木瓜蛋白酶處理對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響研究*

何愛(ài)民 吉洋洋 李 娜 高 山

1（河北綠嶺康維食品有限公司，河北臨城 054300）2（河北?。ㄐ吓_(tái)）核桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北臨城 054300）

3（河北省核桃工程技術(shù)研究中心，河北臨城 054300）4（河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊 050000）

核桃（Juglansregia L.）是核桃屬植物，也被稱為胡桃、羌桃。核桃仁含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，在我國(guó)已有很長(zhǎng)的食用歷史。近年來(lái)，烤核桃因其獨(dú)特的香味和口感，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。核桃產(chǎn)品油脂含量平均在58%～62%，其中多不飽和脂肪酸亞油酸的比例明顯高于其他堅(jiān)果類產(chǎn)品，平均占比在60%～69%。這使得核桃在烤制后，極易氧化哈敗，導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，嚴(yán)重縮短了產(chǎn)品保質(zhì)期。目前，多數(shù)加工企業(yè)通過(guò)添加抗氧化物質(zhì)，如叔丁基羥基茴香醚（BHA）、2，6 二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）、叔丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）等，來(lái)延緩產(chǎn)品的氧化過(guò)程，延長(zhǎng)保質(zhì)期。這些抗氧化物質(zhì)多為化學(xué)合成，影響食用品質(zhì)。因此，開發(fā)新的保鮮手段，對(duì)保持烤核桃優(yōu)良品質(zhì)和延長(zhǎng)保質(zhì)期具有重要的意義。

木瓜蛋白酶是制備抗氧化多肽的常用酶，而核桃多肽已被證實(shí)具有較好的抗氧化功能。本研究以烤核桃為對(duì)象，經(jīng)木瓜蛋白酶處理，使得烤核桃產(chǎn)品內(nèi)源產(chǎn)生核桃多肽，極大的延長(zhǎng)了產(chǎn)品保質(zhì)期，為烤核桃保質(zhì)期的延長(zhǎng)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)，也為類似產(chǎn)品提供新思路。

1 材料與方法

1.1 主要試驗(yàn)材料

綠嶺核桃原果，采自河北綠嶺核桃基地。

白砂糖、香辛料、食用鹽等，購(gòu)自市場(chǎng)；木瓜蛋白酶，購(gòu)自南寧龐博生物工程有限公司；其他所有藥品均為分析純。

1.2 主要設(shè)備

堅(jiān)果破口機(jī)、HY-2A 多用振蕩器、101-2AB型鼓風(fēng)干燥箱、HHW21.600AII 型恒溫水浴鍋、GZX-250BSH-III 型恒溫培養(yǎng)箱、JM-R10002 型分析天平、AC-S 電子秤、塑料量杯、常規(guī)玻璃儀器、取樣角匙、冰箱。

1.3 烤核桃生產(chǎn)流程

核桃分級(jí)→開口→酶解→預(yù)烤→浸泡入味→瀝水→烘烤→冷卻→包裝

1.4 試驗(yàn)步驟

將分級(jí)后的核桃原果，經(jīng)50 ℃溫水淋洗25 min，經(jīng)擠壓破口機(jī)破口處理，配制不同質(zhì)量濃度的木瓜蛋白酶浸泡液，將開過(guò)口的核桃原果，浸泡于配制好的木瓜蛋白酶浸泡液中，分別在不同酶解濕度條件下進(jìn)行酶解處理。按照設(shè)定時(shí)間，分別取樣，振蕩瀝水2 min，放入鼓風(fēng)干燥箱中，烘烤溫度設(shè)定為120 ℃，時(shí)間120 min，取出冷卻后，用鋁箔袋密封包裝，噴上代碼和日期。設(shè)定培養(yǎng)箱溫度為60℃，并加補(bǔ)水加濕裝置，將核桃樣品分區(qū)放置，每隔3 d 進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)異常終止保溫試驗(yàn)，檢測(cè)酸價(jià)（AV 值）、過(guò)氧化值（POV 值）。

