农业论文

果胶酶酶解桑葚和杨梅果汁工艺研究

2020-10-17 09:13:18 xueshulunwen 2

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【摘 要】 试验以桑葚、杨梅鲜果为原料,打浆后在果浆的自然pH值下,加入果胶酶进行酶解处理,通过优化加酶量、酶解温度和酶解时间,考察果胶酶对桑葚、杨梅果浆酶解效果的影响。经单因素实验,确定桑葚、杨梅果浆酶解的最佳工艺条件。通过试验结果可知桑葚果浆的最佳酶解条件为:果胶酶用量120mg/kg,酶解温度40℃,酶解时间4h;杨梅果浆的最佳酶解条件为:果胶酶用量 180mg/kg,酶解温度35℃,酶解时间4h。结果表明在单因素的水平基础上,用果胶酶对桑葚、杨梅浆果进行酶解,酶解效果较好,果汁出汁率高,澄清度较好。


  【关键词】 桑葚;杨梅;果胶酶;酶解;出汁率;透光率


1 前言


  桑葚又名桑葚子、乌葚、桑枣,桑葚作为桑树的果实,果实在 成熟后可以食用,因其果实肉厚、鲜嫩多汁、酸甜适口,深受人们 所的喜爱。另外,桑葚中含有大量的维生素、胡萝卜素、氨基酸 等人体必需的营养物质,被誉为“二十一世纪最佳保健食品”之 一。桑葚的功效主要体现在增强免疫力、预防血管硬化、防癌抗 癌、乌发明目以及延缓衰老美容养颜等方面[1-5] 。鉴于桑葚具有 丰富的营养物质以及良好功效,但因其大批量成熟且不易存储, 造成浪费现象[6-8] ,有必要对桑葚的深加工进行深一步的研究。


  杨梅是我国南方特色的水果之一,具有非常高的食用和药用价 值,其果实中汁多,酸甜美味,营养价值及其丰富。杨梅富含蛋 白质、膳食纤维、碳水化合物、各种维生素以及各种矿物质、微量 元素等营养物质[9,10] 。研究表明杨梅具有生津止渴、消食解暑、 助消化、降血脂等作用。


  杨梅成熟时正是水果淡季,为市场提供 了可食的时鲜水果,深受消费者欢迎。但杨梅成熟后贮存期较 短,也容易造成杨梅极易浪费,盛产也不会丰收。 果胶酶有利于分解果胶物质为可溶性成分,便于提取色素 和芳香物质,提高原料的利用率。果汁生产中运用较广泛,可以 有效提高出汁率及果汁的品质[4] 。 本实验以出汁率、总糖及透光 率为指标,确定了桑葚和杨梅在酶解过程的工艺条件,为果汁饮 料工厂化大生产提供参考。


  2 材料与方法


  2.1 试验材料


  桑葚,“大十”品种,采自广西南宁邕宁区新江镇;杨梅,“东魁”品种,采自广西南宁武鸣县。将成熟度8~9成的桑葚及杨梅 采摘后冷藏于泡沫箱,2h内运输至实验室,严格挑选大小、形状、 颜色均一的果实用于实验;果胶酶(5万/g),和氏壁生物技术有 限公司。


  2.2 仪器与设备


  电子天平:BS223S 型,北京赛多利有限公司;恒温干燥箱: 202型,北京永光明医疗仪器厂制造;精密色差仪:HP200型,上 海汉谱光电科学有限公司;紫外-可见分光光度计:UV1800型, 日本岛津公司。


  2.3 试验方法


  2.3.1 工艺流程


  采摘→挑选、清洗→果浆制备→果胶酶酶解→渣汁分离→ 取汁,即桑葚、杨梅采摘后进行挑选清洗,然后打浆制备成果浆, 加入果胶酶酶解,5000rpm/min 离心 15min 使桑葚、杨梅渣汁分 离,得到澄清汁液,备用。


