南瓜汁混合酶解工藝研究

郭文娟

（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原 030024）

南瓜汁混合酶解工藝研究

郭文娟*

（山西省食品工業(yè)研究所，山西太原 030024）

研究了南瓜汁混合酶解的最佳生產(chǎn)工藝。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上應(yīng)用響應(yīng)曲面法得出南瓜汁混合酶解最佳工藝條件：果膠-纖維素酶0.05%，α-淀粉酶0.65%，糖化酶0.81%，酶解溫度50℃，酶解時(shí)間2 h。此工藝條件下，南瓜汁可溶性固形物含量為5.46%。

南瓜汁；混合酶解；制備工藝

南瓜中淀粉含量較高，可占到干質(zhì)量的50%，不同品種南瓜淀粉含量的差別較大。南瓜中的不可溶性原果膠會(huì)使打漿后的南瓜漿液呈黏稠狀態(tài)，極易與南瓜淀粉顆粒黏結(jié)在一起，導(dǎo)致南瓜汁的提取率降低。本文通過(guò)生物酶作用達(dá)到分解物料，降低黏度，提高出汁率的效果。在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本研究在酶解溫度50℃，酶解時(shí)間2 h的條件下，重點(diǎn)研究了復(fù)合酶中果膠-纖維素酶、α-淀粉酶和糖化酶的添加量對(duì)物料可溶性固形物含量的影響，采用響應(yīng)曲面法確定南瓜汁加工為速溶粉的最佳酶解工藝參數(shù)，為將來(lái)南瓜汁系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

南瓜，市購(gòu)；果膠-纖維素酶、α-淀粉酶、糖化酶，均購(gòu)于北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；抗壞血酸、檸檬酸，阿拉丁試劑有限公司。

數(shù)顯電子折光儀，上海微川精密儀器有限公司；榨汁機(jī)，美的集團(tuán)股份有限公司；溶劑過(guò)濾器，上海奧特賽因斯儀器有限公司；電子天平，上海佑科儀器儀表有限公司；HH-2水溶鍋，國(guó)華電器有限公司。

1.2 工藝流程

南瓜→清洗→去皮→切分、去籽→切丁→漂燙→打漿→酶解→濾汁→測(cè)定

1.3 試驗(yàn)方法

可溶性固形物含量測(cè)定方法：依照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測(cè)定折射儀法》測(cè)定。

將南瓜丁漂燙時(shí)，加入抗壞血酸護(hù)色。打漿后加入混合酶，酶解溫度50℃，酶解時(shí)間2 h。過(guò)濾后取汁測(cè)定可溶性固形物含量。

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以3種酶的添加量為影響因素，以南瓜汁的可溶性固形物含量為判定指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，確定不同酶的最適添加量。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素水平和編碼

2 結(jié)果與分析

2.1 Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果

由Desing-Expert7.0統(tǒng)計(jì)分析軟件設(shè)計(jì)出的試驗(yàn)矩陣及試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及可溶性固形物含量

2.2 回歸方程擬合及方差分析

對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見(jiàn)表3，對(duì)各因素?cái)M合后得到的回歸方程：Y=+5.40+0.046A+0.19B-0.039C-0.24AB-0.20AC-0.17BC-0.31A2-0.26B2-0.10C2。由表3可知，因素A、B、AB、AC、BC、A2、B2、C2（P＜0.05） 對(duì)試驗(yàn)有顯著影響，模型回歸擬合方程顯著，說(shuō)明該模型與實(shí)際擬合良好，試驗(yàn)方案可靠。失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），說(shuō)明所得方程與實(shí)際擬合中非正常誤差所占比例較小，可用于試驗(yàn)結(jié)果分析。

2.3 響應(yīng)面圖分析

響應(yīng)面是優(yōu)化存在多因素影響試驗(yàn)條件的尋優(yōu)方法，畫(huà)出響應(yīng)值與因素變量構(gòu)成的響應(yīng)面圖和等高線圖，可進(jìn)行直觀分析。如下頁(yè)圖1～圖3所示，α-淀粉酶對(duì)可溶性固形物影響顯著，其曲面較陡峭；果膠-纖維素酶，糖化酶不顯著，曲面較平坦。因此影響可溶性固形物含量的因素主次順序?yàn)椋害?淀粉酶＞果膠-纖維素酶＞糖化酶。AB、AC、 BC的交互作用對(duì)試驗(yàn)都有顯著的影響。

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

采用上述最適條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。采用果膠-纖維素酶0.05%，α-淀粉酶0.65%，糖化酶0.81%進(jìn)行酶解，得到南瓜汁可溶性固形物含量5.46%。經(jīng)過(guò)3次平行試驗(yàn)，取平均值為5.43%，與預(yù)測(cè)值接近，說(shuō)明響應(yīng)曲面法對(duì)南瓜汁中可溶性固形物提取有指導(dǎo)意義。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)應(yīng)用響應(yīng)曲面法對(duì)混合酶酶解南瓜汁的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，在果膠-纖維素酶0.05%，α-淀粉酶0.65%，糖化酶0.81%，酶解溫度50℃，酶解時(shí)間2 h的條件下，經(jīng)酶解后的南瓜汁可溶性固形物含量最高，達(dá)5.46%。酶解后的南瓜汁即可進(jìn)入后續(xù)工段，先經(jīng)真空濃縮，溫度50℃～60℃，真空度0.06 MPa～0.08 MPa，濃縮至固形物含量約為30%～35%。加入15%麥芽糊精和變性淀粉（麥芽糊精DE值為13%～17%；麥芽糊精∶變性淀粉為1.5∶1），配料、均質(zhì)（均質(zhì)壓力20 MPa～30 MPa） 后進(jìn)行噴霧干燥，所得南瓜速溶粉的溶解性為99.1%，褐變指數(shù)為0.10。

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Study on pumpkin juice production process with mixed enzyme solution

GUOWenjuan*
（Shanxi food industrial research institue，Shanxi Taiyuan 030024，China）

The optimal process of pumpkin juice was confirmed.Based on the single factor experiments,the response surface method was employed to optimize the preparing conditions:addition quantity of pectin-cellulose enzyme 0.05%,alpha amylase 0.65%,saccharifying enzyme 0.81%,Under this condition,soluble solids content of pumpkin juice was 5.46.

pumpkin juice；mixed enzyme solution；production process

圖1 果膠-纖維素酶、α-淀粉酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響

圖2 果膠-纖維素酶、糖化酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響

圖3 α-淀粉酶、糖化酶添加量對(duì)可溶性固形物含量的影響

TS225.36

A

1673-6044（2017）03-0037-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2017.03.012

*郭文娟，女，1982年出生，2009年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工貯藏專業(yè)，工程師。

2017-07-03