響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化桑葚汁復(fù)合酶解制備工藝及微濾技術(shù)對(duì)其品質(zhì)的影響

呂春玲，張 英，姜紹通，*

（1.合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230009；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化桑葚汁復(fù)合酶解制備工藝及微濾技術(shù)對(duì)其品質(zhì)的影響

呂春玲1，張 英2，姜紹通1，*

（1.合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽省農(nóng)產(chǎn)品精深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230009；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所 農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

以新鮮成熟桑葚果實(shí)為原料，桑葚出汁率為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面試驗(yàn)，確定果膠酶和纖維素酶酶解制備桑葚汁的最佳工藝參數(shù)，并進(jìn)一步考察非熱力殺菌微濾技術(shù)對(duì)桑葚汁殺菌、澄清、褐變抑制效果以及理化指標(biāo)的影響。研究結(jié)果表明，適于實(shí)際生產(chǎn)的最佳酶解工藝為：果膠酶添加量0.42%、纖維素酶添加量1.84%、酶解時(shí)間101.26 min、酶解溫度50 ℃、酶解pH 3.5～4.0（桑葚汁自然pH值）。在此條件下，桑葚出汁率為86.37%，與理論值88.10%接近。實(shí)驗(yàn)表明微濾技術(shù)對(duì)桑葚汁不僅有很好的抑菌效果，且對(duì)桑葚汁的褐變具有一定的抑制作用。

酶解；桑葚汁；微濾膜；響應(yīng)面法；澄清

桑果是桑樹種植的副產(chǎn)物，屬于亞熱帶水果，具有甜潤(rùn)可口、果汁豐富的特點(diǎn)［1-3］。桑葚不僅含有豐富的礦物質(zhì)、維生素、氨基酸、花青素、白藜蘆醇等生物活性成分，還含有微量元素硒，在食品行業(yè)中具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ?-6］。以桑葚為原材料經(jīng)酶解工藝制備桑葚汁，為桑葚開發(fā)新產(chǎn)品提供更大的空間。酶解技術(shù)具有分解果肉細(xì)胞物質(zhì)的能力，常用的酶主要有果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等，這些酶被加入到植物產(chǎn)品中，與植物的細(xì)胞壁發(fā)生一系列的理化反應(yīng)，使細(xì)胞中的大分子物質(zhì)得到分解，很大程度提高果汁的出汁率以及可溶性固形物含量［7］。

近年來(lái)，現(xiàn)代膜分離技術(shù)因其高效、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，在果汁的澄清和殺菌中已有研究和應(yīng)用［8-9］。微濾技術(shù)是利用篩分原理，分離粒子大小為0.05～10 μm以上的膜分離技術(shù)，其主要除去液體中的大分子雜質(zhì)，最終達(dá)到澄清果汁和除菌的目的。本研究采用微濾技術(shù)處理酶解后的桑葚汁，對(duì)桑葚汁微濾前后各指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析可知，無(wú)機(jī)陶瓷微濾膜對(duì)桑葚汁不僅有很好的澄清以及除菌效果，還有一定的抗褐變作用。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

新鮮桑葚（紫黑色） 山東萊陽(yáng)海特爾食品有限公司。

纖維素酶（酶活力2 000 U/g）、果膠酶（酶活力30 000 U/g）、氯化鉀、濃鹽酸、醋酸鈉、沒(méi)食子酸標(biāo)品、碳酸鈉、福林酚、草酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；微生物培養(yǎng)基與試劑（高鹽察氏培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、孟加拉紅瓊脂） 北京北化康泰臨床試劑有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司；TC-PIIG型全自動(dòng)色差計(jì) 北京光學(xué)儀器廠；752N紫外-可見分光光度計(jì)、AL104型精密分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；LDZ5-2型臺(tái)式低速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；HI850R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開發(fā)有限公司；自制的加壓微濾裝置，可以換裝過(guò)濾膜管。

