趙宏偉

（合肥膳之纖生物科技有限公司，安徽合肥 230001）

豆腐柴，馬鞭科豆腐柴屬多年生落葉灌木，在我國分布廣泛，資源豐富。豆腐柴葉是一種優(yōu)良的藥食兼用植物資源，“樹葉豆腐”就是以豆腐柴葉為主要原料制作的一種地方傳統(tǒng)食品，在多地廣受歡迎。豆腐柴葉營養(yǎng)豐富，尤其富含多種膳食纖維成分，但是由于豆腐柴葉中部分膳食纖維為水不溶性的大分子，直接以豆腐柴葉為原料開發(fā)的產(chǎn)品不僅口感較差而且膳食纖維利用率低[1-5]。本文采用半纖維素酶、纖維素酶和果膠酶對(duì)豆腐柴葉進(jìn)行復(fù)合酶解，將豆腐柴葉中不容易被利用的大分子纖維成分酶解為易于被微生物和人體吸收利用的小分子成分，旨在提高豆腐柴葉的營養(yǎng)價(jià)值和開發(fā)利用價(jià)值。

本文以豆腐柴葉為研究對(duì)象，以豆腐柴葉酶解率和酶解液中可溶性固形物含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用單因素和正交試驗(yàn)，研究不同因素對(duì)豆腐柴葉酶解效果的影響，建立豆腐柴葉復(fù)合酶解的優(yōu)化 工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豆腐柴葉采摘自合肥膳之纖生物科技有限公司種植基地；半纖維素酶（酶活力50 000 U/g）、纖維素酶（酶活力50 000 U/g）、果膠酶（酶活力 60 000 U/g），采購于上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平，南京昕?jī)x生物科技有限公司；恒溫烘箱，蘇州歐文烘箱制造有限公司；離心機(jī)，廣州吉迪儀器有限公司；真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；糖度計(jì)，依凡科技（杭州）有限公司；pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；水浴鍋，常州國華電器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 復(fù)合酶解單因素試驗(yàn)

（1）最適酶解溫度確定。在酶解時(shí)間240 min、體系pH值5.0、酶添加量0.5%（每100 g豆腐柴葉添加0.5 g酶）的條件下，測(cè)定不同種類酶在不同酶解溫度下對(duì)豆腐柴葉的酶解效果，確定不同種類酶的最適酶解溫度。

（2）最適體系pH值篩選。在酶解時(shí)間240 min，酶解溫度55 ℃，酶添加量0.5%的條件下，測(cè)定不同種類酶在不同體系pH值下對(duì)豆腐柴葉的酶解效果，確定不同種類酶的最適體系pH值。

（3）最適加酶量確定。在酶解時(shí)間240 min，酶解溫度55 ℃，體系pH值5.0的條件下，測(cè)定不同種類酶在不同添加量時(shí)對(duì)豆腐柴葉的酶解效果，確定不同種類酶的最適添加量。

（4）最適酶解時(shí)間確定。酶解溫度55 ℃，體系pH值5.0，酶添加量0.5%的條件下，測(cè)定不同種類酶在不同酶解時(shí)間下對(duì)豆腐柴葉的酶解效果，確定不同種類酶的最適酶解時(shí)間。

1.3.2 復(fù)合酶解正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以酶解時(shí)間、酶解溫度、體系pH值、加酶量為主要影響因素，以豆腐柴葉酶解率和酶解液中可溶性固形物含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9(34)正交試驗(yàn)，研究豆腐柴葉復(fù)合酶解的優(yōu)化工藝。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 L9(34)豆腐柴葉復(fù)合酶解正交試驗(yàn)因素水平表

1.3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)定及計(jì)算方法

可溶性固形物含量通過糖度計(jì)直接測(cè)定。酶解率計(jì)算方法如下：

式中：m1為酶解前物料干重，g；m2為酶解后物料干重，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆腐柴葉復(fù)合酶解單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 酶解溫度對(duì)不同種類酶酶解效果的影響

酶解溫度是影響酶解效果的關(guān)鍵因素之一，酶在最適反應(yīng)溫度條件下才能發(fā)揮最大活性，不同酶的最適反應(yīng)溫度不同。試驗(yàn)結(jié)果表明（圖1～ 圖3），在對(duì)豆腐柴葉進(jìn)行酶解時(shí)，半纖維素酶的最適反應(yīng)溫度為55 ℃左右，纖維素酶的最適反應(yīng)溫度為 50 ℃左右，果膠酶的最適反應(yīng)溫度為50 ℃左右。

