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        南瓜汁混合酶解工藝研究

        2017-10-18 07:49:55郭文娟
        食品工程 2017年3期
        關(guān)鍵詞:糖化酶果膠淀粉酶

        郭文娟

        (山西省食品工業(yè)研究所,山西太原 030024)

        南瓜汁混合酶解工藝研究

        郭文娟*

        (山西省食品工業(yè)研究所,山西太原 030024)

        研究了南瓜汁混合酶解的最佳生產(chǎn)工藝。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上應(yīng)用響應(yīng)曲面法得出南瓜汁混合酶解最佳工藝條件:果膠-纖維素酶0.05%,α-淀粉酶0.65%,糖化酶0.81%,酶解溫度50℃,酶解時(shí)間2 h。此工藝條件下,南瓜汁可溶性固形物含量為5.46%。

        南瓜汁;混合酶解;制備工藝

        南瓜中淀粉含量較高,可占到干質(zhì)量的50%,不同品種南瓜淀粉含量的差別較大。南瓜中的不可溶性原果膠會(huì)使打漿后的南瓜漿液呈黏稠狀態(tài),極易與南瓜淀粉顆粒黏結(jié)在一起,導(dǎo)致南瓜汁的提取率降低。本文通過生物酶作用達(dá)到分解物料,降低黏度,提高出汁率的效果。在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本研究在酶解溫度50℃,酶解時(shí)間2 h的條件下,重點(diǎn)研究了復(fù)合酶中果膠-纖維素酶、α-淀粉酶和糖化酶的添加量對(duì)物料可溶性固形物含量的影響,采用響應(yīng)曲面法確定南瓜汁加工為速溶粉的最佳酶解工藝參數(shù),為將來南瓜汁系列產(chǎn)品的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        南瓜,市購;果膠-纖維素酶、α-淀粉酶、糖化酶,均購于北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;抗壞血酸、檸檬酸,阿拉丁試劑有限公司。

        數(shù)顯電子折光儀,上海微川精密儀器有限公司;榨汁機(jī),美的集團(tuán)股份有限公司;溶劑過濾器,上海奧特賽因斯儀器有限公司;電子天平,上海佑科儀器儀表有限公司;HH-2水溶鍋,國華電器有限公司。

        1.2 工藝流程

        南瓜→清洗→去皮→切分、去籽→切丁→漂燙→打漿→酶解→濾汁→測定

        1.3 試驗(yàn)方法

        可溶性固形物含量測定方法:依照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法》測定。

        將南瓜丁漂燙時(shí),加入抗壞血酸護(hù)色。打漿后加入混合酶,酶解溫度50℃,酶解時(shí)間2 h。過濾后取汁測定可溶性固形物含量。

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以3種酶的添加量為影響因素,以南瓜汁的可溶性固形物含量為判定指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn),確定不同酶的最適添加量。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1。

        表1 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素水平和編碼

        2 結(jié)果與分析

        2.1 Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果

        由Desing-Expert7.0統(tǒng)計(jì)分析軟件設(shè)計(jì)出的試驗(yàn)矩陣及試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

        表2 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及可溶性固形物含量

        2.2 回歸方程擬合及方差分析

        對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,結(jié)果見表3,對(duì)各因素?cái)M合后得到的回歸方程:Y=+5.40+0.046A+0.19B-0.039C-0.24AB-0.20AC-0.17BC-0.31A2-0.26B2-0.10C2。由表3可知,因素A、B、AB、AC、BC、A2、B2、C2(P<0.05) 對(duì)試驗(yàn)有顯著影響,模型回歸擬合方程顯著,說明該模型與實(shí)際擬合良好,試驗(yàn)方案可靠。失擬項(xiàng)不顯著(P>0.05),說明所得方程與實(shí)際擬合中非正常誤差所占比例較小,可用于試驗(yàn)結(jié)果分析。