1.3方法

1.3.1理化指標(biāo)的測(cè)定

1.3.1.1出汁率的計(jì)算［10］

1.3.1.2褐變度的測(cè)定

準(zhǔn)確稱量桑葚汁1 mL于10 mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋之后立即用紫外分光光度計(jì)定量測(cè)定桑葚汁在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度（A420nm）。平行測(cè)定3 次，其平均值越大說(shuō)明褐變度越大［11-12］。

1.3.1.3花青素含量測(cè)定

總單體花青素含量的測(cè)定使用pH值示差法?；ㄇ嗨氐馁|(zhì)量濃度以矢車菊素-3-葡萄糖苷為毫克當(dāng)量［13-16］。計(jì)算如式（2）所示：

式中：M為桑葚中花青素含量/（mg/L）；A為pH 1.0時(shí)520 nm與700 nm波長(zhǎng)處吸光度差值減去pH 4.5時(shí)520 nm與700 nm波長(zhǎng)處吸光度差值；DF為稀釋倍數(shù)；Mr為矢車菊素-3-葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量；ε為矢車菊素-3-葡萄糖苷的摩爾消光系數(shù)（26 900）。

1.3.1.4VC含量的測(cè)定

采用碘量法測(cè)定VC含量［17］。

1.3.1.5可溶性固形物含量的測(cè)定

采用阿貝折射儀直接測(cè)定。

1.3.1.6澄清度的測(cè)定

使用紫外-可見分光光度計(jì)，以去離子水作為參比液，在720 nm波長(zhǎng)條件下測(cè)定桑葚汁透光率，其數(shù)值越大澄清度越高。

1.3.1.7還原糖含量的測(cè)定

采用堿性酒石酸銅的直接滴定法［18-19］。

1.3.1.8微生物的檢測(cè)

根據(jù)GB 4789—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)》測(cè)定處理和對(duì)照（未處理）桑葚汁樣品中的菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌菌群數(shù)量。

1.3.2工藝流程

1.3.3桑葚汁酶解條件優(yōu)化

1.3.3.1果膠酶酶解的單因素試驗(yàn)

按照1.3.2節(jié)工藝，于酶解時(shí)向桑葚果漿中加入果膠酶，果膠酶水解單因素試驗(yàn)的3 組變量以及數(shù)據(jù)分別為：酶解溫度30～70 ℃、加酶量0.1%～0.5%（占桑葚果肉質(zhì)量的百分比）、酶解時(shí)間0～120 min。同時(shí)，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和預(yù)實(shí)驗(yàn)最終確定果膠酶酶解的最適pH 3.5，故可將桑葚汁的自然pH值（3.5～4.0）作為酶解的固定參數(shù)，根據(jù)酶解各參數(shù)的范圍進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定桑葚汁的出汁率，以確定最適參數(shù)范圍。

1.3.3.2纖維素酶酶解的單因素試驗(yàn)

照1.3.2節(jié)工藝，于酶解時(shí)向桑葚果漿中加入纖維素酶，纖維素酶水解單因素試驗(yàn)的3 組變量以及數(shù)據(jù)分別為：酶解溫度30～70 ℃、加酶量1.2%～2.0%（占桑葚果肉質(zhì)量的百分比）、酶解時(shí)間0～120 min，由預(yù)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)文獻(xiàn)可知纖維素酶的最適pH 4.0，故可將桑葚汁的自然pH值（3.5～4.0）設(shè)定為酶解的固定參數(shù)，根據(jù)酶解各參數(shù)的范圍進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定桑葚汁的出汁率，以確定最適參數(shù)范圍。

1.3.3.3桑葚汁復(fù)合酶酶解條件優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken模型，在桑葚汁的自然pH值條件下，酶解溫度為50 ℃，選取果膠酶添加量、纖維素酶添加量、復(fù)合酶解時(shí)間為自變量，并以1、0、-1 分別代表自變量的高、中、低3 個(gè)不同水平，見表1。

表1　Box-Behnken試驗(yàn)因素及水平Table 1 Coded levels for factors used in Box-Behnken design

