酶法提高新疆若羌灰棗出汁率的工藝

葛亮

（新疆輕工職業(yè)技術學院，新疆 烏魯木齊 830021）

新疆灰棗也稱新疆若羌棗，灰棗之所以被稱之為灰棗，僅僅只是緣于此棗在成熟變紅前，通體發(fā)灰，好似掛了一層霜而已。產自素有“華夏第一縣”之稱的新疆巴音郭楞州若羌縣，歷史悠久，西域三十六國之一樓蘭古國便在其境內。若羌灰棗皮薄肉厚、果實飽滿、肉質細膩、含糖量高，具有豐富的營養(yǎng)價值，每100克若羌紅棗含鈣100 mg、維生素31 mg、可溶性果糖85%、各種微量元素、氨基酸537 mg，可食率92.6%，可溶性固形物含量為42%，中藥為藥引子，比蘋果、桃子等高300倍左右[1]，VP的含量也是百果之冠，人們稱贊若羌紅棗是天然的維生素藥丸。所以，人們歷來就把若羌灰棗視為極佳的滋補品。截止2010年底，全縣灰棗種植面積累計達到20萬公頃，灰棗總產3.3萬t。以若羌灰棗為原料，進行酶解實驗研究，為灰棗深加工開發(fā)棗酒、棗醋提供參考[2]。

1 材料與方法[3-6]

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

新鮮若羌灰棗：烏魯木齊北園春瓜果市場市售；果膠酶（液態(tài)）：寧夏和氏璧生物技術有限公司；果汁酶（液態(tài)，酶活構成：纖維素酶≥11萬U/mL，木聚糖酶≥150萬U/mL，果膠酶≥6萬U/mL，β-葡聚糖酶≥136萬U/mL）：寧夏和氏璧生物技術有限公司；酸性果膠酶：山東杰諾生物科技有限公司；檸檬酸：新疆化學試劑廠。

1.1.2 設備

HH-2水浴鍋：金壇科興儀器廠；酸度計（雷磁）：上海楚柏實驗室設備有限公司；2WA-J阿貝折光儀：上海測維光電技術有限公司；電磁爐：美的；分析天平：美國奧豪斯；電子稱：上海菁華。

1.2 方法

1.2.1 棗漿的制備

將棗洗凈，按料水比1∶8，于90℃預煮10 min，用打漿機進行打漿。

1.2.2 酶處理

各種酶均按體積比加入到果汁中并攪拌均勻，按試驗設定的條件進行保溫處理。

1.2.3 出汁率的計算

棗漿保溫酶解結束后，進行過濾取汁。每次試驗的取汁方法均相同。

出汁率（%）＝（濾液重量/打原漿液重量）×100%

1.2.4 試驗方法

采用單因子試驗法和正交試驗法。

2 結果與討論

2.1 酶解溫度對出汁率的影響

溫度是影響反應速度最主要的因素之一，酶促反應更是如此。一般來說，各種酶都有其最適溫度，在最適溫度下酶活最高[7]。試驗考察了酶用量為0.06%，若羌灰棗的pH為原始，灰棗pH為5.73，分別在20、30、40、50、60℃酶解1.5 h，實驗結果分別見圖1。

從圖1可以看出，果汁酶、果膠酶、酸性果膠酶均表現(xiàn)出隨著溫度的升高出汁率先逐漸增加，隨后逐漸降低。3種酶均在50℃表現(xiàn)出較高活性。在50℃時，其中果汁酶和果膠酶酶解效果較好，出汁率達94%以上。隨著溫度繼續(xù)升高，出汁率逐漸下降，可能是酶活性受到影響，導致酶解能力下降。

2.2 酶用量對出汁率的影響

在酶解溫度為50℃，酶解1.5 h，灰棗的pH為原始5.90，選擇酶用量為0.05%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%進行單因子試驗，試驗結果見圖2。

圖2可以看出，隨著酶用量的增加出汁率逐漸增大，當果汁酶用量增加到0.085%時，出汁率最高；而酸性果膠酶和果膠酶的用量增加到0.10%后，出汁率幾乎趨于不變。

2.3 pH對出汁率的影響

酶添加量為0.06%，酶解溫度50℃，酶解1.5 h時，在試驗中選擇 pH 為 3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 和 6.0 進行單因子試驗，試驗結果見圖3。

