何翠蝉,杨 柳,周家华 ,常 虹,刘鹏飞,张宇昊,兰彦平
(1.重庆市西南大学食品科学学院,重庆400715;2.北京市农林科学院农业综合发展研究所,北京100097)
果胶酶提高油桃出汁率的工艺研究
何翠蝉1,2,杨 柳1,周家华2,*,常 虹2,刘鹏飞1,张宇昊1,兰彦平2
(1.重庆市西南大学食品科学学院,重庆400715;2.北京市农林科学院农业综合发展研究所,北京100097)
研究了用果胶酶提高油桃出汁率的工艺。通过单因素实验和正交实验分析了果胶酶用量、酶解温度和酶解时间对油桃出汁率的影响,得到最佳工艺参数为果胶酶用量0.11mL/kg,酶解温度40℃,酶解时间120min,其出汁率约为78.95%,与未加果胶酶处理的空白实验相比,出汁率提高了12.04%。
果胶酶,油桃,出汁率
油桃又名李光桃,属于蔷薇科落叶小乔木,是普通桃的单基因隐性突变体,其果实光滑无毛、色泽艳丽、汁多味美、香甜可口、营养丰富,具有桃、李、杏等果实的综合风味,为果中珍品,倍受消费者欢迎[1-3]。由于油桃的耐贮运性和货架寿命优于普通桃,因此具有较广阔的市场前景,已成为世界桃品种改良和生产发展的主要方向。油桃中含有的果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸通过α-1,4糖苷键连接而成的多糖链,在桃汁加工中大量果胶的存在会影响油桃的出汁率[4-5]。果胶酶是指能够分解果胶物质的多种酶的总称,用果胶分解酶处理果浆可以有效地破坏果胶分子,软化果肉组织,降低粘度,改善压榨性能,提高果蔬的出汁率[6-8]。因此,本实验通过对果胶酶提高油桃出汁率的工艺条件进行优化,目的在于提高油桃的出汁率,为油桃果汁饮料及油桃果酒、果醋的生产提供理论依据。
1.1 材料与仪器
油桃(金美夏) 由北京农林科学院农业综合发展研究所顺义基地提供;果胶甲酯酶 酶活力5PEU/mL,诺维信(中国)生物技术有限公司。
高速组织捣碎机 伊莱克斯电器(杭州)有限公司;真空抽滤机 郑州长城科工贸有限公司;电热恒温水浴锅 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;电子天平 苏州常熟市衡器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程 油桃→挑选→清洗→去核、切块→打浆→酶解→过滤→油桃汁
1.2.2 操作要点 a.挑选:选取无害、无腐烂、无机械损伤的油桃。b.清洗:先将油桃放入浓度为0.1%的柠檬酸溶液里浸泡10min,再用水冲洗,以除去油桃表面的污物。c.打浆:油桃经过去核、切块后,加入10%浓度为0.1%的VC溶液,防止油桃发生褐变,然后用高速组织捣碎机打浆,制得油桃浆。d.酶解:油桃浆混合均匀后,称取100g油桃浆于三角瓶中,加入一定量的果胶酶,搅拌均匀,放入一定温度的水浴锅中保温。e.过滤:油桃浆保温结束后,将桃浆及时从水浴锅中移出,用真空抽滤机进行过滤取汁。f.出汁率计算
出汁率(%)=过滤后所得油桃汁的质量/酶解前油桃浆的质量×100%。
2.1 酶用量对油桃出汁率的影响
取100g的油桃浆,按桃浆重分别添加0.02、0.08、0.14、0.20 mL/kg的果胶酶,在50℃的恒温水浴锅中保温60min。酶解后用真空抽滤机过滤,称量桃汁的质量,计算不同加酶量条件下的出汁率。同时做不加果胶酶处理的对照样品,实验结果见图1。
图1 果胶酶用量对油桃出汁率的影响
油桃中含有大量的果胶,黏度较大,果胶酶可以有效地破解桃浆中的果胶分子、纤维素和半纤维素等,达到软化果肉组织,降低黏度的目的,从而最大限度地提高出汁率[9-10]。从图1中可知,当果胶酶的添加量为0.14mL/kg时出汁率是74.53%,而酶用量为0.20mL/kg时,其出汁率反而有所下降为73.43%。因此,酶的添加量要适量,不宜过大,否则会增加生产成本,降低油桃的出汁率。果胶酶较适宜的用量为0.14mL/kg。
2.2 酶解温度对油桃出汁率的影响
取100g的桃浆,按桃浆重添加0.08mL/kg的果胶酶,在 30、40、50、60℃四个温度下保温 60min。酶解后用真空抽滤机过滤,称量桃汁的质量,计算不同酶解温度下的出汁率。实验结果见图2。
图2 酶解温度对油桃出汁率的影响