1.3.4微濾處理濾孔孔徑的選擇及其對(duì)桑葚汁品質(zhì)的影響［20-22］

采用3 種孔徑（0.5、0.2、0.05 μm）的氧化鋁微濾膜對(duì)桑葚汁進(jìn)行過(guò)濾處理，以澄清度、微生物的數(shù)量等為指標(biāo)，考察微濾處理對(duì)桑葚汁的澄清效果和非熱力殺菌效果的影響，以及微濾處理后桑葚汁理化指標(biāo)的變化。

實(shí)驗(yàn)中無(wú)機(jī)陶瓷膜微濾的條件為操作壓力0.25 MPa、操作溫度25 ℃、濾液流速控制在2 m/s，在此條件下對(duì)桑葚汁進(jìn)行微濾處理，桑葚汁的循環(huán)量為10 L，微濾時(shí)間90 min。

2　結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1果膠酶添加量對(duì)桑葚出汁率的影響

為了考察果膠酶添加量對(duì)桑葚汁出汁率的影響，取20 mL鮮榨桑葚汁，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～0.5%的果膠酶，在酶解水浴溫度為50 ℃條件下水解90 min，結(jié)果見圖1。

圖1　果膠酶添加量對(duì)桑葚出汁率的影響Fig.1 Infl uence of pectinase dosage on mulberry juice yield

由圖1可以看出，桑葚汁的出汁率受果膠酶添加量影響較大，當(dāng)果膠酶添加量達(dá)到0.3%～0.5%時(shí)桑葚的出汁率較高。同時(shí)，在果膠酶添加量為0.4%的條件下，桑葚的出汁率達(dá)到最高值79%，綜上果膠酶酶解桑葚汁的最適添加量范圍為0.3%～0.5%。

2.1.2果膠酶酶解時(shí)間對(duì)桑葚出汁率的影響

為了考察果膠酶酶解時(shí)間對(duì)桑葚汁出汁率的影響，取20 mL鮮榨桑葚汁，加入0.4%的果膠酶，在酶解水浴溫度50 ℃條件下水解不同的時(shí)間，結(jié)果見圖2。

圖2　果膠酶酶解時(shí)間對(duì)桑葚出汁率的影響Fig.2 Infl uence of pectinase hydrolysis time on mulberry juice yield

由圖2可知，酶解時(shí)間在0～120 min范圍內(nèi)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，桑葚的出汁率先上升后逐漸趨于穩(wěn)定，在酶解時(shí)間為90 min時(shí)，桑葚的出汁率達(dá)到78%，之后隨酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，桑葚汁的穩(wěn)定性有所下降。因此，果膠酶酶解桑葚汁的最適時(shí)間范圍初定為60～120 min。

2.1.3果膠酶酶解溫度對(duì)桑葚出汁率的影響

為了考察果膠酶酶解溫度對(duì)桑葚汁出汁率的影響，取20 mL鮮榨桑葚汁，加入0.4%的果膠酶，在不同的水浴溫度條件下水解90 min，結(jié)果見圖3。

圖3　果膠酶酶解溫度對(duì)桑葚出汁率的影響Fig.3 Infl uence of pectinase hydrolysis temperature on mulberry juice yield

由圖3可知，桑葚出汁率隨著酶解溫度的上升呈先增加后降低的趨勢(shì)，在酶解溫度達(dá)到50 ℃的時(shí)候，桑葚的出汁率達(dá)到最大值。綜上果膠酶酶解的最適溫度為50 ℃。

2.1.4纖維素酶酶解溫度對(duì)桑葚出汁率的影響

圖4　纖維素酶酶解溫度對(duì)桑葚出汁率的影響Fig.4 Infl uence of cellulase hydrolysis temperature on mulberry juice yield

為了考察纖維素酶酶解溫度對(duì)桑葚汁出汁率的影響，取20 mL鮮榨桑葚汁，加入1.8%的纖維素酶，在不同的水浴溫度條件下水解90 min，結(jié)果見圖4。

