淮山酶解飲料的研制

李妍 蔡慧紅

摘要 [目的] 研制淮山酶解飲料的最優(yōu)工藝。[方法]以鮮淮山為原料，采用生物酶進行液化糖化后，在淮山水解液基礎上進行調配制備淮山飲料。對淮山的護色、液化、糖化的工藝條件及淮山飲料的適宜配方進行了探討。[結果]試驗表明，選用0.1%的檸檬酸及0.2%的抗壞血酸復配護色能更好地控制淮山褐變;液化的適宜工藝條件為α-淀粉酶用量0.35%，溫度為70 ℃，時間為1.5 h;糖化的適宜工藝條件為糖化酶用量為0.15%，溫度為60 ℃，時間為4 h;在淮山水解液中加入8%白砂糖和0.15%黃原膠調配，口感風味最好。[結論]研究可為淮山的進一步開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

關鍵詞 鮮淮山;酶解;還原糖;飲料

中圖分類號 S609.9 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）33-11879-03

Development of Enzymolytic Yam Drink

LI Yan， CAI Hui-hong

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Zhaoqing University， Zhaoqing， Guangdong 526061）

Abstract [Objective] To study the optimal technique of enzymolysis yam drink. [Method] Using fresh yam as materials， biological enzyme was used for the liquefaction and saccharification of yam， then yam drink was prepared on the basis of the hydrolysate. Both the conditions of color protecting， liquefaction and saccharication of yam and the optimum formula of yam drink were discussed. [Result] The results showed that 0.1% citric acid and 0.2% ascorbic acid as the color protection solution was available for browning control. The optimum conditions of liquefaction was 0.35% α-amylase， temperature 70 ℃ and time 1.5 h. The optimum conditions of saccharication was 0.15% glucoamylase， temperature 60 ℃ and time 4 h; The product exhibited better flavor and taste with 8% sugar and 0.15% xanthan gum. [Conclusion] The study can provide reference basis for further development and utilization of yam.

Key words Fresh yam; Enzymolysis; Reducing sugar; Drink

基金項目 廣東省高等學校優(yōu)秀青年教師培養(yǎng)計劃資助項目（Yq20 13164）。

作者簡介 李妍（1978- ），女，黑龍江肇東人，副教授，博士，從事食品加工與保藏研究。

收稿日期 2014-10-16

淮山為薯蕷科多年蔓草植物的塊莖，又名山藥、淮山藥等，是營養(yǎng)豐富的藥食同源植物[1]。王飛等對淮山的營養(yǎng)成分進行測定，結果表明淮山中的淀粉含量為19.60%，粗蛋白含量為3.59%，總氨基酸含量為2.71%[2]。對于淮山的開發(fā)利用，主要的研究報道集中在以淮山為原料，輔以其他食物開發(fā)相關的保健產(chǎn)品[3-4]，如淮山酸奶的研制[5]、淮山藥葡萄梨復合運動飲料的研制[6]等。

淮山中富含淀粉，榨汁后常使大量淀粉進入淮山汁中，而淀粉不溶于水，在生產(chǎn)工藝中經(jīng)熱交換會糊化并漸漸老化，以懸浮狀態(tài)存在于飲料中而難以除去，產(chǎn)生沉淀、返生、后渾濁現(xiàn)象。在這種情況下可選擇酶解方式分解淀粉解決這一問題。酶解工藝具有條件溫和、設備簡單、無營養(yǎng)素損失、且試劑用量少等優(yōu)點[7-8]。

筆者以鮮淮山為原料，通過淀粉酶、糖化酶酶解工藝使淮山中的淀粉水解，再取一定量的淮山水解液，調配研制淮山酶解飲料。

1 材料與方法

1.1 材料

供試鮮淮山和白砂糖均為市售。主要試劑：檸檬酸;α-淀粉酶（生化試劑，活力為3 000～5 000 U/g）;糖化酶（食品級，活力為10萬U/g）;酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、硫酸銅、氫氧化鈉、葡萄糖均為分析純。