        2.3 響應(yīng)面圖分析

        響應(yīng)面是優(yōu)化存在多因素影響試驗(yàn)條件的尋優(yōu)方法,畫出響應(yīng)值與因素變量構(gòu)成的響應(yīng)面圖和等高線圖,可進(jìn)行直觀分析。如下頁圖1~圖3所示,α-淀粉酶對(duì)可溶性固形物影響顯著,其曲面較陡峭;果膠-纖維素酶,糖化酶不顯著,曲面較平坦。因此影響可溶性固形物含量的因素主次順序?yàn)椋害?淀粉酶>果膠-纖維素酶>糖化酶。AB、AC、 BC的交互作用對(duì)試驗(yàn)都有顯著的影響。

        2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

        采用上述最適條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。采用果膠-纖維素酶0.05%,α-淀粉酶0.65%,糖化酶0.81%進(jìn)行酶解,得到南瓜汁可溶性固形物含量5.46%。經(jīng)過3次平行試驗(yàn),取平均值為5.43%,與預(yù)測值接近,說明響應(yīng)曲面法對(duì)南瓜汁中可溶性固形物提取有指導(dǎo)意義。

        3 結(jié)論

        本試驗(yàn)應(yīng)用響應(yīng)曲面法對(duì)混合酶酶解南瓜汁的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明,在果膠-纖維素酶0.05%,α-淀粉酶0.65%,糖化酶0.81%,酶解溫度50℃,酶解時(shí)間2 h的條件下,經(jīng)酶解后的南瓜汁可溶性固形物含量最高,達(dá)5.46%。酶解后的南瓜汁即可進(jìn)入后續(xù)工段,先經(jīng)真空濃縮,溫度50℃~60℃,真空度0.06 MPa~0.08 MPa,濃縮至固形物含量約為30%~35%。加入15%麥芽糊精和變性淀粉(麥芽糊精DE值為13%~17%;麥芽糊精∶變性淀粉為1.5∶1),配料、均質(zhì)(均質(zhì)壓力20 MPa~30 MPa) 后進(jìn)行噴霧干燥,所得南瓜速溶粉的溶解性為99.1%,褐變指數(shù)為0.10。

        [1]翟金霞,趙瑞娟,劉洋,等.混合酶法制備高含量可溶性糖南瓜粉[J].天津科技大學(xué),2009,24(4):29-30.

        [2]劉洋,屈淑平,崔崇士.南瓜營養(yǎng)品質(zhì)與功能成分研究現(xiàn)狀與展望[J].中國瓜菜,2006(2):27-29.

        [3]賀小瓊.南瓜的營養(yǎng)與保?。跩].中國食物與營養(yǎng),2003(8):43-46.

        [4]金桂英.南瓜粉的營養(yǎng)藥用價(jià)值與開發(fā)利用[J].福建農(nóng)業(yè)科技,1998,15(2):26-27.

        [5]曹煒,陳錦屏,李紅民.南瓜酶法制汁工藝研究[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào),2000,30(3):44-46.

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        [9]秦藍(lán),許時(shí)嬰,王璋.采用酶法液化技術(shù)制取高品質(zhì)的南瓜汁[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(12):48-53.

        [10]王志艷,鄭江楓,林河通,等.南瓜加工技術(shù)研究進(jìn)展[J].包裝與食品機(jī)械,2012,30(5):35-39.

        Study on pumpkin juice production process with mixed enzyme solution

        GUOWenjuan*
        (Shanxi food industrial research institue,Shanxi Taiyuan 030024,China)

        The optimal process of pumpkin juice was confirmed.Based on the single factor experiments,the response surface method was employed to optimize the preparing conditions:addition quantity of pectin-cellulose enzyme 0.05%,alpha amylase 0.65%,saccharifying enzyme 0.81%,Under this condition,soluble solids content of pumpkin juice was 5.46.

        pumpkin juice;mixed enzyme solution;production process

        圖1 果膠-纖維素酶、α-淀粉酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響

        圖2 果膠-纖維素酶、糖化酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響

        圖3 α-淀粉酶、糖化酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響

        TS225.36

        A

        1673-6044(2017)03-0037-03

        10.3969/j.issn.1673-6044.2017.03.012

        *郭文娟,女,1982年出生,2009年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工貯藏專業(yè),工程師。

        2017-07-03

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