由圖4可知，桑葚的出汁率隨著纖維素酶酶解溫度的上升先上升后下降，當(dāng)纖維素酶酶解溫度達(dá)到50 ℃時(shí)，桑葚出汁率達(dá)到最大值，纖維素和果膠等物質(zhì)形成的大分子結(jié)合體系因受到酶解的作用，復(fù)合體系被破壞使桑葚汁的濁度受到影響，綜上纖維素酶酶解的最適溫度為50 ℃。

2.1.5纖維素酶解時(shí)間對(duì)桑葚出汁率的影響

為了考察纖維素酶酶解時(shí)間對(duì)桑葚汁出汁率的影響，取20 mL鮮榨桑葚汁，加入1.8%的纖維素酶，在酶解水浴溫度50 ℃條件下水解不同的時(shí)間，結(jié)果見圖5。

圖5　纖維素酶酶解時(shí)間對(duì)桑葚出汁率的影響Fig.5 Infl uence of cellulase hydrolysis time on mulberry juice yield

圖6　纖維素酶添加量對(duì)桑葚出汁率的影響Fig.6 Infl uence of cellulase dosage on mulberry juice yield

由圖6可知，桑葚出汁率隨纖維素酶添加量的增加先逐漸上升，然后趨于穩(wěn)定，當(dāng)纖維素酶添加量大于1.8%后，能被水解的底物不斷減少，因此，桑葚的出汁率不再提高；從生產(chǎn)桑葚汁的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)方面考慮，纖維素酶添加量的最適范圍為1.6%～2.0%。

2.2響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

用Box-Behnken對(duì)桑葚酶解條件設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面分析試驗(yàn)，再用Design-Expert 8.0.5軟件對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果（表2）進(jìn)行回歸分析。2.2.1 模型及顯著性檢驗(yàn)

表2　Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Box-Behnken design with experimental results of juice yield

以桑葚出汁率為響應(yīng)值，經(jīng)多元回歸擬合，可得到桑葚出汁率對(duì)果膠酶添加量、纖維素酶添加量及復(fù)合酶解時(shí)間的二次多項(xiàng)式回歸方程。利用Design-Expert軟件進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合（非線性），可以得到一個(gè)預(yù)測(cè)二次多項(xiàng)式：

表3　回歸方程顯著性檢驗(yàn)Table 3 Signififi cance test for regression equation

如表3所示，根據(jù)回歸方差分析顯著性檢驗(yàn)，該模型為回歸顯著型，即P＜0.000 1，且失擬項(xiàng)不顯著，即P值為0.366 3。該模型R2=0.977 0，=0.947 4，說(shuō)明該模型與試驗(yàn)有很好的擬合性；其中一次項(xiàng)X1、X2、X3的影響極顯著（P＜0.01）；二次項(xiàng)X12、X32的影響極顯著（P＜0.01），X22的影響顯著（P＜0.05）；此外由等高線以及對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面圖可知果膠酶添加量與纖維素酶添加量（X1X2）、果膠酶添加量與復(fù)合酶解時(shí)間（X1X3）兩者之間的交互作用對(duì)桑葚出汁率的影響，如圖7所示，X1X2、X1X3交互作用極顯著（P＜0.01），X2X3的交互作用不顯著（P＞0.05）；自變量與響應(yīng)值之間的線性關(guān)系顯著（P＜0.000 1），所以此模型可以用于桑葚酶解工藝試驗(yàn)的預(yù)測(cè)［23］。

圖7　因素交互作用對(duì)桑葚出汁率影響的響應(yīng)面及等高線圖Fig.7 Response surface and contour plots showing the interactive effects of hydrolysis parameters on juice yield

由表3可知，纖維素酶添加量和復(fù)合酶解時(shí)間的交互作用不顯著（P＞0.05），將不顯著因子X(jué)2X3剔除后，得到新的二次回歸方程如下：

2.2.2響應(yīng)面模型驗(yàn)證

為驗(yàn)證響應(yīng)面法獲得結(jié)果的可信度，根據(jù)優(yōu)化桑葚復(fù)合酶解工藝條件（果膠酶添加量0.42%、纖維素酶添加量1.84%、復(fù)合酶解時(shí)間101.26 min）及復(fù)合酶解溫度（50 ℃）、pH值（果汁的自然pH值）進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，重復(fù)3次，測(cè)得桑葚的出汁率為86.37%，所得實(shí)際值與理論值88.10%的相對(duì)誤差為1.96%，說(shuō)明經(jīng)響應(yīng)面法優(yōu)化后獲得的桑葚復(fù)合酶解工藝參數(shù)是可信的。