主要儀器：HD2073豆?jié){機，飛利浦投資有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋， 江蘇省金壇市環(huán)宇科學儀器廠;AUY120電子分析天平， 廣州儀通興儀器儀表有限公司;DD-3凱達離心機， 湖南凱達科學儀器公司;754型紫外可見分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程。

鮮淮山→篩選與去皮→清洗→護色→切片→預煮→打漿→90 ℃保溫糊化→冷卻→加入α-淀粉酶→恒溫液化→冷卻至60 ℃→調節(jié)pH→加入糖化酶→恒溫糖化→滅酶→冷卻過濾→淮山水解液（備用）。

淮山水解液→加入白砂糖、穩(wěn)定劑調配→裝瓶→滅菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點。

1.2.2.1 淮山的護色處理[9-10]。

選用檸檬酸、抗壞血酸作為護色劑，將去皮后的淮山切成3 mm厚的薄片，先于90 ℃水浴漂燙2 min，再置于一定濃度的檸檬酸和抗壞血酸的護色劑中，進行浸泡護色處理1 h的對比試驗。在420 nm波長下測定淮山浸泡液的吸光度，以吸光度表示褐變程度，用蒸餾水作為參比，比較其護色效果，確定最適宜的護色方法。

1.2.2.2 淮山漿的制備。

新鮮淮山削去表皮及內層皮，充分沖洗后，將其浸泡在護色劑中護色，并將其切成5 mm厚的薄片，然后沸水預煮1 min，加入一定水進行打漿，即得淮山漿。

1.2.2.3 淮山漿中的淀粉液化工藝條件的確定。

取一定量的淮山漿，加入α-淀粉酶對其進行液化。該α-淀粉酶的最適pH為5.5～7.5，淮山漿pH剛好處于此范圍內，為了減少酸堿試劑的加入和簡化步驟，該試驗確定不調整pH直接進行反應。分別研究淮山料液比、液化時間、液化溫度、α-淀粉酶添加量4個因素對淮山漿中淀粉液化效果的影響，通過測定液化后料液中還原糖的含量，確定4個因素的最適宜條件。

1.2.2.4 淮山漿中淀粉糖化工藝條件的確定。

試驗糖化酶的最適作用溫度在55～60 ℃，最適pH在4.0～4.5，最適宜的作用范圍較小，對糖化效果的影響變化不大，故直接應用溫度60 ℃，pH 4.5進行糖化試驗。分別研究糖化酶添加量、糖化時間2個因素對淮山漿中淀粉糖化效果的影響，然后通過測定糖化后料液中還原糖的含量，確定2個因素的最適宜條件。

1.2.2.5 淮山水解液中還原糖含量的測定。

淮山漿中的淀粉液化、糖化后，加熱滅酶后冷卻至室溫，于4 000 r/min離心20 min，取上清液作為待測液，參照GB/T 5009.5還原糖的測定方法[11]進行測定。

1.2.2.6 淮山酶解飲料的制備。

取一定量的淮山水解液，加入白砂糖、穩(wěn)定劑進行調配，并進行風味品評，得出口感最好，風味最佳的飲料。將調配好的淮山酶解飲料裝進玻璃瓶中，用硅膠塞密封后110 ℃殺菌10 min，冷卻至室溫即得成品。

1.2.3 產(chǎn)品理化指標的測定。

對成品飲料進行總酸度、總糖和蛋白質含量的測定?？偹岫鹊臏y定采用中和滴定法[12];總糖的測定采用直接滴定法[12];蛋白質含量的測定參照GB/T 5009.5的方法進行[11]。

2 結果與分析

2.1 控制淮山褐變的護色劑的確定

選用不同濃度的檸檬酸、抗壞血酸溶液浸泡1 h，用蒸餾水作為參比，通過測定淮山浸泡液的吸光度來判斷褐變程度，吸光度越小，褐變程度越輕，結果見表1。

由表1可知，選用0.1%檸檬酸和0.2%抗壞血酸復配護色可以有效地控制淮山褐變。

表1 不同護色劑對淮山褐變程度的影響

2.2 淮山漿中淀粉液化工藝條件的確定

2.2.1 淮山料液比的確定。

采用料液比分別為1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5（W/V）g/ml，打漿后糊化、冷卻，在α-淀粉酶添加量為0.3%（占淮山漿質量），溫度為70 ℃，液化90 min，通過感官評定及淮山水解液中還原糖的含量來確定料液比對淮山淀粉液化的影響，結果見表2。