温度是影响酶促反应速度的主要因素之一,各种酶都有其达到最佳酶解效果所需要的最适温度。在最适温度下,酶的反应活性最高[11-12]。由图 2 可见,在温度低于40℃时,出汁率随酶解温度的提高而增加,在40℃时出汁率达到最大,为75.41%。当温度高于40℃时,其出汁率有所下降,这是由于温度升高,果胶酶被部分钝化导致其活性降低。因此,果胶酶较适宜的反应温度为40℃。
2.3 酶解时间对油桃出汁率的影响
取100g的桃浆,按桃浆重添加0.08mL/kg的果胶酶,在50℃的恒温水浴锅中分别保温 60、90、120、150、180min。酶解后用真空抽滤机过滤,称量桃汁的质量,计算不同酶解时间的出汁率。实验结果见图3。
酶解时间也是影响油桃出汁率的因素之一,一般情况下,出汁率随果胶酶处理时间的增加而增加。从图3中可以看出,随着果胶酶作用时间的延长,油桃的出汁率呈现增加的趋势。当酶解时间为120min时,油桃的出汁率为75.27%,比60min的72.18%提高了3.09%。但酶解时间超过120min后,出汁率的增长比较缓慢,并无明显的改变。因此,果胶酶较适宜的酶解时间为120min。
图3 酶解时间对油桃出汁率的影响
2.4 正交实验
为了确定果胶酶酶解油桃的最佳工艺参数,在单因素实验的基础上,以果胶酶用量(A)、酶解时间(B)、酶解温度(C)三个因素,每个因素选取三个水平,进行L9(33)正交实验。
表1 果胶酶酶解油桃因素水平表
表2 果胶酶酶解油桃的正交实验结果表
表3 果胶酶酶解油桃方差分析表
正交实验的结果表明:2号实验的出汁率是最高的,为78.95%,果胶酶提高油桃出汁率的最佳工艺组合为A1B2C2,即果胶酶的用量为0.11mL/kg,酶解时间为120min,酶解温度为40℃。同时通过比较各指标的极差R值,可得各因素的主次关系为:A>C>B。由表3可知,A果胶酶用量对油桃出汁率的影响最大而且最显著,其次为C酶解温度,最后为B酶解时间。
研究结果表明,用酶活力为5PEU/mL 的果胶甲酯酶对油桃果浆进行处理,通过单因素实验和正交实验确定果胶酶提高油桃出汁率的最佳工艺条件为:果胶酶用量0.11mL /kg,酶解时间120min,酶解温度40℃。此时油桃出汁率最高为78.95%,与未经果胶酶处理的油桃相比,其出汁率提高了12.04%。
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Research of the nectarine juice yield by means of pectinase
HE Cui-chan1,2,YANG Liu1,ZHOU Jia-hua2,*,CHANG Hong2,LIU Peng-fei1,ZHANG Yu-hao1,LAN Yan-ping2
(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China;2.Institute of Agricultural Integrated Development,Beijing Academy of Agricultural and Forestry Science,Beijing 100097,China)
The processing of nectarine juice with pectinase was studied.Through single factor experiment and orthogonal experiment analyzed for pectinase dosage,enzymatic hydrolysis temperature and time on the effect of the nectarine juice yield together,the optimum process parameters were the pectinase dosage 0.11mL/kg,enzymatic hydrolysis temperature 40℃ and reaction time 120min,the juice yield of nectarine was 78.95%,which was increased by 12.04%compared with the blank test.
pectinase;nectarine;juice yield
TS255.1
B
1002-0306(2011)09-0298-03
2010-09-28 *通讯联系人
何翠婵(1987-),女,本科在读,主要从事果品加工的研究。
北京市科技计划项目(D101105046210001)。