2.3無(wú)機(jī)陶瓷微濾膜對(duì)桑葚汁理化指標(biāo)以及微生物指標(biāo)的影響

檢測(cè)了3 種孔徑陶瓷微濾膜對(duì)桑葚汁的理化成分和微生物指標(biāo)的影響，如表4所示。

表4　3 種孔徑的陶瓷微濾膜對(duì)桑葚汁理化等指標(biāo)的影響Table 4 Effect of three kinds of ceramic microfifi ltration membranes on physical and chemical indicators of mulberry juice

由表4可知，可溶性固形物的含量受3 種無(wú)機(jī)陶瓷微濾膜處理的影響較小，沒(méi)有經(jīng)過(guò)微濾膜處理的對(duì)照樣的可溶性固形物含量9.8°Brix；然而經(jīng)過(guò)3種孔徑分別為0.5、0.2 μm和0.05 μm的膜澄清后的桑葚汁可溶性固形物含量分別為9.6、9.3、8.9°Brix；0.5、0.2、0.05 μm的微濾膜處理后得到澄清汁常溫放置1 d后的褐變度分別為0.713、0.615和0.538，由此可知無(wú)機(jī)陶瓷微濾可以很好地抑制桑葚汁的褐變；微濾前后桑葚汁中花青素的含量有一定的變化，0.5、0.2、0.05 μm的微濾膜處理后的桑葚汁花青素含量損失分別為15.6%、16.5%和18.7%。微濾膜的孔徑比桑葚汁中花青素分子要小，所以部分大分子花青素被濾膜吸附，除了截留花青素大分子之外還有可能減少桑葚中的其他活性物質(zhì)［24］，比如VC也有一定的損失率；無(wú)機(jī)陶瓷膜微濾對(duì)桑葚汁中還原糖的含量影響不是很大，0.5、0.2、0.05 μm的微濾膜微濾澄的桑葚清汁的還原糖損失率分別為1.3%、4.0%和5.4% ，說(shuō)明無(wú)機(jī)陶瓷微濾膜對(duì)桑葚汁中還原糖的截留作用不大；0.5、0.2 μm和0.05 μm的微濾膜對(duì)桑葚汁的處理，很大程度上提高了桑葚汁的澄清度，其中0.2 μm和0.05 μm微濾膜的澄清效果優(yōu)于0.5 μm的微濾膜。

3 種孔徑的無(wú)機(jī)陶瓷微濾膜不僅對(duì)桑葚汁的澄清效果很好，還有很好的抑菌效果。從表4菌落總數(shù)以及霉菌和酵母菌的去除效果可以看出，由于0.5 μm膜孔徑較大，除菌效果不明顯，經(jīng)0.5 μm膜微濾后的桑葚汁，菌落總數(shù)剩余4.5×102CFU/mL，霉菌及酵母菌剩余1.2×102CFU/mL，國(guó)家規(guī)定果汁中細(xì)菌總數(shù)小于100 CFU/mL，霉菌及酵母菌小于20 CFU/mL，由此可知該處理并未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；然而0.2 μm的微濾膜卻能比較好地減少菌落總數(shù)以及霉菌和酵母菌的數(shù)量，并達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求；0.05 μm微濾膜的除菌效果在三者之中最好，菌落總數(shù)、霉菌及酵母菌的指標(biāo)都可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。由此可見，無(wú)機(jī)陶瓷膜微濾可以作為桑葚汁的一種冷殺菌工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)的熱殺菌工藝，冷殺菌工藝可以很好的保持桑葚汁中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)［25］。

