.3 α-淀粉酶酶解工藝單因素試驗

選擇酶解溫度、酶添加量和酶解時間進(jìn)行單因素試驗，以蕎麥飲料DE值和黏度值為參考指標(biāo)，固定其中的2個條件對另外1個條件進(jìn)行研究，確定單因素最佳試驗條件。

2.4 正交試驗確定α-淀粉酶酶解最佳工藝

在酶解條件單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇不同水平的酶解溫度、酶添加量和酶解時間進(jìn)行正交試驗，以蕎麥飲料DE值為主要參考指標(biāo)，采用四因素三水平正交試驗設(shè)計，確定出α-淀粉酶最佳的酶解條件。

2.5 蕎麥飲料主要檢測指標(biāo)與測定方法

（1）DE值[7]。

還原糖含量的測定，采用3,5-二硝基水楊酸法測定飲料中還原糖的含量；總固形物含量的測定，采用105℃恒質(zhì)量法。

（2）蕎麥飲料黏度。采用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式黏度計，選擇合適的轉(zhuǎn)子，于室溫下測定蕎麥飲料黏度。

3 結(jié)果與分析

3.1 料液比對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

料液比1∶4時，蕎麥飲料固形物含量過高，汁液過于黏稠，口感差；隨著料液比的增加，蕎麥飲料口感逐漸變好；料液比1∶8時，蕎麥飲料香味濃郁，口感較好；料液比繼續(xù)增加，蕎麥飲料口感變差；料液比1∶14時，蕎麥飲料中蕎麥的香氣變淡。所以，選擇料液比1∶8為打漿最佳料液比。

3.2 α-淀粉酶酶解溫度對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

固定α-淀粉酶添加量0.2%，酶解時間30 min，選擇不同酶解溫度45，50，55，60，65，70，75℃，研究酶解溫度對α-淀粉酶酶解蕎麥飲料效果的影響。

酶解溫度對蕎麥飲料品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 酶解溫度對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

由圖1可知，隨著酶解溫度的逐漸升高，蕎麥飲料的DE值先升高后減小，而黏度先下降后上升。酶解溫度為45℃時，蕎麥飲料DE值較低，黏度值較高；酶解溫度為65℃時，蕎麥飲料DE值最高，為22.84%，黏度值最低，為3.17 mPa·s；而酶解溫度繼續(xù)升高，飲料DE值快速下降，黏度值快速升高。這是因為α-淀粉酶的最適酶解溫度為60～65℃，在此酶解溫度附近，酶的活性最高，將蕎麥飲料中的淀粉酶解成低聚糖和單糖等，蕎麥飲料中的可溶性還原糖含量增加，蕎麥飲料的黏度降低。所以，試驗選擇60，65，70℃作為正交試驗中酶解溫度的3個水平。

3.3 α-淀粉酶酶添加量對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

固定α-淀粉酶酶解溫度65℃，酶解時間30 min，選擇不同的α-淀粉酶添加量0，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，研究酶添加量對α-淀粉酶酶解蕎麥飲料效果的影響。

酶添加量對蕎麥飲料品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 酶添加量對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

由圖2可知，酶添加量為0.1%時，蕎麥飲料的DE值最低，黏度值最高；隨著α-淀粉酶添加量的逐漸增加，蕎麥飲料DE值呈逐漸上升，黏度值逐漸下降；酶添加量至0.3%時，蕎麥飲料的DE值和黏度值分別為17.21%和4.04 mPa·s；然后酶添加量逐漸增加，蕎麥飲料DE值增加放緩，黏度值下降亦放緩。

α-淀粉酶添加量較低時，蕎麥飲料中的淀粉底物濃度較大，酶解效率較低；隨著酶添加量的增加，更多的淀粉底物和α-淀粉酶相結(jié)合，酶解速度加快，蕎麥飲料中的還原糖含量升高，DE值升高，黏度值降低；酶添加量繼續(xù)升高，底物中的酶趨于飽和，α-淀粉酶的增加對酶解反應(yīng)速率影響較小。所以，選擇0.2%，0.3%，0.4%作為正交試驗中α-淀粉酶添加量的3個水平。

3.4 α-淀粉酶酶解時間對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

固定α-淀粉酶酶解溫度65℃，酶添加量0.3%，選擇不同的酶解時間20，30，40，50，60，70 min，研究酶解時間對α-淀粉酶酶解蕎麥飲料效果的影響。

酶解時間對蕎麥飲料品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 酶解時間對蕎麥飲料品質(zhì)的影響

由圖3可知，酶解時間為20 min時，蕎麥飲料DE值最低，黏度值最高；酶解時間延長，DE值迅速上升，黏度值迅速下降；當(dāng)酶解時間為50 min時，蕎麥飲料DE值和黏度值分別為24.5%和3.5 mPa·s；酶解時間繼續(xù)延長，蕎麥飲料DE值和黏度值趨于平緩。

