陳景鑫,王宏偉,王笑可
(齊齊哈爾工程學(xué)院 健康與護理系,黑龍江 齊齊哈爾161005)
酸漿(Physalis alkekengi L.)又名酸泡、姑娘兒,是一種集食療、藥用、保健于一體的新興水果,含有苦瓜甙,味酸、苦,性寒,歸肺、脾經(jīng),具有清熱、解毒、利尿、降壓、強心、抑菌等功效,主治咽痛、黃疸、熱咳、急性扁桃體炎、水腫、痢疾、丹毒等,長期食用可預(yù)防和治療糖尿?。?].酸漿果實富含維生素C、胡蘿卜素以及以鈣為主的20多種礦物元素,營養(yǎng)豐富、果味濃郁,是加工飲料、果酒的好材料.南瓜(Cucurbita moschata)產(chǎn)量高、熱能低,味甘、平,性微寒,入脾胃二經(jīng),其中所含的鈷是人體胰島細胞所必需的微量元素,對活躍人體新陳代謝、促進造血功能、參與人體內(nèi)維生素B12的合成具有積極意義,對防治糖尿病有特殊療效[2].
陜西嵐皋傳統(tǒng)美食南瓜酸漿粑,其配伍不違反中醫(yī)十八反以及十九畏理念,且有著資源、營養(yǎng)和保健功能上的優(yōu)勢.實施風(fēng)味互補,制備酸甜適口的復(fù)合飲料,既可補充體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì),又對防治糖尿病具有一定的保健功能.采用復(fù)合酶解技術(shù)不僅能提高果汁的出汁率,顯著改善果汁的色澤和品質(zhì),還能最大限度的保留果汁的營養(yǎng)成分和原始風(fēng)味,為酸漿、南瓜的開發(fā)利用提供新途徑.
南瓜、酸漿、復(fù)合酶(果膠酶、木瓜蛋白酶)、穩(wěn)定劑、甜味劑.
打漿機、膠體磨、均質(zhì)機、真空脫氣機等.
酸漿果汁制備工藝流程:酸漿→去外皮→挑選分級→清洗→加水→搗碎榨汁→過濾→酸漿果汁.
南瓜汁制備工藝流程:新鮮南瓜→挑選、清洗→去皮和瓜子→切塊→稱量→護色→預(yù)煮→膠磨→酶解→滅酶→過濾→南瓜果汁.
復(fù)合果汁飲料制備工藝流程:(酸漿果汁、南瓜果汁、輔料)混合→均質(zhì)→脫氣→灌裝→殺菌→成品(檢驗).
選料、預(yù)處理:選用成熟度好的南瓜及酸漿,洗凈、去皮,南瓜去籽、瓤,切小塊備用.
軟化:切塊后的南瓜按料水比2∶1,溫度為 95℃下處理 20 min左右,將組織充分軟化[3];將酸漿放入95~100℃,質(zhì)量分數(shù)為0.1%抗壞血酸鈉水溶液中,漂燙3~5 min,防止果肉氧化變色.
打漿、精磨:將軟化好的南瓜、酸漿分別打漿,用膠體磨精磨2次備用;
調(diào)配、均質(zhì):按質(zhì)量要求和規(guī)格分別將南瓜汁、酸漿汁、復(fù)合酶、穩(wěn)定劑、甜味劑加入調(diào)配罐攪拌均勻,并進行均質(zhì)處理.
真空脫氣:除去均質(zhì)時混入的大量空氣,防止風(fēng)味變化影響果漿質(zhì)量.
灌裝、殺菌:將脫氣后的溶液定量灌裝、壓蓋密封,沸水浴煮沸30 min左右,冷卻、保藏.
出汁率/%=(果汁質(zhì)量/果漿質(zhì)量)*100%.
2.1.1 復(fù)合酶添加量對出汁率的影響
在確定果膠酶與木瓜蛋白酶的比例為3∶2條件下,在復(fù)合果漿中分別添加復(fù)合酶0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 g/L,充分攪拌、振蕩后,調(diào)節(jié)pH為4.5,置于40℃水浴鍋中,酶解90 min,然后冷卻至室溫過濾,測其出汁率.
2.1.2 酶解溫度對出汁率的影響
在確定果膠酶與木瓜蛋白酶的比例為3∶2條件下,在復(fù)合果漿中添加復(fù)合酶0.20 g/L,充分攬拌、振蕩后,調(diào)節(jié)pH為4.5,分別置于30、35、40、45、50℃水浴鍋中,酶解90 min,然后冷卻至室溫過濾,測其出汁率.
2.1.3 酶解時間對出汁率的影響
在確定果膠酶與木瓜蛋白酶的比例為3∶2條件下,在復(fù)合果漿中添加復(fù)合酶0.20 g/L,充分攬拌、振蕩后,調(diào)節(jié) pH為4.5,置于40℃水浴鍋中,分別酶解 30、60、90、120、150 min,然后冷卻至室溫過濾,測其出汁率.
2.1.4 pH對出汁率的影響
在確定果膠酶與木瓜蛋白酶的比例為3∶2條件下,在復(fù)合果漿中添加復(fù)合酶0.20 g/L,充分攬拌、振蕩后,分別調(diào)節(jié)pH為3,4,4.5,5和5.5五個梯度,置于40℃水浴鍋中,酶解90 min,然后冷卻至室溫過濾,測其出汁率.