綜合桑葚汁的澄清度、活性物質(zhì)的保存率和菌落總數(shù)等指標(biāo)可以看出，通過(guò)0.2 μm膜澄清桑葚汁的綜和指標(biāo)最好。

3　結(jié) 論

在桑葚汁中加入復(fù)合酶進(jìn)行酶解，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，得到適于實(shí)際生產(chǎn)的最佳工藝參數(shù)為：果膠酶添加量0.42%、纖維素酶添加量1.84%、復(fù)合酶解時(shí)間101.26 min、復(fù)合酶解溫度50 ℃、酶解pH 3.5～4.0（桑葚汁自然pH值）。該工藝參數(shù)條件下桑葚出汁率為86.37%，與 理論值的相 對(duì)誤差為1.96%，這表明此回歸模型能夠很好地預(yù)測(cè)桑葚的出汁率，并且優(yōu)化的效果較為明顯。

3 種孔徑無(wú)機(jī)陶瓷膜微濾對(duì)桑葚汁的可溶性固形物含量、還原糖含量、花青素含量和VC含量影響不大；0.05 μm和0.2 μm膜的澄清以及抑菌效果好于0.5 μm的膜；除此之外，微濾處理還有很好的抑制褐變的作用。

［1］ 劉學(xué)明， 肖更生， 陳衛(wèi)東. 桑椹的研究與開發(fā)進(jìn)展［J］. 中草藥， 2001，32（6）： 569-571.

［2］ 邵虎. 桑甚奶茶加工工藝研究［J］. 農(nóng)業(yè)科技與裝備， 2010， 21（9）： 30-33.

［3］ 李良， 年慶峰， 任運(yùn)宏， 等. 桑甚葡萄復(fù)合果汁飲料的研制［J］. 食品工業(yè)， 2012， 33（2）： 84-85.

［4］ ERCISLI S， ORHAN E. Chemical composition of white （Moras alba），red （Morus rubra） and black （Morus nigra） mulberry fruits［J］. Food Chemistry， 2007， 103（4）： 1380-1384.

［5］ 伍娟霞， 董文賓， 黃科， 等. 桑椹的營(yíng)養(yǎng)成分及在食品加工中的應(yīng)用［J］.食品科技， 2013， 38（12）： 68-72.

［6］ SUH H J， NOH D O， KANG C S， et al. Thermal kinetics of color degradation of mulberry fruit extract［J］. Nahrung-Food， 2003， 47（2）：132-135.

［7］ 劉瑩， 袁巖， 雷霄宇， 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取香菇中半胱氨酸亞砜裂解酶的工藝［J］. 食品科學(xué)， 2013， 34（10）： 31-35. doi：10.7506/spkx1002-6630-201310007.

［8］ 蔡同一， 李景明， 閆紅， 等. 聚砜、磺化聚砜及共混膜在草莓汁超濾澄清中的應(yīng)用研究［J］. 膜科學(xué)與技術(shù)， 1998， 18（3）： 36-39.

［9］ MIRSAEEDGHAZI H， EMAM-DJOMEH Z， MOUSAVI S M， et al. Effect of membrane clarification on the physicochemical properties of pomegranate juice［J］. International Journal of Food Science and Technology， 2010， 45（10）： 1457-1463.

［10］ 鄭瑜寧. 金柑濃縮汁加工技術(shù)的研究［D］. 福州： 福建農(nóng)林大學(xué)， 2012.

［11］ MOHAMMAD I， HAMAYUN K， MOHIBULLAH S， et al. Chemical composition and antioxidant activity of certain Morns species［J］. Journal of Zhejiang University-Science B （Biomedicine and Biotechnology）， 2010， 11（12）： 973-980.

［12］ WANG J， MAZZA G. Inhibitory effects of anthocyanins and other phenolic compounds on nitric oxide production in LPS/IFN-y-Activated RAW 264.7 Macrophages［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2002， 50（4）： 850-857.

［13］ 李銀， 滕永慧， 陳藝紅， 等. 桑椹的化學(xué)成分［J］. 中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2003， 20（6）： 422-424.

［14］ TONG H K， JIN Y H， HYUN B K， et al. Neuroprotective effects of the cyanidin-3-O-P-D-glucopyranoside isolated from mulberry fruit against cerebral ischemia［J］. Neuroscience Letter， 2006， 319（1）： 168-172.