  2.3.2 果胶酶用量的选择


  称取桑葚果浆和杨梅果酱每份200g,共6份,分别添加不同 浓度的果胶酶(60、90、120、150、180、210mg/kg),于40℃酶解4h。 每个样品处理重复试验3次,主要考察果胶酶的加酶量对桑葚及 杨梅果浆酶解效果的影响。


  2.3.3 酶解温度的选择


  称取桑葚果浆和杨梅果酱每份200g,共5份,选用2.3.2试验 中得到的最适加酶量,分别在不同温度(30、35、40、45、50℃)下 酶解4 h。每个样品处理重复试验3次,主要考察酶解温度对桑 葚及杨梅果浆酶解效果的影响。


  2.3.4 酶解时间的选择


  称取桑葚果浆和杨梅果酱每份200g,共6份,在最适加酶量 和最适温度的条件下,分别酶解不同时间(1-6 h)。每个样品处 理重复试验3次,主要考察酶解时间对桑葚及杨梅果浆酶解效果 的影响。


  2.3.5 酶解效果的测定


  出汁率的测定:酶解后得到的桑葚或杨梅澄清汁与果实总 质量的百分比即为出汁率,公式可表示为:出汁率=(澄清汁质 量/果实总质量)×100%;总糖含量的测定:采用硫酸苯酚法测定。 把酶解后得到桑葚或杨梅澄清汁适当稀释,采用紫外可见-分光 光度计测定,在490nm可见光波长下测定桑葚汁的吸光度值,在 650nm可见光波长处测定杨梅汁的吸光度值。


  3 结果与讨论


  3.1 果胶酶加酶量对桑葚及杨梅酶解效果的影响


  3.1.1 加酶量对出汁率的影响


  随着果胶酶添加量的增加,桑葚出汁率呈现先 上升后下降而后再升高的趋势,果胶酶添加量在120mg/kg时,桑 葚出汁率达到最大;而杨梅出汁率呈现先下降后上升而后再下 降的趋势,果胶酶添加量为180mg/kg时,杨梅出汁率达到最大。 杨梅的出汁率总体高于桑葚的出汁率。果胶酶添加量较低时,果胶分解不彻底,出汁率较差;随着果胶酶添加量的增高,果肉中的大多数果胶质被分解,细胞壁被破坏,细胞中的内容物被释 放出来,出汁率也随之增高。但由于果胶酶与底物的作用具有 一定的饱和度,当果胶酶用量过高时,不仅会降低酶解速率,影 响出汁效果,从而影响果汁的口感;而且高浓度的果胶酶添加量 会造成资源浪费,生产成本增加。


  3.1.2 加酶量对总糖的影响


  果胶酶主要作用于细胞壁及胞间层,使果胶水解生成β-半 乳糖醛酸。桑葚果汁的总糖随着果胶酶添加量的增加 先增加再降低,在 120mg/kg 时,桑葚果汁总糖含量达到 7.6%。 果胶酶添加量在90 mg/kg时,杨梅果汁的总糖有明显的增加;之 后,总糖含量基本保持稳定。


  3.1.3 加酶量对透光率的影响


  果胶酶添加量从 60mg/kg 增加至 210mg/kg 过程 中,桑葚果汁透光率呈现出先增加后降低的趋势。但是在整个 过程中,桑葚果汁透光率在酶用量为 120mg/kg 时出现最大值。 杨梅果汁透光率随着果胶酶用量的增加而升高,并且在果胶酶 用量为180 mg/kg时,透光率达到最高。随着果胶酶用量的增加 使得果汁中不溶于水的果胶类物质分解成可溶水的糖类物质, 使果汁变得澄清,透光率升高。若再继续增加果胶酶用量,多余 的酶制剂会悬浮在果汁中,果汁透光率反而下降。综合以上出 汁率、总糖及透光率的影响,桑葚和杨梅的最佳果胶酶添加量分 别为120 mg/kg和180 mg/kg。


