桃汁酶解加工关键技术

◎ 孔维莹，赵 晖，张云杰，孙辰凯，申雪莲，牟建楼

(河北农业大学食品科技学院，河北 保定 071000)

桃（Amygdalus persicaLinn）原产于我国西北地区，是我国最古老的果树之一，也是我国分布范围最广的果树之一[1-2]。2020年我国桃和油桃种植面积达86.7万hm2，总产量达1 663.4 t，居世界第一位[3]。种植规模和总产量仅次于苹果和梨。

桃果味道鲜美，营养丰富。中医认为，桃子性热味甘酸，具有补益、补心、生津、解渴和解劳热等功效，为“肺之果”[4]。桃果皮薄，果肉软，汁多，含水量高，且成熟期多集中在7—8月，桃采后迅速成熟，极易腐烂[5]。桃汁的深加工不仅有利于解决水果丰收季节的产、销、运输和保存等多方面的问题，而且能产生更大的经济效益。

桃汁加工中大量果胶的存在会影响桃浆的黏度和出汁率。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破坏果胶分子，软化果肉组织，降低黏度，改善压榨性能，提高果蔬的出汁率[6-7]。

有关果胶酶酶解桃汁的工艺研究，国外未见相关报道。国内何翠蝉[8]研究了用果胶酶提高油桃出汁率的工艺，得到最佳工艺参数为果胶酶用量0.11 mL·kg-1，酶解温度40 ℃，酶解时间120 min，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%。

本研究以桃为原料，研究了果胶酶酶解桃浆的工艺条件，旨在为桃果汁饮料的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

久保桃，市售；果胶酶，市售。

1.2 仪器与设备

JJ-2型组织捣碎机，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；HHS-12型电子恒温水浴锅，上海东星建材试验设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 不同果胶酶对桃果浆出汁率的影响试验设计

为了研究不同果胶酶对桃出汁率的影响，本文选择EXV、C、EX和国产酶4种处理方法进行试验[9]。每个处理取桃浆200 mL，酶解温度40 ℃，酶解时间1 h，酶解结束，加热灭酶，用3层纱布过滤得到桃汁，称重。以不加酶处理为对照。

1.3.2 加酶量、酶解温度和酶解时间对桃出汁提高率影响的响应面优化设计

在选择了以上试验用酶后，进行了此酶加酶量、酶解温度和酶解时间的预试验，在预试验的基础上，选择此酶的加酶量、酶解温度和酶解时间3因素为自变量，以出汁提高率为响应值，进行Box-Behnken设计及响应面分析试验。试验因素水平设计，见表1。

表1 桃汁酶解Box-Behnken设计因素和水平表

1.3.3 测定方法

（1）可溶性固形物含量测定。利用PR-101折光仪进行可溶性固形物含量测定。

（2）出汁率计算。桃果浆出汁率计算公式为出汁率=（过滤后的果浆重/去核后的桃重）×100%。

（3）出汁提高率计算。桃果浆出汁提高率计算公式为出汁提高率=（酶处理后的出汁率/对照处理的出汁率-1）×100%。

1.3.4 统计分析方法

响应面试验采用Design Expert 7.12统计软件，进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 不同果胶酶对桃果浆出汁提高率的影响

不同果胶酶对桃果浆出汁提高率的影响结果见表2。

表2 不同果胶酶对桃果浆出汁提高率的影响表

由表2可知，国产酶和C酶作用后，出汁提高率显著多于EXV和EX。另外EX酶作用后，果浆可溶性固形物含量最高。综合考虑出汁提高率、黏度降低率和可溶性固形物含量3方面，本研究选择C酶作为试验用酶。

2.2 加酶量、酶解温度和酶解时间对桃出汁提高率影响的响应面优化结果

响应面试验设计及结果见表3，利用Design Expert 7.12对表3中的试验数据进行多元回归拟合及对模型进行方差分析，结果如表4所示。

表3 桃汁酶解的试验设计方案及结果表

由表4可知，失拟项不显著（P=0.748 2＞0.05），而模型的P值为0.000 3，表明模型极显著，模型的确定系数R2=0.987 4，模型调整确定系数R2Adj=0.964 7，表明模型拟合度较好，能较好地反映各因素与响应值变化的关系，可用于预测酶解桃汁的最佳组合的实际情况。从表4还可以看出，因素一次项（X1、X3）对结果影响极显著（P＜0.01），一次项（X2）和二次项X12对结果影响显著（P＜0.05），交互项（X1X2、X1X3和X2X3）、二次项（X22和X32）对结果影响不显著（P＞0.05）。去除二次项X32，得到酶解后果汁出汁提高率Y对X1加酶量、X2酶解温度、X3酶解时间的回归模型为：

表4 出汁提高率方差分析表

Y=11.21+5.08X1+0.89X2+1.13X3+0.30X1X2-0.72X1X3+0.59X2X3-1.63X12-0.98X22+0.66X32

2.3 酶解工艺的优化与验证试验

对优化后的回归方程进行求解，得出果胶酶酶解桃浆最优酶解条件为加酶量0.09‰，酶解时间30.0 min，酶解温度47.0 ℃，模型预测的黏度降低89.91%,出汁率提高14.84%。

为了验证模型方程的适用性与可靠性，采用上述最佳工艺条件进行果胶酶酶解桃浆试验，试验重复3次。结果表明，在加酶量0.09‰，酶解时间30.0 min，酶解温度47.0 ℃的条件下，桃浆黏度降低率89.80%，出汁率提高了14.79%。与预测值基本相符，可见该模型能较好地预测果胶酶酶解桃浆的情况。

3 结论

研究确定了适宜进行桃浆酶解的果胶酶，综合考虑出汁率和可溶性固形物含量，选择C酶作为试验用酶。果胶酶C酶解桃浆的适宜工艺条件为加酶量0.09‰，酶解时间30.0 min，酶解温度47.0 ℃，在此作用条件下，桃汁黏度降低率为89.80%，出汁提高率为14.79%。