［15］ 王少波， 杜永峰， 姚秉華. pH示差法測(cè)定黑皮豆中的花青素［J］. 化學(xué)分析計(jì)量， 2008， 17（1）： 46-49.

［16］ 楊兆燕. pH示差法測(cè)定桑椹紅色素中花青素含量的研究［J］. 食品科技， 2007， 32（4）： 201-203.

［17］ 任潔， 吳志敏， 張麗， 等. 不同品牌的橙汁飲料中維生素C含量的測(cè)定［J］. 廣東化工， 2010， 37（5）： 232-233.

［18］ 孫英， 司黎. 分光光度法測(cè)定桑椹中多糖含量［J］. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志， 2003， 12（3）： 299-299.

［19］ 曹建康， 姜微波， 趙玉梅. 果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］. 北京： 中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2007.

［20］ 劉瑩， 王璋. 酶法制取芒果混汁的工藝［J］. 食品工業(yè)科技， 2007，28（10）： 167-170.

［21］ 寧正祥. 食品成分分析手冊(cè)［M］. 北京： 中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2001： 317.

［22］ DU Q， ZHENG J， XU Y. Composition of anthocyanins in mulberry and their antioxidant activity［J］. Journal of Food Composition and Analysis， 2008， 21（7）： 390-395.

［23］ 曾慶梅， 潘見， 謝慧明， 等. 無(wú)機(jī)陶瓷微濾膜對(duì)梨汁的澄清和除菌效果研究［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2004， 20（5）： 211-214.

［24］ 白永亮， 袁根良， 杜冰， 等. 復(fù)合酶解結(jié)合超高壓技術(shù)制備香蕉汁的工藝優(yōu)化［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2013， 29（2）： 273-279.

［25］ 李昭. 紅薯濃縮汁工藝優(yōu)化及糖類物質(zhì)分析［D］. 楊凌： 西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2011.

Optimization of Enzymatic Hydrolysis Conditions for the Production of Mulberry Juice by Response Surface Methodology and Infl uence of Microfi ltration on the Quality of Mulberry Juice

Lü Chunling1， ZHANG Ying2， JIANG Shaotong1，*
（1. Key Laboratory for Agriculture Processing of Anhui Province， School of Biotechnology and Food Engineering，Hefei University of Technology， Hefei 230009， China； 2. Key Laboratory of Agri-food Safety and Quality， Ministry of Agriculture，Institute of Quality Standard and Testing Technology for Agri-products， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

In this study， the enzymatic hydrolysis of ripen fresh mulberries with pectinase and cellulase individually and in combination was optimized using combination of one-factor-at-a-time method and response surface methodology to obtain maximum juice yield. Further investigations were carried out to examine the infl uence of microfi ltration as a non-thermal sterilization technology on microbial load， clarity， browning and physicochemical properties of the mulberry juice. A mixture of pectinase and cellulase was the most effi cient enzyme for actual production of mulberry juice and the optimal hydrolysis parameters were determined as follows： pectinase concentration， 0.42%； cellulase concentration， 1.84%； hydrolysis time，101.26 min； hydrolysis temperature， 50 ℃； and pH， 3.5-4 （the natural pH of mulberry juice）. Experiments conducted under the optimized conditions led to a mulberry juice yield of 86.37%， agreeing with the predicted value （88.10%）. Our study also demonstrated that microfiltration could not only reduce the microbial load of mulberry juice but also be effective against its browning.

enzymatic hydrolysis； mulberry juice； microfi ltration； response surface methodology； clarifi cation

TS202.3

A

1002-6630（2015）18-0041-06

10.7506/spkx1002-6630-201518007

2015-01-02

“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2010BAD01B07）；安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（1408085MC67）

呂春玲（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：lvchunling09118013@163.com

姜紹通（1954—），男，教授，碩士，研究方向?yàn)榇笞谑称芳庸づc生物質(zhì)發(fā)酵工程。E-mail：jstxsgj@163.com