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        復(fù)合澄清劑對柿子醋澄清效果的研究

        2020-03-02 03:37:26程浩武紀(jì)天趙航李楠
        中國調(diào)味品 2020年2期
        關(guān)鍵詞:殼聚糖效果

        程浩,武紀(jì)天,趙航,李楠

        (廣西大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,南寧 530004)

        果醋是目前集豐富營養(yǎng)價值及保健功效于一體的新型產(chǎn)品,含有多種營養(yǎng)成分,越來越受到消費者的喜愛。采用桂林月柿子為原料進(jìn)行酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵得到柿子醋[1,2],柿子醋較其他食醋的營養(yǎng)物質(zhì)更為豐富,含有豐富的人體所必需氨基酸、多酚、果膠等物質(zhì)[3]。柿子醋兼有柿子和醋的功能,能夠促進(jìn)新陳代謝,調(diào)節(jié)酸堿平衡,具有多種功效。由于其富含大量的單寧、果膠和蛋白質(zhì),柿子醋在存儲及運輸過程中極易變渾濁,形成沉淀,影響外觀與色澤,透光率下降。殼聚糖是含有氨基官能團(tuán)直鏈多聚糖物質(zhì),在酸性制品中,殼聚糖的氨基與氫離子結(jié)合而帶正電,通過與帶正電的微粒結(jié)合絮凝沉淀,可以達(dá)到澄清的目的。果醋渾濁常有兩種原因[4]:一是生物性渾濁,二是非生物性渾濁,生物性渾濁主要由菌種污染所致,滅菌不徹底,長期暴露于空氣中;非生物性渾濁是果醋中復(fù)雜成分相互作用,形成絡(luò)合物析出。本研究主要利用復(fù)合澄清劑(殼聚糖+酸性蛋白酶+纖維素酶)的最適條件組合對柿子原醋進(jìn)行澄清[5,6],使柿子醋的透光率達(dá)到最高,大大地提高了其穩(wěn)定性和品質(zhì)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        桂林月柿發(fā)酵柿子醋;殼聚糖:上海瑞永生物科技有限公司;酸性蛋白酶、纖維素酶:南寧龐博生物工程有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;電子天平 杭州三永德儀器儀表有限公司;恒溫水浴鍋 重慶雅馬拓科技有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱 吳江市閩鑫烘箱電爐制造有限公司;UV-1600型紫外分光光度計 上海MAPAPDA公司。

        1.3 方法

        1.3.1 殼聚糖單因素試驗對柿子醋透光率的影響[7]

        1.3.1.1 殼聚糖用量對柿子醋澄清試驗的影響

        分別準(zhǔn)確量取100 mL柿子發(fā)酵醋液于6支150 mL三角瓶中,分別添加殼聚糖量(W/V)為0.3‰、0.4‰、0.5‰、0.6‰、0.7‰、0.8‰,樣品充分混勻后置于45 ℃水浴鍋中水浴6 h,取出后靜置2 d,以未作澄清處理的柿子原醋為空白對照,運用分光光度計法,以蒸餾水為參比,在680 nm處測定其透光率[8]。

        1.3.1.2 殼聚糖澄清溫度對柿子醋澄清試驗的影響

        分別準(zhǔn)確量取100 mL柿子發(fā)酵醋液于6支150 mL三角瓶中,殼聚糖添加量為0.5‰,分別在不同溫度30,35,40,45,50,55 ℃條件下?lián)u勻,水浴6 h后取出,靜置2 d,以未作澄清處理的柿子醋為空白對照,方法同上,測定其透光率。

        1.3.1.3 殼聚糖澄清時間對柿子醋澄清試驗的影響

        分別準(zhǔn)確量取100 mL柿子發(fā)酵醋液于6支150 mL三角瓶中,殼聚糖添加量為0.5‰,分別在不同時間3,6,9,12,24,48 h于45 ℃水浴后取出,靜置2 d,以未作澄清處理的柿子醋為空白對照,方法同上,測定其透光率。

        1.3.2 殼聚糖澄清工藝參數(shù)的優(yōu)化[9-11]

        在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以柿子醋的透光率為指標(biāo),分別選取殼聚糖用量、處理溫度、處理時間3個因素,每個因素選取3個水平進(jìn)行正交試驗設(shè)計,其中,透光率越大越好,采用L9(33)設(shè)計正交試驗,因素水平表見表1。

        表1 澄清條件正交試驗因素水平表Table 1 The orthogonal experimental factors and levels of clarification conditions

        1.3.3 酸性蛋白酶對柿子醋澄清的影響

        柿子醋經(jīng)殼聚糖處理后,添加酸性蛋白酶進(jìn)行酶解處理,以提高其透光率。分別準(zhǔn)確量取100 mL柿子發(fā)酵醋液于6支150 mL三角瓶中,分別加入0,100,150,200,250,300 mg/L的酸性蛋白酶,于40 ℃水浴12 h后取出,靜置2 d,以未作澄清處理的柿子醋為空白對照,測定其在680 nm下的透光率。

        1.3.4 纖維素酶對柿子醋澄清的影響

        為使柿子醋的透光率達(dá)到最大值,經(jīng)殼聚糖、酸性蛋白酶處理后,向其中加入纖維素酶。分別準(zhǔn)確量取100 mL柿子發(fā)酵醋液于6支150 mL三角瓶中,分別加入0,100,150,200,250,300 mg/L的纖維素酶,于50 ℃水浴12 h后取出,靜置2 d,以未作澄清處理的柿子醋為空白對照,測定其在680 nm下的透光率。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 殼聚糖用量對柿子醋的澄清效果