在單因素試驗基礎(chǔ)上,以復(fù)合酶添加量(A)、酶解溫度(B)、酶解時間(C)和酶解pH(D)為影響因素,設(shè)計正交試驗,如下表所示.
表1 正交試驗因素表
3.1.1 復(fù)合酶添加量對出汁率的影響
酶解效果受酶添加量的影響較大,過量的酶會影響口感且造成浪費,添加量較低時,酶解效果不佳;當(dāng)添加量達到一定程度時,酶解反應(yīng)完全;添加量超過一定程度時,出汁率變化較小[4].結(jié)果如圖1所示:
圖1 復(fù)合酶添加量對出汁率的影響
由圖1可知,隨著復(fù)合酶添加量的增加,果汁出汁率不斷升高,這是因為加入復(fù)合酶使表皮及果肉中的纖維素、果膠質(zhì)、蛋白等開始分解,果肉細胞中的內(nèi)溶物更多地釋放出來,使出汁率提高[5];當(dāng)復(fù)合酶添加量為0.2 g/L時,果汁出汁率最高,當(dāng)復(fù)合酶添加量超過0.25 g/L后,果汁出汁率變化不大.這是因為底物濃度一定時,添加量增加,酶反應(yīng)速度加快,當(dāng)吸附達到飽和時,反應(yīng)速度不再隨著酶添加量的增加而增大.因此,選擇復(fù)合酶添加量0.15、0.20、0.25 g/L做為正交試驗的較優(yōu)水平.
3.1.2 酶解溫度對出汁率的影響
酶解溫度直接影響酶活力的大小,復(fù)合酶在其最適宜的溫度范圍內(nèi)活性較高,當(dāng)溫度低于或高于最適范圍時,酶的活性都將受到影響,進而影響果汁的出汁率.結(jié)果如圖2所示:
圖2 酶解溫度對出汁率的影響
由圖2可知,隨著酶解溫度的升高,果汁的出汁率先升高后下降,這是因為30~45℃復(fù)合酶達到最適反應(yīng)溫度,通過酶之間的協(xié)同作用,使果汁出汁率明顯升高.繼續(xù)升高溫度,破壞了酶蛋白的活性,影響酶解效果,果汁出汁率也隨之下降.因此,選擇酶解溫度40、45、50℃做為正交試驗的較優(yōu)水平.
3.1.3 酶解時間對出汁率的影響
酶解時間是衡量酶解程度的重要指標,酶解時間較短會導(dǎo)致酶解反應(yīng)不充分,酶解時間過長,果汁品質(zhì)會發(fā)生變化.結(jié)果如圖3所示:
圖3 酶解時間對出汁率的影響
隨著酶解時間的增加,果汁出汁率不斷增加,當(dāng)酶解時間為120 min時,出汁率最大,當(dāng)酶解時間超過120 min后,出汁率趨于平緩,變化較小,這是因為在一定的時間內(nèi),果漿中的內(nèi)容物在復(fù)合酶的作用下不斷釋放溶出,直到內(nèi)容物完全溶出后,出汁率基本恒定,保持不變.因此,為了節(jié)省工業(yè)化生產(chǎn)時間,節(jié)約成本,保證質(zhì)量,選擇90、120、150 min做為正交試驗的較優(yōu)水平.
3.1.4 pH對出汁率的影響
pH的大小對酶的活力影響較大,在最適宜的pH范圍內(nèi),復(fù)合酶有較高的活性;當(dāng)pH低于或高于最適范圍時,酶的活性都將受到抑制,進而影響果汁的出汁率.結(jié)果如圖4所示.
圖4 pH對出汁率的影響
由圖4可知,出汁率隨著pH值的增大而逐漸升高,當(dāng)pH為5時,出汁率達到最大值,當(dāng)pH超過5后,出汁率下降;復(fù)合酶活性會受到pH的限制,pH過低或過高都會致使酶解效率較低,出汁率也較低.因此,選擇pH4、4.5、5做為正交試驗的較優(yōu)水平.
在單因素試驗基礎(chǔ)上進行 L9(34)正交試驗,試驗結(jié)果見下表.
由表2的實驗結(jié)果可知,各因素對實驗結(jié)果的影響順序為A>B>C>D,即復(fù)合酶添加量>酶解溫度>酶解時間>pH,最優(yōu)酶解條件為A3B3C2D2,即復(fù)合酶添加量為0.25 g/L,酶解溫度為50℃,酶解時間為90 min,pH為4.5時,果汁的出汁率最優(yōu).
采用復(fù)合酶大大提高了果汁的出汁率,但是實驗過程中要注意各種酶的添加量、最佳酶解溫度、酶解時間以及pH.實驗未對復(fù)合飲料的功能性成分,如其中的酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸等進行測定,下一步實驗應(yīng)具體研究其功能性成分及配方工藝,如酸漿汁和南瓜汁的混合比例、混合汁添加量、白砂糖添加量、蜂蜜添加量、檸檬酸添加量等,并通過感官指標、理化指標以及微生物指標等確定最佳配方,進而研制出口感鮮亮、營養(yǎng)豐富、果味濃郁、酸甜可口的飲料.