  3.2 果胶酶酶解温度对桑葚及杨梅浆果的影响


  3.2.1 酶解温度对出汁率的影响


  随着酶解温度的升高,桑葚和杨梅的出汁率均呈 现出先升高后降低的趋势。随着温度的升高,果胶酶的活性越 来越强,果胶酶将果实组织中的果胶物质软化、降解,出汁率逐 渐增高,而温度过高会导致果胶酶活性降低或失活,从而降低出 汁率。桑葚的出汁率也在40℃达到最高值;酶解温度为35℃时, 杨梅出汁率达到最高。


  3.2.2 酶解温度对总糖的影响


  随着酶解温度的升高,桑葚和杨梅的总糖含量均呈 现出先升高后降低的趋势。酶解温度的升高不仅使果胶酶的活 性逐渐增强,使得果肉中的果胶物质大量被降解,细胞内容物大 量溶出;而且会加快分子运动,使得糖类物质快速溶出。当酶解 温度为40℃时,桑葚果汁的总糖含量有明显的提高,达到最大值 为7.42%;而杨梅果汁的总糖含量在酶解温度为35℃时达到最高。


  3.2.3 酶解温度对透光率的影响


  随着酶解温度的升高,果汁的透光率总体呈下降 趋势,在35℃时桑葚和杨梅果汁的透光率均有最高值。温度的 升高使果汁的透光率均有所降低,这可能是较高的温度促使果 汁中产生了美拉德反应,果汁褐变严重,影响了果汁的透光率。 综合以上出汁率、总糖及透光率的影响,桑葚和杨梅的最佳酶解 温度分别为 40℃和 35℃。虽然桑葚的透光率在 35℃时达到最 大,但考虑到其出汁率和总糖在 40℃时效果最佳,且透光率与 35℃时的相差不大。


  3.3 果胶酶酶解时间对桑葚及杨梅浆果的影响


  3.3.1 酶解时间对出汁率的影响


  随着酶解时间的延长,桑葚的出汁率呈现一定的增长趋势,在4 h时达到最大值;而杨梅的出汁率在1-6 h的酶解时间内均达到74%以上,但是增加幅度不大。酶解时间过长不仅会造成成本升高还会使得果汁的营养成分流失。


  养殖论文投稿刊物:蚕业科学是由中国科协主管,中国蚕学会;中国农业科学院蚕业研究所主办的核心农业杂志。


  4 结论


  本论文通过选取桑葚和杨梅果浆作为研究对象,用果胶酶 进行了单因素比较试验研究,考察了果胶酶对桑葚和杨梅果浆 酶解效果的影响。试验结果表明,在果浆的自然pH值下,桑葚 果浆的最佳酶解条件为果胶酶用量120mg/kg,酶解温度40℃,酶解时间4h;杨梅果浆的最佳酶解条件为果胶酶用量180mg/kg,酶 解温度35℃,酶解时间4h。


  参考文献


  [1]任博.桑葚果酒发酵工艺研究[D].西北农林科技大学,2015.


  [2]温靖,徐玉娟,肖更生,等. 6个果桑品种的桑果加工品质性状测定与分 析[J]. 蚕业科学,2015(1):107-111.


  [3]李辛雷,李纪元,范正琪,等.桑果、杨梅色素成分初步研究[J].上海农业 学报,2013(5):101-104.


  [4]虞崇江,黄景滩,蓝必忠,等.广西杂交桑桑果产量性状调查[J].广西蚕业, 2015(3):18-22.


  作者:唐 杰 1 , 2 ,零东宁 1 , 李 丽 1 , 2 ,辛 明 1 , 2 ,李昌宝 1 , 2 ,孙 健 1 , 2 ,周主贵 1 ,易 萍 1 ,黄玉宝 1 ,肖占仕 1 ,盛金凤 1 ,何雪梅 1 ,郑凤锦 1 ,刘国明 1


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