酶法澄清西番莲果汁的工艺研究
- 格式:pdf
- 大小:226.84 KB
- 文档页数:9
1利用果胶酶澄清西番莲果汁的工艺研究Studyontechnologyforclarificationofpassionflowerfruitjuicebyusingpectinase辛建刚芮汉明XINJian-gangRUIHan-ming(1.湖北新美香食品有限公司,湖北钟祥431900;2.华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州510640)(1.HubeiXinmenxiangFoodCO.,Ltd.,Zhongxiang,Hubei431900,China;2.CollegeofFoodandBioengineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,Guangdong510640,China)摘要:通过单因素试验分析探讨了果胶酶的种类、添加量、pH、温度和时间对西番莲果汁澄清效果的影响,确定最佳的澄清工艺参数。关键词:西番莲果汁;果胶酶;澄清工艺Abstract:Thisarticlestudiedandaffectofanalysedkindsofpectinase,usage,pH,temperatureandtimeonclarifyingPassionflowerfruitjuice.Keywords:Passionflowerfruitjuice;Pectinase;Clarifytechnology西番莲(PassionflowerFruit)是著名的热带果汁用水果,根据福建省药物志记载,西番莲果甘、酸、平,清肺润燥,主治咳嗽、咽干、声嘶、大便秘结[1]。特别适宜加工成果汁、果露、果酱、果冻等风味独特、营养丰富、滋补健身、有助消化的产品。由于西番莲果汁中含胶体类物质较多,使果汁容易产生浑浊沉淀,严重影响其品质和稳定性,必须在加工过程中采取有效的方法将其去除。果胶酶是应用于果汁生产中的最重要酶制剂之一,它可以有效地提高水果的出汁率,改善果汁的过滤效率,加速和增强果汁的澄清作用[2],在现代果汁加工中得到了广泛的应用[2~11],而澄清型果汁的透光率是衡量产品质量的重要指标之一[4]。果胶酶处理澄清果汁是利用果胶酶水解果汁中能够引起混浊的果胶物质以及多糖,提高了生产效率和出汁率,使得果汁变成清澈透亮的清果汁,具有快速、简便、效果好等特点,对保持营养成分十分有利。1材料和方法1.1试验材料西番莲:海南产,表皮呈黄色,完全成熟;NaOH:分析纯;果胶酶PECTINEX®UltraSP-L(标称活力26000U/mL)、果胶酶PECTINEX®BEXXL(标称活力10000U/mL)、果胶酶PECTINEX®XXL(标称活力10000U/mL)、淀粉酶AmylaseAG300L(标称活力300AGU/mL):诺维信公司提供;果胶酶PC-3(黄色粉剂,标称活力32000U/g):上海宝丰生化有限公司提供。————————作者简介:辛建刚(1975-),男,湖北新美香食品有限公司工程师。E-mail:xinjg163@163.com收稿日期:2005-08-16
21.2试验仪器SL-300型4合1榨汁机:国产;WYT手持糖量计:成都泰华光学有限公司;PHB-3便携式pH计:上海伟业仪器厂;722型光栅可见分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;HH·S11·Cr2型电热恒温水浴锅:广东省汕头市医用设备厂;DT1000型电子天平:中国江苏常熟长青仪器仪表厂;TG328A型分析天平:上海精密科学仪器有限公司;800型离心沉淀器:上海手术器械厂。