        不同殼聚糖用量對柿子醋的澄清效果見表2。

        表2 殼聚糖對柿子醋的澄清效果Table 2 Clarification effect of chitosan on persimmon vinegar

        由表2可知,殼聚糖對柿子醋的澄清有很大影響,顯著提高了其透光率,低用量下的透光率隨添加量的增加而增加,高用量下的透光率隨添加量的增加而減少,當(dāng)殼聚糖添加量為0.5‰時,柿子醋的澄清效果最好,透光率達(dá)到86.6%。

        2.2 殼聚糖澄清溫度對柿子醋的澄清效果

        不同溫度下,殼聚糖對柿子醋的澄清效果見圖1。

        圖1 溫度與澄清效果的關(guān)系Fig.1 The relationship between temperature and clarification effect

        由圖1可知,隨著澄清溫度的增加,柿子醋的透光率先增加后減少。當(dāng)溫度為45 ℃時,透光率達(dá)到最大,為86.6%,因此選擇澄清溫度為45 ℃。

        2.3 殼聚糖澄清時間對柿子醋的澄清效果

        不同時間下殼聚糖對柿子醋的澄清效果見圖2。

        圖2 時間與澄清效果的關(guān)系Fig.2 The relationship between time and clarification effect

        由圖2可知,隨著殼聚糖澄清時間的增加,柿子醋的透光率呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。當(dāng)殼聚糖澄清時間為6 h時,其透光率達(dá)到最大,為86.6%,因此選擇殼聚糖澄清時間為6 h。

        2.4 殼聚糖澄清柿子醋正交試驗分析

        根據(jù)正交試驗的結(jié)果,通過直觀分析和方差分析來確定最佳的工藝條件,正交試驗結(jié)果見表3。

        表3 正交試驗L9(33)結(jié)果Table 3 The results of orthogonal test L9(33)

        對表3中數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表4。

        表4 正交試驗方差分析Table 4 The analysis of variance of orthogonal test

        由表3和表4可知,影響殼聚糖澄清柿子醋效果的主次因素為A>B>C,即殼聚糖用量>殼聚糖澄清時間>殼聚糖澄清溫度,其中殼聚糖用量的顯著性最大,而殼聚糖澄清時間和殼聚糖澄清溫度的顯著性次之,沒有達(dá)到顯著水平。綜合極差分析和方差分析結(jié)果,最終確定殼聚糖澄清工藝參數(shù)為A2B1C2,即殼聚糖用量為0.5‰,殼聚糖澄清時間為6 h,殼聚糖澄清溫度為45 ℃。

        2.5 酸性蛋白酶用量對柿子醋的澄清效果[12,13]

        柿子醋經(jīng)殼聚糖處理后,其透光率達(dá)到86.6%,此時進(jìn)行酸性蛋白酶酶解,不同酸性蛋白酶添加量對澄清效果的影響見表5。

        表5 酸性蛋白酶對澄清效果的影響Table 5 Clarification effect of acid protease on persimmon vinegar

        由表5可知,在40 ℃、水浴12 h下,酸性蛋白酶對柿子醋澄清有一定的效果,其透光率隨著酸性蛋白酶添加量的增加呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,當(dāng)酸性蛋白酶添加量為200 mg/L時,其透光率達(dá)到最大,為89.8%。

        2.6 纖維素酶用量對柿子醋的澄清效果

        柿子醋經(jīng)殼聚糖、酸性蛋白酶處理后,向其中加入纖維素酶進(jìn)行酶解[14],不同纖維素酶用量對澄清效果的影響見表6。

        表6 纖維素酶對澄清效果的影響Table 6 Clarification effect of cellulase on persimmon vinegar

        由表6可知,在50 ℃、水浴12 h下,纖維素酶對柿子醋澄清效果沒有顯著的影響,在一定程度上提高了其透光率,其透光率隨著纖維素酶添加量的增加先升高后降低,當(dāng)纖維素酶的添加量為250 mg/L時,其透光率達(dá)到最大,為91.9%。

        3 總結(jié)

        目前,選取復(fù)合澄清劑先利用殼聚糖處理,然后加入酸性蛋白酶和纖維素酶進(jìn)行酶解處理研究柿子醋的澄清工藝很少見報道。本文使用復(fù)合澄清劑(殼聚糖+酸性蛋白酶+纖維素酶)可以達(dá)到理想的澄清效果,顯著提高了柿子醋的透光率,使其久置后不易產(chǎn)生沉淀,穩(wěn)定性大幅度提升。經(jīng)試驗,殼聚糖的添加量為0.5‰(W/V),澄清時間為6 h,澄清溫度為45 ℃時,澄清效果最佳,其透光率達(dá)到86.6%;然后用酸性蛋白酶酶解,酸性蛋白酶添加量為200 mg/L,澄清時間為12 h,澄清溫度為40 ℃時,透光率達(dá)到89.8%;最后用纖維素酶處理,纖維素酶添加量為250 mg/L,澄清時間為12 h,澄清溫度為50 ℃時,柿子醋的透光率達(dá)到最高,為91.9%。通過澄清處理工藝,減輕了柿子醋后續(xù)過濾的難度,為工業(yè)化生產(chǎn)柿子醋提供了理論指導(dǎo)。

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