由表2可知，當料液比為1∶1、1∶2、1∶3 g/ml時，三者的水解液中還原糖含量相差不大，但是淮山漿的組織形態(tài)有很大差別，當料液比在1∶3 g/ml時淮山漿較均勻，且水解液的還原糖含量最高，而料液比為1∶4、1∶5 g/ml時，液化前后還原糖含量相對變化較小，故選取1∶3 g/ml的料液比為宜。

表2 不同料液比對淮山淀粉液化的影響

2.2.2 α-淀粉酶添加量的確定。

鮮淮山以1∶3 g/ml的料液比進行打漿，各取相同質量的淮山漿，糊化、冷卻后，分別加入占淮山漿質量0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%的α-淀粉酶，70 ℃液化90 min，對比淮山水解液中還原糖的含量，結果如圖1所示。

圖1 α-淀粉酶添加量對淮山淀粉液化效果的影響

由圖1可知，當α-淀粉酶添加量在0.20%～0.35%范圍內，淮山水解液中的還原糖含量隨著酶添加量的增加而增加，水解液的還原糖含量在α-淀粉酶添加量為0.35%時達到最高，故選取α-淀粉酶添加量為0.35%。

2.2.3 淮山漿中淀粉液化溫度的確定。

鮮淮山以1∶3 g/ml的料液比進行打漿，各取相同質量的淮山漿，糊化、冷卻后，加入0.35% α-淀粉酶，分別置于60、65、70、75、80 ℃水浴鍋，液化90 min，對比水解液中還原糖的含量，結果如圖2所示。

圖2 液化溫度對淮山淀粉液化效果的影響

由圖2可知，當溫度為70 ℃時，水解液的還原糖含量達到最高，α-淀粉酶的活性達到最強，液化較完全，故選擇液化溫度為70 ℃為宜。

2.2.4 淮山漿中淀粉液化時間的確定。

鮮淮山以1∶3 g/ml的料液比進行打漿，各取相同質量的淮山漿，糊化、冷卻后，加入0.35% α-淀粉酶，70 ℃的條件下分別液化0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，對比水解液中還原糖的含量，結果如圖3所示。

由圖3可知，當液化時間為1.5 h時，還原糖含量達到最高;而當液化時間高于1.5 h時，還原糖含量變化不大，由于滴定時的讀數(shù)誤差，還原糖含量稍有降低，故選擇液化時間為1.5 h為宜。

圖3 不同液化時間對淮山淀粉液化效果的影響

2.3 淮山漿中淀粉糖化工藝條件的確定

2.3.1 糖化酶添加量的確定。

取5份相同質量的淮山漿，按照上述得到的液化最適條件制備得到淮山液化水解液。冷卻后，用檸檬酸溶液調節(jié)pH至4.5左右，分別加入占淮山漿質量0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的糖化酶，60 ℃糖化4 h，對比水解液中還原糖的含量，結果如圖4所示。

圖4 糖化酶用量對淮山淀粉糖化效果的影響

由圖4可知，當糖化酶用量達到0.15%以上時還原糖含量達到最高，并趨于穩(wěn)定，故選擇糖化酶用量為0.15%為宜。

2.3.2 淮山漿淀粉糖化工藝中糖化時間的確定。

取6份相同質量的淮山漿，按照上述得到的液化最適條件制備得到淮山液化水解液。冷卻后，用檸檬酸溶液調節(jié)pH至4.5左右，加入占淮山漿質量0.15%的糖化酶，60 ℃分別糖化1、2、3、4、5、6 h，對比水解液中還原糖的含量，結果如圖5所示。

