郭文娟

復(fù)合酶解法浸提紅棗汁工藝研究

郭文娟

（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原030024）

確定紅棗汁制備的最佳生產(chǎn)工藝，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)得出最佳的紅棗汁浸提條件為復(fù)合酶添加量0.35‰，酶解時(shí)間3.5 h，料液比1∶3（g∶mL），酶解溫度50℃；此工藝條件下，紅棗汁提取率為67.94%。

紅棗汁；復(fù)合酶解；制備工藝

隨著山西省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，山西省部分地區(qū)大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)林種植，并確定了以紅棗為主的發(fā)展戰(zhàn)略。近年來，紅棗樹種植面積擴(kuò)大，紅棗產(chǎn)量也不斷增加，紅棗加工已成為全省發(fā)展特色、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)之路的重要舉措，很多紅棗加工企業(yè)迅速崛起[1-2]。但是，由于紅棗加工工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品單一，高附加值的紅棗產(chǎn)品并不多見，紅棗沒有得到有效的開發(fā)和利用[3-5]?，F(xiàn)今，利用復(fù)合酶解浸提工藝制備紅棗汁，再經(jīng)過濃縮、脫色，制備脫色紅棗濃縮汁可以極大地提高紅棗的綜合利用。對(duì)紅棗汁復(fù)合酶解浸提工藝進(jìn)行優(yōu)化，為脫色紅棗濃縮汁的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅棗（自然晾干、烘烤）；果膠酶、纖維素酶，均為食品級(jí)，諾維信公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

UV 1000型紫外-可見光分光光度計(jì)、721型分光光度計(jì)，上海精密儀器公司產(chǎn)品；DS-1型高速組織搗碎機(jī)，無錫沃信儀器有限公司產(chǎn)品；R502B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海況勝實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品；DT5-6型低速離心機(jī)，北京時(shí)代北利有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品；色彩色差儀，柯尼卡美能達(dá)產(chǎn)品；酸度計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司產(chǎn)品；電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司產(chǎn)品。

1.3 紅棗濃縮汁工藝方法

紅棗→清洗→揀選→預(yù)煮軟化→去核打漿→酶解→巴殺滅酶→離心分離→超濾→濃縮→紅棗濃縮汁。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 預(yù)煮溫度的確定

將清洗好的紅棗分成等量的5份，分別在70，75，80，85，90℃下預(yù)煮（料液比1∶4，預(yù)煮時(shí)間15 min）。預(yù)煮后的紅棗經(jīng)打漿、分離后制得紅棗汁，調(diào)整其白利度為10°Brix，測(cè)定其色值（T440，%），根據(jù)預(yù)煮溫度對(duì)紅棗汁色值的影響，確定預(yù)煮溫度。

1.4.2 復(fù)合酶解法浸提條件優(yōu)化試驗(yàn)[3]

經(jīng)過預(yù)處理的紅棗，利用復(fù)合酶解法浸提紅棗汁。先通過單因素試驗(yàn)確定復(fù)合酶添加量、酶解時(shí)間、料液比、酶解溫度對(duì)其提取率的影響，后進(jìn)行正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件。

（1）復(fù)合酶添加量對(duì)紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗7份，經(jīng)預(yù)處理后，加水量為紅棗質(zhì)量的4倍，分別加入紅棗質(zhì)量的0，0.10‰，0.20‰，0.25‰，0.30‰，0.35‰，0.40‰復(fù)合酶（果膠酶∶纖維素酶質(zhì)量比為3∶1），酶解溫度50℃，酶解時(shí)間3 h，分離后得到紅棗汁，測(cè)定其可溶性固形物含量，對(duì)比復(fù)合酶添加量對(duì)紅棗汁提取率的影響。每次試驗(yàn)重復(fù)3次。

（2）酶解時(shí)間對(duì)紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗6份，經(jīng)預(yù)處理后，復(fù)合酶添加量為紅棗質(zhì)量的0.30‰，加水量為紅棗質(zhì)量的4倍，酶解時(shí)間分別為1，2，3，4，5，6 h，酶解溫度50℃，其余同上。

