紫薯汁酶解工藝的優(yōu)化

劉慶慶 朱椰楓 趙倩 謝司偉 盧開(kāi)紅

摘 要：以新鮮紫薯為原料，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定紫薯汁酶解最佳工藝條件。結(jié)果表明，紫薯汁的最佳酶解工藝條件為：a-淀粉酶添加量75u/g，酶解時(shí)間80min，酶解溫度60℃，酶解pH5.0，此條件下可溶性固形物含量最高為10.5。

關(guān)鍵詞：紫薯；酶解；可溶性固形物

中圖分類號(hào) TQ914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）15-0026-03

Abstract：The optimum technological conditions for enzymatic hydrolysis of purple sweet potato juice were determined by single factor test and orthogonal test. The results showed that the optimum enzymatic hydrolysis conditions of purple sweet potato juice were as follows： the dosage of a-amylase was 75u/g， the time of enzymatic hydrolysis was 80min， the temperature of enzymolysis was 60， and the enzymatic hydrolysis pH was 5， and the highest content of soluble solids under this condition was 10.5.

Key words：Purple sweet potato；Enzymatic；Soluble solids

紫薯系旋花科番薯屬植物，因其含大量花青素，其薯皮、薯肉均為紫紅色，煮熟后薯肉顏色加深，呈紫黑色，又稱“黑薯、紫番薯、紫心山芋”[1-3]。紫薯營(yíng)養(yǎng)豐富，花色苷作為天然食用色素，除具有抑菌作用[4，5]，還具有抗腫瘤、降血糖、保護(hù)心血管等功能[6-8]。試驗(yàn)以紫薯為研究對(duì)象，優(yōu)化紫薯汁酶解工藝，為紫薯飲料的調(diào)配提供一定的技術(shù)參數(shù)，以期為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 材料 紫薯：市場(chǎng)銷售新鮮紫薯；檸檬酸：購(gòu)于市場(chǎng)；α-淀粉酶：北京奧博星生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備 JJ-2型組織搗碎機(jī)：常州億通分析儀器制造公司；PAL-3糖度計(jì)，上海希言科學(xué)儀器有限公司

1.3 方法

1.3.1 紫薯汁的制備方法 稱取1kg處理后的新鮮紫薯，將其蒸熟，以質(zhì)量比與水1∶1混合打漿后，添加α-淀粉酶，在pH為5.0，60℃的條件下，酶解液化，過(guò)濾。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定 可溶性固形物的測(cè)定：直接用糖度計(jì)測(cè)得。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 分別以酶解時(shí)間、酶解溫度、酶解pH、a-淀粉酶添加量為單因素進(jìn)行試驗(yàn)，并通過(guò)正交試驗(yàn)得出紫薯汁的最佳酶解工藝條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 α-淀粉酶最佳酶解時(shí)間 在pH=6.0，α-淀粉酶添加量56u/g，酶解溫度為65℃條件下，酶解時(shí)間分別為30min、50min、70min、80min、90min、100min，酶解完成后滅酶，離心過(guò)濾，用糖度儀測(cè)定漿汁可溶性固形物含量。由圖1可知，當(dāng)酶解時(shí)間為90min時(shí)，可溶性固形物含量最高為10.4。因此，選擇α-淀粉酶的最佳液化時(shí)間為90min。

2.2 α-淀粉酶酶解最適溫度 在pH=6.0，α-淀粉酶添加量為56u/g，酶解溫度分別為50、55、60、65、70℃液化 90min，酶解完成后滅酶，離心過(guò)濾，測(cè)定糖度值。由圖2可知，當(dāng)酶解溫度為65℃，可溶性固形物含量最高達(dá)到10.5。因此，選擇α-淀粉酶最佳酶解溫度為65℃。

2.3 α-淀粉酶酶解最適pH 在溫度為65℃，α-淀粉酶添加量為56u/g，在pH=5.0、5.5、6.0、6.5、7.0條件下，酶解90min，酶解完成后酶滅活，離心過(guò)濾，測(cè)定糖度。在pH=6.0時(shí)，酶解后得到最大糖度值10.5。由此可確定α-淀粉酶最適酶解pH=6.0。

2.4 α-淀粉酶最適添加量 在pH=6.0，溫度65℃，酶解時(shí)間為90min，α-淀粉酶添加量分別為18u/g，37u/g，56u/g，75u/g，94u/g，酶解完成后滅酶，離心過(guò)濾，測(cè)定糖度。由圖4可知，在α-淀粉酶添加量為75u/g時(shí)，得到最大糖度值11.1。由此可得到α-淀粉酶最適添加量 75u/g。

2.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 從以上單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，以酶解溫度、酶解時(shí)間、酶解pH值和α-淀粉酶添加量為主要影響因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析見(jiàn)表1，方差分析見(jiàn)表2。

由表1可知，酶解的最優(yōu)組合為A2B2C1D2，即酶解時(shí)間80min、酶解溫度為60℃、酶解pH為5.0，α-淀粉酶的添加量為75u/g。由極差分析可知，各因素對(duì)酶解效果的主次順序?yàn)椋篈>B>D>C，即酶解時(shí)間>酶解溫度>酶解pH>α-淀粉酶添加量。由表2方差分析結(jié)果可知，酶解時(shí)間對(duì)酶解效果有顯著性影響（p<0.05）。由于正交試驗(yàn)得到紫薯汁酶解最優(yōu)組合沒(méi)有在正交試驗(yàn)中出現(xiàn)，所以進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。在A2B2C1D2進(jìn)行驗(yàn)證，可溶性固形物含量平均值為10.5，所得紫薯汁適用于紫薯酒的發(fā)酵及紫薯飲料的調(diào)配。

3 結(jié)論

紫薯汁酶解的最佳工藝條件為：a-淀粉酶添加量75u/g，酶解時(shí)間80min，酶解溫度60℃，酶解pH5.0，此條件下可溶性固形物含量最高為10.5。

參考文獻(xiàn)

[1]王燕.紫甘薯中的功能性成分研究張明[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2007，26（10）：90-92.

[2]閏征，李春陽(yáng)，王乃富，等.酶法生產(chǎn)紫心甘薯汁的研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2010，31（3）：116-118.

[3]郝萍萍，黃玉蓮，張楷正，等.紫薯清酒的制備研究[J].釀酒科技，2011（10）：21-24.

[4]李松林，湯彤.酶輔助提取紫甘藍(lán)中原花青素的工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技，2011，32（9）315-318.

[5]Zhong K.，Chen F.，Wang Z.F.，et al.Inactivalion and kinetic model for the Eschericha coil treated by a co-axial pulsed electric field[J].European Food Research and Technology，2005，221（6）：472-478.

[6]孫雪花.超聲波輔助提取紫甘藍(lán)天然色素工藝優(yōu)化[J.食品研究與開(kāi)發(fā)，2009，30（12）：106-108.

[7]高彥祥，馬清香，樊書(shū)旗.天然色素超臨界CO2萃取技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)食品添加劑，2006（2）：63-70.

[8]田麗君，劉志偉，張艷.酶法輔助提取紫薯花青素研究[J].武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，31（6）：01-04.

（責(zé)編：王慧晴）