由圖5可知，當糖化時間達到4 h以上時，水解液中還原糖含量隨著糖化時間的增加趨勢變緩，故選擇糖化時間為4 h為宜。

圖5 糖化時間對淮山淀粉糖化效果的影響

2.4 淮山飲料的調配

2.4.1 穩(wěn)定劑對淮山飲料穩(wěn)定性的影響。取5份等量的淮山水解液，分別加入黃原膠0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，攪拌均勻后裝罐、滅菌，將其置于避光地方保存，7 d后觀察其組織狀態(tài)來確定黃原膠的適宜添加量。由表3可知，黃原膠的適宜添加量為0.15%，7 d后觀察淮山飲料仍均勻一致、無沉淀，即此時的穩(wěn)定效果最好。

表3 不同濃度穩(wěn)定劑對淮山飲料穩(wěn)定性的影響

2.4.2 淮山飲料中白砂糖添加量的確定。

分別取等量的淮山水解液，加入0.15%的黃原膠，再分別加入白砂糖2%、4%、6%、8%、10%、12%，攪拌均勻后，進行感官評價，選出適宜的白砂糖添加量。

由表4可知，白砂糖的適宜添加量為8%，此時淮山飲料的口感較好，酸甜適宜，可口細膩。另外，對產(chǎn)品的總體評定也表明該飲料組織均勻、無沉淀、色澤均勻，口感可口，有淮山的清香味。

表4 不同糖添加量對淮山飲料口感的影響

2.5 產(chǎn)品質量指標

感官指標：產(chǎn)品為乳白色，色澤均勻;有淮山的清香氣味，無異味;口感均勻細膩，酸甜可口;組織狀態(tài)均勻一致，沒有沉淀及懸浮物。

經(jīng)測定成品淮山酶解飲料的總酸度為1.136 g/L，總糖為132.400 g/L，蛋白質含量為6.119 g/L。

3 結論與展望

通過試驗研究表明，選用0.1%的檸檬酸及0.2%的抗壞血酸復配護色能更好地控制淮山褐變;液化的適宜工藝條件為料液比1∶3 g/ml，α-淀粉酶用量0.35%，溫度為70 ℃，時間為1.5 h;糖化的適宜工藝條件為糖化酶用量為0.15%，溫度為60 ℃，時間為4 h;在淮山水解液中加入8%白砂糖和0.15%黃原膠調配，口感風味最好。成品飲料的總酸為1.136 g/L，總糖為132.400 g/L，蛋白質含量為6.119 g/L。

淮山作為藥食同源食品，具有豐富的營養(yǎng)成分，具有降血脂、抗氧化、抗衰老、調節(jié)腸胃等多種保健功效，具備開發(fā)保健飲料的條件，今后可進一步嘗試更多類型產(chǎn)品的開發(fā)研究。

參考文獻

[1] 謝興源.山藥的主要成分及其應用價值[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（6）：76-80.

[2] 王飛，劉紅彥，魯傳濤，等.5個山藥品種資源的農(nóng)藝性狀和營養(yǎng)品質比較[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2005（3）：58-60.

[3] 沈爾安.保健抗衰說山藥[J].藥膳食療研究，1999（4）：21.

[4] 付小雨.不同產(chǎn)地山藥營養(yǎng)品質和藥理活性成分的比較[D].武漢：武漢工業(yè)學院，2012：6-10.

[5] 孟慶濤，賀敏，林建平，等.淮山酸奶的研制[J].農(nóng)村新技術，2009（6）：58-60.

[6] 楊福臣，周志華.淮山藥葡萄梨復合運動飲料的研制[J].食品工業(yè)，2011（6）：59-60.

[7] 符徳學，李靜靜，繆娟.懷山藥酶解的工藝條件優(yōu)化研究[J].焦作大學學報，2011（4）：87-88.

[8] 趙麗芹.果蔬加工工藝學[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2002：233-234.

[9] 邱雁臨，樊黎生，李冬生.山藥粒粒汁飲料的研制[J].食品科學，1997（6）：34-37.

[10] 楊劍婷，丁志剛，鮑士寶，等.山藥百合復合飲料的研制[J].安徽科技學院學報，2012，26（4）：30-34.

[11] 王云龍，張洪祥，勞寶法.GB/T.5009.1～5009.100-2003 食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分（一）[S].北京：中國標準出版社，2004：37-39，49-50.

[12] 王永華.食品分析[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2011：73-74，209-211.