（3）料液比對(duì)紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗5份，經(jīng)預(yù)處理后，在料液比為1∶3，1∶4，1∶5，1∶6，1∶7下酶解，復(fù)合酶添加量為紅棗質(zhì)量的0.3‰，酶解時(shí)間3 h，酶解溫度50℃，其余同上。

（4）酶解溫度對(duì)紅棗汁提取率的影響。稱取100 g的紅棗5份，經(jīng)預(yù)處理后，加水量為紅棗質(zhì)量的6倍，復(fù)合酶添加量為紅棗質(zhì)量的0.30‰，酶解時(shí)間3 h，酶解溫度為30，40，50，60，70℃，其余同上。

（5）復(fù)合酶解法浸提紅棗汁條件的優(yōu)化。依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行L9（34）正交優(yōu)化試驗(yàn)，分別選用復(fù)合酶添加量（A）、酶解時(shí)間（B）、料液比（C）、酶解溫度（D），以紅棗汁提取率為指標(biāo)，確定最佳酶解法浸提紅棗汁的工藝。

1.5 測(cè)定方法

1.5.1 紅棗汁色值的測(cè)定

取4～5 g紅棗汁，白利度調(diào)整為10°Brix（或者17°Brix），選用1 cm比色皿，用721型分光光度計(jì)于波長(zhǎng)440 nm處測(cè)定色值（T440，%）。

1.5.2 可溶性固形物（SSC）含量

用手持糖量計(jì)測(cè)定。

1.5.3 提取率的計(jì)算

2 結(jié)果與分析

2.1 紅棗基本成分測(cè)定分別對(duì)紅棗中的水分、總糖、灰分進(jìn)行測(cè)定。紅棗果肉主要成分含量見表1。

2.2 預(yù)煮溫度的確定

預(yù)煮溫度對(duì)紅棗汁（白利度10°Brix）色值的影響見圖1。

圖1 預(yù)煮溫度對(duì)紅棗汁（白利度10°Brix）色值的影響

由圖1可知，色值隨預(yù)煮溫度的升高而增大，這是因?yàn)楦邷乜墒辜t棗充分軟化，有利于打漿出汁，但預(yù)煮溫度過高會(huì)將紅棗皮中的色素物質(zhì)浸提出來，不利于后期紅棗濃縮汁的脫色。由試驗(yàn)結(jié)果分析可知，預(yù)煮溫度為75～80℃時(shí)，色值變化較小，因此確定80℃為最佳預(yù)煮溫度。

2.3 復(fù)合酶解法浸提條件優(yōu)化試驗(yàn)[6-8]

先通過單因素試驗(yàn)確定復(fù)合酶添加量、酶解時(shí)間、料液比、酶解溫度對(duì)紅棗汁提取率的影響，然后進(jìn)行正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件。

（1）復(fù)合酶添加量對(duì)紅棗汁提取效果的影響。復(fù)合酶添加量對(duì)紅棗汁提取效果的影響見圖2。

圖2 復(fù)合酶添加量對(duì)紅棗汁提取效果的影響

由圖2可知，紅棗汁提取率隨著復(fù)合酶添加量的增加而不斷升高。以0.30‰為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，當(dāng)復(fù)合酶添加量小于0.30‰時(shí)紅棗汁提取率增幅較大，當(dāng)復(fù)合酶添加量大于0.30‰時(shí)紅棗汁提取率上升緩慢，因此確定0.30‰為最佳復(fù)合酶添加量。這主要是因?yàn)楫?dāng)復(fù)合酶添加量增大，紅棗果肉中的果膠和纖維素也隨之增多，可溶性固形物在溶液中含量也增加，紅棗汁提取率增大。當(dāng)紅棗汁中可溶性固形物含量達(dá)到一定程度時(shí)，其趨于平衡，紅棗汁提取率也趨于平緩。