從圖3可以看出，在三種酶的作用下，隨著pH逐漸增大灰棗的出汁率先逐漸增加后出現(xiàn)逐漸降低的趨勢，果汁酶、果膠酶、酸性果膠酶分別在pH3.5、4.0和4.5時酶解效果好。

2.4 酶解時間對出汁率的影響

處理時間也是影響出汁率的因素，一般情況下，處理時間越長出汁率相對較高。但是，在大工業(yè)生產中，處理時間過長，設備的利用率就低，相對的附加費用就上升，產品成本升高，利潤下降。酶添加量為0.06%，酶解溫度50℃，灰棗的pH均為原始pH，在試驗中選擇處理時間為 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h 進行單因子試驗，結果見圖4。

從圖4可以看出，隨著酶解時間的延長，灰棗的出汁率表現(xiàn)出先逐漸增加，后變化不顯著，基本趨于平緩，當酶解1.5 h后，增加幅度不顯著，表明酶解作用基本結束。果膠酶和酸性果膠酶在酶解1.5 h時效果好，果汁酶酶解2.0 h時出汁率高。

2.5 復合酶實驗結果

參考單因素試驗數(shù)據(jù)，采用果膠酶和果汁酶，進行四因素三水平正交試驗，試驗設計見表1。試驗結果見表2。

表1 復合酶解正交試驗設計Table 1 The enzyme-liquefaction orthogonal test of enzymolysis

表2 復合酶對若羌灰棗出汁率正交試驗結果統(tǒng)計與分析Table 2 Statistic and analysis of enzyme-liquefaction orthogonal test of ruo qiang hui zao juice yield

續(xù)表2 復合酶對若羌灰棗出汁率正交試驗結果統(tǒng)計與分析Continue table 2 Statistic and analysis of enzyme-liquefaction orthogonal test of ruo qiang hui zao juice yield

從表2可以看出，各因素對出汁率的影響順序為：pH＞果汁酶用量＞溫度＞酸性果膠酶用量；最佳工藝條件是：酸性果膠酶0.04%，果汁酶0.04%，酶解溫度為55℃，pH3.5。在此組合下進行試驗，出汁率達93.81%。

3 結論

1）單因素試驗結果表明：當酶解溫度在50℃時，灰棗酶解效果較好；當酶解時間為1.5 h～2.0 h時，酶解效果較好，隨著時間的延長，出汁率增加不顯著；隨著pH逐漸增大灰棗的出汁率先逐漸增加后出現(xiàn)逐漸降低的趨勢，果汁酶、果膠酶、酸性果膠酶分別在pH3.5、4.0和4.5時酶解效果好。

2）在單因素試驗結果基礎上，采用果膠酶和果汁酶對若羌灰棗進行復合酶解實驗，結果表明，各因素對出汁率的影響順序為：pH＞果汁酶用量＞溫度＞酸性果膠酶用量；最佳工藝條件是：酸性果膠酶0.04%，果汁酶0.04%，酶解溫度為55℃，pH3.5。在此組合下進行試驗，出汁率達93.81%。

[1]張萍,史彥江,宋鋒惠,等.南疆灰棗主要營養(yǎng)品質性狀的變異及相關性研究[J].果樹學報,2011,28(1):77-81

[2]葛亮,楊清香,潘鋒,等.哈密大棗果酒發(fā)酵工藝的研究[J].釀酒科技,2010(3):82-85

[3]楊清香,葛亮.哈密大棗酶解特性研究[J].食品科技,2010,35(7):148-150

[4]胡青霞,陳延惠.紅棗露果醋飲料的研制[J].食品工業(yè)科技,2006,(6):102-104

[5]胡麗紅.紅棗醋及棗醋飲料生產工藝的研究[J].新疆農業(yè)大學,2009,1(3):26-27

[6]楊清香.果蔬加工技術[M].北京:化工出版社,2010:36-39

[7]楊芙蓮,聶小偉.不同酶解條件對提取紅棗汁效果的探討[J].陜西科技大學學報,2010,28(4):37-40