圖1 溫度對(duì)半纖維素酶酶解效果的影響

圖2 溫度對(duì)纖維素酶酶解效果的影響

圖3 溫度對(duì)果膠酶酶解效果的影響

2.1.2 體系pH值對(duì)不同種類酶酶解效果的影響

體系pH值也是影響酶解效果的關(guān)鍵因素，酶在最適pH條件下才能發(fā)揮最大活性，不同酶的最適反應(yīng)pH不同。試驗(yàn)結(jié)果表明（圖4～圖6），在對(duì)豆腐柴葉進(jìn)行酶解時(shí)，半纖維素酶的最適反應(yīng)pH為5.0左右，纖維素酶的最適反應(yīng)pH為5.0左右，果膠酶的最適反應(yīng)pH為5.0左右。

圖4 體系pH值對(duì)半纖維素酶酶解效果的影響

圖6 體系pH值對(duì)果膠酶酶解效果的影響

圖5 體系pH值對(duì)纖維素酶酶解效果的影響

2.1.3 加酶量對(duì)不同種類酶酶解效果的影響

加酶量不僅是影響酶解反應(yīng)的重要因素，也是成本控制中需要考慮的重要因素。試驗(yàn)結(jié)果表明（圖7～圖9），在對(duì)豆腐柴葉進(jìn)行酶解時(shí)，半纖維素酶的最適添加量在0.5%左右，纖維素酶的最適添加量在1.0%左右，果膠酶的最適添加量在0.5%左右。

圖7 加酶量對(duì)半纖維素酶酶解效果的影響

圖9 加酶量對(duì)果膠酶酶解效果的影響

2.1.4 酶解時(shí)間對(duì)不同種類酶酶解效果的影響

酶解時(shí)間也是影響酶解反應(yīng)的重要因素，試驗(yàn)結(jié)果表明（圖10～圖12），在對(duì)豆腐柴葉進(jìn)行酶解時(shí)，半纖維素酶的最適酶解時(shí)間在180 min左右，纖維素酶的最適酶解時(shí)間在210 min左右，果膠酶的最適酶解時(shí)間在180 min左右。

圖8 加酶量對(duì)纖維素酶酶解效果的影響

圖10 酶解時(shí)間對(duì)半纖維素酶酶解效果的影響

圖12 酶解時(shí)間對(duì)果膠酶酶解效果的影響

圖11 酶解時(shí)間對(duì)纖維素酶酶解效果的影響

2.2 豆腐柴葉復(fù)合酶解正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2知，影響豆腐柴葉復(fù)合酶解率因素的主次順序?yàn)镈＞A＞B＞C，豆腐柴葉酶解率指標(biāo)的因素優(yōu)選組合為A3B2C1D3。可溶性固形物含量指標(biāo)正交試驗(yàn)結(jié)果表明，影響酶解液中可溶性固形物含量因素的主次順序?yàn)镈＞B＞A＞C，酶解液中可溶性固形物含量指標(biāo)的因素優(yōu)選組合為A3B2C2D3。結(jié)合生產(chǎn)成本控制，選擇C1為優(yōu)選水平，最終確定豆腐柴葉復(fù)合酶解的優(yōu)選工藝參數(shù)為酶解時(shí)間 240 min，酶解溫度55 ℃，體系pH值5.0，半纖維素酶添加量0.5%，纖維素酶添加量0.5%，果膠酶添加量0.5%。

表2 L9（34）豆腐柴葉復(fù)合酶解正交試驗(yàn)結(jié)果分析表

3 結(jié)論

本文以豆腐柴葉為原料，以豆腐柴葉的酶解率和酶解液中可溶性固形物含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用半纖維素酶、纖維素酶、果膠酶對(duì)豆腐柴葉進(jìn)行復(fù)合酶解，研究豆腐柴葉的復(fù)合酶解工藝。通過對(duì)酶解溫度、體系pH值、加酶量、酶解時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到豆腐柴葉復(fù)合酶解的優(yōu)化工藝為酶解時(shí)間 240 min，酶解溫度55 ℃，體系pH值5.0，半纖維素酶添加量0.5%，纖維素酶添加量0.5%，果膠酶添加量0.5%。復(fù)合酶解處理可以將豆腐柴葉中部分不溶性大分子纖維成分水解為小分子可溶性成分，有效地提高了豆腐柴葉的營養(yǎng)價(jià)值和開發(fā)利用價(jià)值。