α-淀粉酶對淀粉進(jìn)行分解，使大顆粒的淀粉水解成糊精、低聚糖和單糖等小分子的糖，蕎麥飲料DE值升高，黏度值迅速下降；隨著酶解時間的延長，淀粉底物逐漸減少，酶解速度減慢，同時酶解產(chǎn)物濃度逐漸升高，對酶解反應(yīng)的抑制作用逐漸增加，使得酶解速度逐漸下降，DE值和黏度值的變化趨于平緩。所以，選擇40，50，60 min作為正交試驗中酶解時間的3個水平。

3.5 正交試驗確定蕎麥飲料最佳酶解工藝

L9（34）正交試驗因素與水平設(shè)計見表1，正交試驗結(jié)果與分析見表2。

以α-淀粉酶酶解后蕎麥飲料DE值為參考指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗結(jié)果分析。由表2可知，A中A2的DE值最高，B中B3的DE值最高，C中C3DE值最高，因此A2B3C3為最佳的因素水平組合。由極差分析可知，RA=1.067，RB=3.623，RC=4.540，因此各酶解條件對蕎麥飲料DE值的影響主次順序為酶解時間＞酶添加量＞酶解溫度，即酶解溫度65℃，酶添加量0.4%和酶解時間60 min為最佳的α-淀粉酶酶解條件。

正交試驗方差分析見表3。

表1 L9（34）正交試驗因素與水平設(shè)計

表2 正交試驗結(jié)果與分析

表3 正交試驗方差分析

以空白所在列為誤差所在列，對正交試驗結(jié)果進(jìn)行方差分析。由表3可知，F(xiàn)A=6.541＜F0.05(2,2)，表明因素A（酶解溫度）對蕎麥飲料DE值的影響未達(dá)到顯著水平；F0.05(2,2)＜FB=83.852＜F0.01(2,2)，表明因素B（酶添加量）對蕎麥飲料DE值的影響達(dá)到顯著水平；FC=107.797＞F0.01(2,2)，表明因素C（酶解時間）對蕎麥飲料DE值的影響達(dá)到極顯著水平。各因素對DE值的影響程度為C＞B＞A，與表2極差分析結(jié)果相一致。

4 結(jié)論

（1）料液比1∶8為打漿最佳料液比，此時蕎麥汁飲料香味濃郁，口感較好。

（2）α-淀粉酶酶解試驗中，最佳酶解工藝條件為酶解溫度65℃，酶添加量0.4%，酶解時間60 min；各因素對蕎麥飲料DE值的影響主次順序為酶解時間＞酶添加量＞酶解溫度；以空白所在列為誤差所在列進(jìn)行方差分析可知，酶解時間對蕎麥飲料DE值的影響達(dá)到極顯著水平，酶添加量對蕎麥飲料DE值的影響達(dá)到顯著水平，酶解溫度影響不顯著。

[1]閻紅.蕎麥的應(yīng)用研究及展望[J].食品工業(yè)科技，2011，32（1）：363-365.

[2]林兵，胡長玲，黃芳，等.苦蕎麥的化學(xué)成分和藥理活性研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代藥物與臨床，2011，26（1）：29-32.

[3]張玲，高飛虎，高倫江，等.蕎麥營養(yǎng)功能及其利用研究進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè)，2011，5（11）：74-77.

[4]惠麗娟.蕎麥及蕎麥?zhǔn)称费芯窟M(jìn)展[J].糧食加工，2008，33（3）：78-80.

[5]侯占群，文劍，吳逸民，等.谷物飲料關(guān)鍵制備技術(shù)及其穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2008，38（10）：146-149.

[6]林美娟.雙酶法制備糯玉米汁及其穩(wěn)定性研究[D].南京：南京師范大學(xué)，2012.

[7]高愿軍，李少華，趙偉民，等.普通玉米飲料酶解工藝的研究[J].食品科技，2012，37（1）：105-109.◇

Study on Enzymatic Hydrolysis of Buckwheat Beverage

PING Ruopu1，2，YU Xiaoling1，ZHOU Wei3
（1.College of Food，He'nan Institute of Science and Technology，Xinxiang，He'nan 453003，China；2.Xinxiang Institute of Food and Drug Control，Xinxiang，He'nan 453000，China；3.Xinxiang Quality and Technical Supervision and Inspection Center，Xinxiang，He'nan 453000，China）

Untreated buckwheat beverage is extremely unstable.α-amylase can enzyme starch into soluble sugar in buckwheat beverage，which can use to find the best conditions of enzymatic hydrolysis by single factor and orthogonal experiments.The experiments show the optimal parameters α-amylase enzymatic hydrolysis are as follows：the solid-liquid ratio is 1∶8，the reaction temperature is 65℃，α-amylase is 0.4%and the time of hydrolysis is 60 min.The order of influence on DE value of the buckwheat beverage is time of hydrolysis＞enzyme concentration＞reaction temperature.Analysis of variance show that the effects of the time of hydrolysis is very significant，the enzyme concentration reaction is significant，but the temperature is not. In such a situation，the buckwheat beverage has aromatic flavor，best taste and stability.

buckwheat beverage；enzymatic hydrolysis；α-amylase；optimal parameters

TS275

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.011

1671-9646（2017）03a-0037-03

2017-02-08

平若璞（1985—），女，碩士，助理工程師，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。