（2）酶解時(shí)間對(duì)紅棗汁提取效果的影響。

酶解時(shí)間對(duì)紅棗汁提取效果的影響見圖3。

圖3 酶解時(shí)間對(duì)紅棗汁提取效果的影響

由圖3可知，紅棗汁提取率隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)也不斷升高。當(dāng)酶解時(shí)間小于3 h時(shí)，紅棗汁提取率變化較大；當(dāng)酶解時(shí)間大于3 h時(shí)，紅棗汁提取率的趨于平衡。從節(jié)約時(shí)間和能源的角度考慮，選擇3 h為最佳酶解時(shí)間。這可能是因?yàn)樵谝欢〞r(shí)間范圍內(nèi)，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)合酶不斷作用于紅棗果肉，紅棗汁中可溶性固形物不斷被浸提出來。當(dāng)?shù)竭_(dá)一定程度后，隨著酶解時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，紅棗汁提取率也基本不變。

（3）料液比對(duì)紅棗汁提取效果的影響。

料液比對(duì)紅棗汁提取效果的影響見圖4。

圖4 料液比對(duì)紅棗汁提取效果的影響

由圖4可知，隨著料液比的增大，有利于紅棗中可溶性固形物的溶出，紅棗汁提取率提高。當(dāng)料液比大于1∶4時(shí)，可溶性固形物含量上升緩慢，紅棗汁提取率變化平緩，所以確定1∶4為適宜條件。

（4）酶解溫度對(duì)紅棗汁提取效果的影響。

酶解溫度對(duì)紅棗汁提取效果的影響見圖5。

圖5 酶解溫度對(duì)紅棗汁提取效果的影響

由圖5可知，隨著酶解溫度的升高，紅棗汁提取率先升高后下降。這可能是因?yàn)楫?dāng)酶解溫度逐漸升高，復(fù)合酶活性增強(qiáng)，可溶性固形物提取率會(huì)隨之增大。當(dāng)酶解溫度超過50℃時(shí)，較高溫度影響了復(fù)合酶的活性，故可溶性固形物浸出率隨之溫度升高反而降低。因此，最適酶解溫度為50℃。

（5）紅棗浸提條件優(yōu)化。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)浸提工藝進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2，正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

根據(jù)表3的正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析結(jié)果顯示，料液比是影響紅棗汁提取率的最主要因素，復(fù)合酶添加量和酶解時(shí)間對(duì)紅棗汁提取率的影響較小。各因素最佳水平為A3B3C1D2，即復(fù)合酶添加量0.35‰，酶解時(shí)間3.5 h，料液比1∶3（g∶mL），酶解溫度50℃。此工藝條件下，紅棗汁提取率為67.94%。

表2 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論與討論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，最終確定紅棗汁浸提最佳工藝為預(yù)煮溫度80℃，復(fù)合酶添加量0.35‰，酶解時(shí)間3.5 h，料液比1∶3（g∶mL），酶解溫度50℃。此工藝條件下，紅棗汁提取率較高為67.94%。在此工藝下制得的紅棗汁，在中試條件下經(jīng)巴氏殺菌滅酶后，通過臥式螺旋沉降離心機(jī)（3 000 r/min）進(jìn)行汁渣分離，得到含果肉極少的紅棗汁，再經(jīng)超濾后得到澄清透明的紅棗汁（濁度≤0.3 NTU），為將來紅棗濃縮汁生產(chǎn)提供了穩(wěn)定的原料。

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Extraction TechnologyofJujube Juice byUsingComplexEnzyme

GUO Wenjuan
（Shanxi Food Industrial Research Institue，Taiyuan，Shanxi 030024，China）

The optimal process of chinese jujube juice is confirmed.Based on the single factor exeperiments，the orthogonal test is employed to optimize the preparing conditions：addition quantity of enzyme is 0.35‰，enzymatic time is 3.5 h，solid liquid ratio 1∶3（g∶mL），digesting temperature is 50℃.In this condition，the jujube juice extraction rate is 67.94%.

jujube juice；complex enzymatic extraction；preparative technology

TS201.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.07.005

1671-9646（2017）07a-0020-03

2017-06-07

山西省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（工業(yè)）（20100321109）。

郭文娟（1982—），女，碩士，工程師，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。