1.3分析方法果汁澄清度的测定[7]:采用分光光度法,用蒸馏水作参比,1cm比色杯,在一定的波长条件下测定果汁的透光率,用透光率T(%)表示果汁的澄清度。J出汁率的测定:P(%)=×100%W式中:P—出汁率,%;J—澄清果汁重量,g;W—西番莲原浆重量,g;可溶性固形物含量测定:采用GB12143.1-89规定的方法测定;pH值的测定:按GB/T10786-1990规定的方法测定;果胶测定:将95%乙醇和澄清果汁按1:1比例混合,轻微摇动,以免破坏胶体的形成,如在15~20min内有絮状物质出现,则果汁中有果胶;若没有絮状物质出现,则果汁中不含果胶;果汁中淀粉含量的测定:碘试验法。2工艺流程及操作要点2.1工艺流程西番莲鲜果→挑选→清洗→切半→挖取果肉→低速打浆→过滤→原汁(混浊汁)→加入果胶酶进行处理→离心分离→清汁2.2操作要点2.2.1挑选、清洗将新鲜的果实进行挑选和清水清洗,除去腐烂果及果皮上的污物。2.2.2切半、挖取果肉、打浆、过滤用不锈钢刀将果实切半,将果囊挖出,送入打浆机低速打浆,用80目绢布滤除籽粒,得混浊的西番莲原浆。2.2.3酶解研究果胶酶的种类(果胶酶的用量为0.10ml/kg,pH4.0,40℃处理30min)、果胶酶用量(果胶酶PECTINEX®BEXXL,pH4.0,40℃处理30min)、pH(果胶酶PECTINEX®BEXX用量为0.12ml/kg,40℃处理30min)、时间(果胶酶PECTINEX®BEXX用量为0.12ml/kg,pH4.5,处理温度40℃)、温度(果胶酶PECTINEX®BEXX用量为0.12ml/kg,pH4.5,处理40min)对果汁澄清效果的影响。2.2.3灭酶、离心分离本研究中酶解后的处理均为90℃,2min灭酶,冷却至25℃后进行4000r/min,5min离心,取上清汁进行有关测定分析。3
结果与讨论
33.1果汁透光率最适波长的确定各取100g西番莲原果浆,调整pH为4.0,按0.04mL/kg(酶/原果浆)加入果胶酶,于40℃下处理30min,测定西番莲澄清汁在不同波长(波长范围460~640nm,每隔10nm测定一次)下的透光率,结果见图1。由图1可知,当样品的测定波长达到600nm后,显示最高透光率,故确定测定西番莲澄清汁透光率的最适波长为600nm。
图1 测定波长与果汁透光率的关系050100460490520550580610640波长(nm)透光率(%)
3.2酶的种类对果汁澄清效果的影响从表1可以看出,果胶酶PECTINEX®BEXXL处理西番莲果汁澄清效果最好,透光率达到79.0%,果汁风味较好,出汁率也较高,且酒精试验呈阴性反应,说明果汁中已无果胶存在;果胶酶PECTINEX®UltraSP-L处理西番莲果汁澄清效果最差,虽然透光率较高,但酒精试验果胶呈阳性反应,果汁中含有大量未分解的果胶物质;果胶酶PECTINEX®XXL和果胶酶PC-3处理西番莲果汁澄清效果一般,虽透光率比较高,但酒精试验呈阳性反应,果汁中含有较多的果胶物质。四种果胶酶对果汁的出汁率、风味和可溶性固形物含量影响不大,这可能是因为果胶酶处理时的温度较低,避免了果汁香气在高温长时间处理过程中的挥发,较大程度地保留了果汁的香气和营养成分。根据预备试验得知,在澄清西番莲果汁时在本研究条件下对果汁的风味基本没有影响,综合考虑,选用果胶酶PECTINEX®BEXXL澄清西番莲果汁为最佳选择。表1酶的种类对果汁澄清效果的影响﹡
﹡+表示果胶阳性反应;-表示果胶阴性反应(表2、表3、表4、表5同)3.3果胶酶的用量对果汁澄清效果的影响从图2可以看出,当果胶酶PECTINEX®BE
XXL添加量小于
