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        果膠酶澄清火焰菜果醋的研究

        2020-06-19 01:39:00杜國軍張以超彭凱田英華劉祥王偉
        中國調(diào)味品 2020年6期
        關(guān)鍵詞:果醋果膠酶透光率

        杜國軍,張以超,彭凱,田英華,劉祥,王偉

        (1.齊齊哈爾大學(xué),黑龍江 齊齊哈爾 161006;2.齊齊哈爾大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工黑龍江省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 齊齊哈爾 161006)

        火焰菜為二年生藜科甜菜屬野生草本植物的變種,別名紅菜頭、紅甜菜、紫菜頭[1]?;鹧娌司哂休^高的藥用價值和營養(yǎng)保健功能[2],能夠刺激腸道蠕動,清理人體腸道垃圾,預(yù)防腫瘤,降低血脂、血壓,增強(qiáng)人體免疫力[3,4]?;鹧娌瞬荒唾A存,把它加工成果醋是一種有效的解決途徑。果醋是兼具食醋和水果營養(yǎng)成分的新型發(fā)酵飲品,內(nèi)含豐富的果膠、有機(jī)酸、礦物質(zhì)、維生素、氨基酸與抗氧化物質(zhì)等,具有美白護(hù)膚、抗疲勞、生津止渴、抗病、食療保健等功能[5]。但經(jīng)發(fā)酵制得的果醋由于果膠等大分子物質(zhì)的存在,時常會在加工、貯存和銷售過程中產(chǎn)生沉淀,造成渾濁的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的觀感和保質(zhì)期[6]。果膠酶又稱聚半乳糖醛酸水解酶,是分解果膠的一種復(fù)合物質(zhì),能夠提高果蔬的出汁率、降低粘度,具有增加果汁、果酒、果醋澄清度的作用[7]。本文利用果膠酶對火焰菜果醋進(jìn)行澄清處理,研究酶解條件對果醋澄清度的影響,以期為火焰菜果醋的加工生產(chǎn)確定最適的澄清條件。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        1.1.1 材料

        火焰菜果醋、果膠酶(10000 U/mL):齊齊哈爾大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工黑龍江省普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自制;咔唑:廣州嘉源化工有限公司。

        1.1.2 儀器

        PB-10酸度計(jì) 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;UV-1800紫外分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;電熱恒溫水浴鍋 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 單因素試驗(yàn)

        以果膠酶添加量、酶解溫度、酶解時間、酶解pH為單因素條件,對火焰菜果醋進(jìn)行澄清處理,考察這些單因素條件對果醋澄清度的影響情況。

        1.2.2 澄清度的測定

        采用分光光度計(jì)法測定火焰菜果醋的透光率,透光率越高表明火焰菜果醋的澄清度越高。透光率的測定是以蒸餾水做空白,用1 cm比色皿,在波長720 nm下測定。

        1.2.3 正交試驗(yàn)

        依據(jù)果膠酶對火焰菜果醋進(jìn)行澄清的單因素試驗(yàn)結(jié)果,以果醋的透光率為考察指標(biāo),采用正交試驗(yàn)對果膠酶添加量、酶解溫度、酶解時間和酶解pH進(jìn)行澄清工藝參數(shù)優(yōu)化。

        1.2.4 果膠含量的測定

        采用咔唑比色法測定[8]。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 果膠酶添加量對火焰菜果醋澄清度的影響

        選擇酶解溫度40 ℃、pH值3.0,分別按照0.02,0.04,0.06,0.08,0.10,0.12 mL/L將果膠酶加入火焰菜果醋中,酶解80 min后測定火焰菜果醋透光率,考察果膠酶添加量與果醋透光率的關(guān)系,試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

        圖1 果膠酶添加量與果醋透光率的關(guān)系Fig.1 Effect of pectinase additive amount on light transmittance of fruit vinegar

        由圖1可知,在一定的溫度、pH和酶解時間條件下,隨著果膠酶添加量的增加,果膠被不斷地分解,火焰菜果醋的透光率也不斷增加。果膠酶添加量在0.02~0.08 mL/L范圍內(nèi)時,果醋的透光率提高幅度較大。在果膠酶添加量為0.08 mL/L時,火焰菜果醋的透光率達(dá)到了最大值92.3%,說明此時果醋的澄清度最高。繼續(xù)增加果膠酶的添加量,果醋的澄清度變化不大。故選取0.08 mL/L為火焰菜果醋的最適果膠酶添加量。

        2.2 酶解時間對火焰菜果醋澄清度的影響

        選擇果膠酶添加量0.06 mL/L、pH值3.0、酶解溫度40 ℃,分別對火焰菜果醋進(jìn)行60,70,80,90,100,110 min的酶解反應(yīng),測定火焰菜果醋的透光率,考察酶解時間與果醋透光率的關(guān)系,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

