木瓜蛋白酶处理对烤核桃保质期的影响研究*

何爱民 吉洋洋 李 娜 高 山

1（河北绿岭康维食品有限公司，河北临城 054300）2（河北省（邢台）核桃产业技术研究院，河北临城 054300）

3（河北省核桃工程技术研究中心，河北临城 054300）4（河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 050000）

核桃（Juglansregia L.）是核桃属植物，也被称为胡桃、羌桃。核桃仁含有丰富的营养成分，在我国已有很长的食用历史。近年来，烤核桃因其独特的香味和口感，深受消费者的喜爱。核桃产品油脂含量平均在58%～62%，其中多不饱和脂肪酸亚油酸的比例明显高于其他坚果类产品，平均占比在60%～69%。这使得核桃在烤制后，极易氧化哈败，导致产品变质，严重缩短了产品保质期。目前，多数加工企业通过添加抗氧化物质，如叔丁基羟基茴香醚（BHA）、2，6 二叔丁基对甲酚（BHT）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）等，来延缓产品的氧化过程，延长保质期。这些抗氧化物质多为化学合成，影响食用品质。因此，开发新的保鲜手段，对保持烤核桃优良品质和延长保质期具有重要的意义。

木瓜蛋白酶是制备抗氧化多肽的常用酶，而核桃多肽已被证实具有较好的抗氧化功能。本研究以烤核桃为对象，经木瓜蛋白酶处理，使得烤核桃产品内源产生核桃多肽，极大的延长了产品保质期，为烤核桃保质期的延长提供理论依据和实践指导，也为类似产品提供新思路。

1 材料与方法

1.1 主要试验材料

绿岭核桃原果，采自河北绿岭核桃基地。

白砂糖、香辛料、食用盐等，购自市场；木瓜蛋白酶，购自南宁庞博生物工程有限公司；其他所有药品均为分析纯。

1.2 主要设备

坚果破口机、HY-2A 多用振荡器、101-2AB型鼓风干燥箱、HHW21.600AII 型恒温水浴锅、GZX-250BSH-III 型恒温培养箱、JM-R10002 型分析天平、AC-S 电子秤、塑料量杯、常规玻璃仪器、取样角匙、冰箱。

1.3 烤核桃生产流程

核桃分级→开口→酶解→预烤→浸泡入味→沥水→烘烤→冷却→包装

1.4 试验步骤

将分级后的核桃原果，经50 ℃温水淋洗25 min，经挤压破口机破口处理，配制不同质量浓度的木瓜蛋白酶浸泡液，将开过口的核桃原果，浸泡于配制好的木瓜蛋白酶浸泡液中，分别在不同酶解湿度条件下进行酶解处理。按照设定时间，分别取样，振荡沥水2 min，放入鼓风干燥箱中，烘烤温度设定为120 ℃，时间120 min，取出冷却后，用铝箔袋密封包装，喷上代码和日期。设定培养箱温度为60℃，并加补水加湿装置，将核桃样品分区放置，每隔3 d 进行测定，发现异常终止保温试验，检测酸价（AV 值）、过氧化值（POV 值）。

试验完成后，参考NY/Y1889—2017 标准相关规定，对保质期长短进行评价，保质期以每3 日为1 考评段，理论推算每延长保温1 日，实际保质期按照11 日推算，每延长1 个检测周期加12 分，计算保质期评价数值。

1.5 试验优化

选定木瓜蛋白酶使用量、酶解温度、酶解时间、酶解pH 值为试验参数，进行单因素试验，并根据试验结果设计4 因素3 水平正交试验，通过计算不同时间段的酸价和过氧化值确定产品保质期。正交试验因素水平设计如表1 所示。

表1 L9(34）正交试验因素水平表

1.6 数据处理

试验数据采用Excel 作图进行统计分析，采用SPSS 软件进行显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 木瓜蛋白酶用量对烤核桃保质期的影响

处理后的核桃，分别浸泡于质量浓度为0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%木瓜蛋白酶液中，调节pH 值为7.0，进行水浴酶解反应，控制水浴锅温度45 ℃，酶解时间60 min，烤制、包装及储存，评估其保质期，结果见图1。

图1 木瓜蛋白酶用量对烤核桃保质期的影响

由图1 可知，随酶添加量的增加，核桃保质期延长，添加量达到0.04%后，保质期趋于稳定。

2.2 酶解温度对烤核桃保质期的影响

处理后的核桃，分别浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，调节pH 值为7.0，进行水浴酶解反应，分别控制水浴锅温度为15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃，酶解时间60 min，烤制、包装及储存，评估其保质期，结果见下页图2。

由图2 可知，随酶解温度的增加，核桃保质期先延长后缩短，于35 ℃时达到最大，可能由于木瓜蛋白酶在35 ℃时，酶解得到的抗氧化多肽性能最好。

图2 酶解温度对烤核桃保质期的影响

2.3 酶解时间对烤核桃保质期的影响

处理后的核桃，分别浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，调节pH 值为7.0，进行水浴酶解反应，酶解温度45 ℃，控制酶解时间分别为15 min、30 min、45 min、60 min、75 min，烤制、包装及储存，评估其保质期，结果见图3。

图3 酶解时间对烤核桃保质期的影响

由图3 可知，随酶解时间的增加，核桃保质期得到延长，于45 ℃时达到最高评分，后趋于平稳。

2.4 酶解pH 值对烤核桃保质期的影响

处理后的核桃，分别浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，分别调节pH 值为6.0、6.5、7.0、7.5、8.0，进行水浴酶解反应，控制水浴锅温度45 ℃，酶解时间45 min，烤制、包装及储存，评估其保质期，结果见图4。

图4 酶解pH 值对烤核桃保质期的影响

由图4 可知，pH 值为7.0 时，保质期最长。

2.5 正交试验结果与分析

在单因素试验的基础上进行4 因素3 水平正交试验，结果见表2。

表2 L9(34）正交试验结果表

由表2 可知，影响烤制核桃保质期各因素主次关系为D＞A＞B=C，即酶解pH 值＞酶添加量＞酶解温度=酶解时间；最佳工艺组合为A2B3C1D3，即酶添加量0.04%，酶解温度45 ℃，酶解时间30 min，酶解pH 值7.5。在此工艺条件进行验证试验，烤核桃保质期评分为102 分。

3 结论

本文以烤制核桃为研究对象，采用木瓜蛋白酶处理的方式延长其保质期，并通过单因素和正交试验对酶解工艺进行优化。研究结果表明，最佳处理工艺参数为：木瓜蛋白酶添加量0.04%，酶解温度45 ℃，酶解时间30 min，pH 值7.5。在此条件下，预计保质期在270 d 以上。此工艺的开发，为核桃等干果货架期的延长提供新思路，具有很好的研究价值。