0.10mL/kg时,透光率随添加量的增加而增大;当果胶酶添加量达到0.10~0.14mL/kg时,透光率较大并且达到83.9%以上,并基本保持不变;当果胶酶添加量大于0.14mL/kg时,透光率反而下降,这是因为酶蛋白过多使果汁产生一定程度的浑浊引起果汁的透光率下降。从图2还酶的种类透光率/%果胶含量程度出汁率/%果汁风味可溶性固形物/%PECTINEX®UltraSP-L79.8++++86较好18.0PECTINEX®BEXXL79.0-87较好18.0PECTINEX®XXL79.2+88较好18.0果胶酶PC-381.3+++86较好18.0
4可看出,果胶酶PECTINEX®BEXXL的用量与出汁率和果汁的可溶性固形物含量的影响不大,主要是用果胶酶处理果汁,分解了果胶,降低了果汁的粘度,提高了果汁的澄清度(透光率),便于加工处理。从表2可以看出,随着果胶酶PECTINEX®BEXXL添加量的增大;果汁中的果胶含量程度随着果胶酶的用量增加而明显降低,但超过0.10mL/kg时,已没有果胶阳性反应,说明果胶酶用量过多无益于果汁的澄清。结果分析表明:果胶酶添加量为0.10~0.14mL/kg之间澄清效果较好。
图2 果胶酶用量与透光率、出汁率和可溶性固形的关系020406080100
0.020.040.060.080.100.120.140.160.18果胶酶用量(ml/kg)透光率(%)出汁率(%)可溶性固形物(%)
表2果胶酶用量与果胶含量程度和可溶性固形物的关系果胶酶的用量/(ml.kg-1)0.020.040.060.080.100.120.140.160.18果胶含量程度++++++-----3.4pH对果汁澄清效果的影响从图3可以看出,果汁的pH值对透光率的影响较大,这是由于果汁的pH影响了酶的活性,从而影响到果汁的透光率,pH太低,抑制了果胶酶的活性,致使果汁澄清度下降;在pH4.5时,透光率出现峰值,达到了83.6%。从图3可以看出,果汁在pH3.5~5.5之间,其可溶性固形物含量和出汁率变化不大,说明pH对果汁的可溶性固形物和出汁率影响不大。从表3可以看出,当果汁的pH大于4.0以后,与酒精反应呈阴性,说明果汁中的果胶基本被完全分解;当pH小于4.0时,果胶含量程度较高,说明果胶酶在较低pH时其活性受到抑制。结果分析表明:在澄清西番莲果汁时,pH控制在4.0~5.0时,澄清效果较好。表3果汁pH与果胶含量程的关系果汁pH3.54.04.55.05.5果胶含量程度++----
5
图3 pH与透光率、出汁率与可溶性固形物的关系020406080100
3.54.04.55.05.5pH透光率(%)出汁率(%)可溶性固形物(%)
3.5时间对果汁澄清效果的影响从图4可以看出,当处理时间小于30min时,随着时间的增加,果汁的透光率增大;当时间大于50min以后,果汁的透光率升高趋于平缓,说明长时间的澄清处理并不能显著提高果汁的澄清度;处理时间在30~50min之间,果汁透光率较高。。从表4可以看出,当澄清处理时间大于30min以后,果胶含量呈阴性,说明了果胶已达到完全分解。结果表明,澄清西番莲果汁时,时间应保持在30~50min即可达到比较满意的澄清效果。
图4 时间与透光率、出汁率和可溶性固形物的关系020406080100
102030405060708090时间(min)透光率(%)出汁率(%)可溶性固形物(%)
表4时间与果胶含量程度的关系时间/min102030405060708090果胶含量程度+++++-------3.6温度对果汁澄清效果的影响从图5可以看出,当温度低于40℃时,随温度的升高,果胶酶的活性随着温度的
6升高而增大,果汁的透光率增大;温度高于50℃时,酶的活性下降,果汁的透光率急剧下降;温度在45℃时,果汁透光率最高,达到了84.3%。从图5中可知,温度对出汁率和果汁的可溶性固形物的影响不大。从表5可以看出,当温度在40~50℃之间时,果胶含量呈阴性,说明了果胶已达到完全分解。结果表明,澄清西番莲果汁时,温度应保持在40~50℃之间,效果较好。