        圖2 酶解時間與果醋透光率的關(guān)系Fig.2 Effect of enzymolysis time on light transmittance of fruit vinegar

        由圖2可知,在一定的果膠酶添加量、pH和溫度條件下,酶解時間在60~90 min范圍內(nèi)時,火焰菜果醋的透光率隨果膠酶作用時間的延長而提高。在90 min時,果醋的透光率達(dá)到92.46%,隨著酶解時間的繼續(xù)加長,果醋的透光率增加不大,澄清度也趨于穩(wěn)定。另外,酶解時間過長會造成火焰菜營養(yǎng)成分的損失,故選取90 min為火焰菜果醋的最適酶解時間。

        2.3 酶解溫度對火焰菜果醋澄清度的影響

        選擇果膠酶添加量0.06 mL/L、pH值3.0,分別于25,30,35,40,45,50 ℃酶解80 min后測定火焰菜果醋的透光率,考察酶解溫度與果醋透光率的關(guān)系,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

        圖3 酶解溫度與果醋透光率的關(guān)系Fig.3 Effect of enzymolysis temperature on light transmittance of fruit vinegar

        由圖3可知,在一定的果膠酶添加量、pH和酶解時間條件下,酶解溫度在25~35 ℃范圍內(nèi)時,火焰菜果醋的透光率隨溫度的升高而提高。在35 ℃時,果醋的透光率達(dá)到最高值91.73%,說明此時果醋的澄清度最高。溫度繼續(xù)升高,果膠酶活力下降,火焰菜果醋的透光率也開始下降。故選取35 ℃為火焰菜果醋的最適酶解溫度。

        2.4 酶解pH對火焰菜果醋澄清度的影響

        選擇果膠酶添加量0.06 mL/L、酶解溫度40 ℃,用鹽酸分別調(diào)整果醋pH為3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,5.5,酶解80 min后測定火焰菜果醋的透光率,考察酶解pH與果醋透光率的關(guān)系,試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

        圖4 酶解pH與果醋透光率的關(guān)系Fig.4 Effect of enzymolysis pH on light transmittance of fruit vinegar

        由圖4可知,在一定的果膠酶添加量、溫度和時間條件下,酶解pH值在3.0~4.0范圍內(nèi)時,隨著pH的升高,果膠酶的活力增加,果膠不斷減少,火焰菜果醋的透光率也逐漸增加,在pH 4.0時達(dá)到最大值90.8%,說明此時果醋的澄清度最高。但隨著pH的繼續(xù)升高,果膠酶的活力減弱,透光率反而下降,澄清度也在下降,故選取pH 4.0為火焰菜果醋的最適酶解pH。

        2.5 正交試驗(yàn)

        為了進(jìn)一步優(yōu)化果膠酶對火焰菜果醋的澄清效果,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定以透光率為評價指標(biāo),果膠酶添加量(A)、酶解時間(B)、酶解溫度(C)、酶解pH(D)為評價因素,按照正交表L9(34)排列進(jìn)行正交試驗(yàn),因素水平見表1,正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。

        表2 火焰菜果醋澄清酶解條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果表Table 2 Optimization of orthogonal experimental results of clarification and enzymatic hydrolysis conditions for red beet fruit

        續(xù) 表

        由表2極差分析結(jié)果可知,火焰菜果醋透光率的極差變化范圍在1.53~4.47之間,極差越大說明對試驗(yàn)的影響越大。本次試驗(yàn)的4個因素對火焰菜果醋澄清度的影響順序?yàn)锳>B>D>C,即果膠酶添加量>酶解時間>酶解pH>酶解溫度。最優(yōu)組合為A2B2C3D1,即果膠酶添加量0.08 mL/L、酶解時間90 min、酶解溫度38 ℃、酶解pH 3.5,透光率為94.79%。

        2.6 果膠酶對火焰菜果醋品質(zhì)的影響

        經(jīng)果膠酶澄清處理后的火焰菜果醋與未處理相比色澤無明顯變化,果膠含量較少(0.25%),澄清度明顯提高,無異味,酸甜可口。

        3 結(jié)論

        利用果膠酶對火焰菜果醋進(jìn)行澄清,經(jīng)分光光度計(jì)測定透光率,得到了火焰菜果醋的最適澄清工藝條件?;鹧娌斯椎淖钸m澄清條件為果膠酶添加量0.08 mL/L、酶解時間90 min、酶解溫度38 ℃、酶解pH 3.5。在此條件下火焰菜果醋的透光率達(dá)到94.79%,經(jīng)澄清處理后的火焰菜果醋清澈透明、口味清新、品質(zhì)上佳。

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