試驗(yàn)完成后，參考NY/Y1889—2017 標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定，對(duì)保質(zhì)期長(zhǎng)短進(jìn)行評(píng)價(jià)，保質(zhì)期以每3 日為1 考評(píng)段，理論推算每延長(zhǎng)保溫1 日，實(shí)際保質(zhì)期按照11 日推算，每延長(zhǎng)1 個(gè)檢測(cè)周期加12 分，計(jì)算保質(zhì)期評(píng)價(jià)數(shù)值。

1.5 試驗(yàn)優(yōu)化

選定木瓜蛋白酶使用量、酶解溫度、酶解時(shí)間、酶解pH 值為試驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)4 因素3 水平正交試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算不同時(shí)間段的酸價(jià)和過(guò)氧化值確定產(chǎn)品保質(zhì)期。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)如表1 所示。

表1 L9(34）正交試驗(yàn)因素水平表

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 作圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SPSS 軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 木瓜蛋白酶用量對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于質(zhì)量濃度為0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%木瓜蛋白酶液中，調(diào)節(jié)pH 值為7.0，進(jìn)行水浴酶解反應(yīng)，控制水浴鍋溫度45 ℃，酶解時(shí)間60 min，烤制、包裝及儲(chǔ)存，評(píng)估其保質(zhì)期，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 木瓜蛋白酶用量對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

由圖1 可知，隨酶添加量的增加，核桃保質(zhì)期延長(zhǎng)，添加量達(dá)到0.04%后，保質(zhì)期趨于穩(wěn)定。

2.2 酶解溫度對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，調(diào)節(jié)pH 值為7.0，進(jìn)行水浴酶解反應(yīng)，分別控制水浴鍋溫度為15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃，酶解時(shí)間60 min，烤制、包裝及儲(chǔ)存，評(píng)估其保質(zhì)期，結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)圖2。

由圖2 可知，隨酶解溫度的增加，核桃保質(zhì)期先延長(zhǎng)后縮短，于35 ℃時(shí)達(dá)到最大，可能由于木瓜蛋白酶在35 ℃時(shí)，酶解得到的抗氧化多肽性能最好。

圖2 酶解溫度對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

2.3 酶解時(shí)間對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，調(diào)節(jié)pH 值為7.0，進(jìn)行水浴酶解反應(yīng)，酶解溫度45 ℃，控制酶解時(shí)間分別為15 min、30 min、45 min、60 min、75 min，烤制、包裝及儲(chǔ)存，評(píng)估其保質(zhì)期，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 酶解時(shí)間對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

由圖3 可知，隨酶解時(shí)間的增加，核桃保質(zhì)期得到延長(zhǎng)，于45 ℃時(shí)達(dá)到最高評(píng)分，后趨于平穩(wěn)。

2.4 酶解pH 值對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，分別調(diào)節(jié)pH 值為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0，進(jìn)行水浴酶解反應(yīng)，控制水浴鍋溫度45 ℃，酶解時(shí)間45 min，烤制、包裝及儲(chǔ)存，評(píng)估其保質(zhì)期，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 酶解pH 值對(duì)烤核桃保質(zhì)期的影響

由圖4 可知，pH 值為7.0 時(shí)，保質(zhì)期最長(zhǎng)。

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行4 因素3 水平正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 L9(34）正交試驗(yàn)結(jié)果表

由表2 可知，影響烤制核桃保質(zhì)期各因素主次關(guān)系為D＞A＞B=C，即酶解pH 值＞酶添加量＞酶解溫度=酶解時(shí)間；最佳工藝組合為A2B3C1D3，即酶添加量0.04%，酶解溫度45 ℃，酶解時(shí)間30 min，酶解pH 值7.5。在此工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，烤核桃保質(zhì)期評(píng)分為102 分。

3 結(jié)論

本文以烤制核桃為研究對(duì)象，采用木瓜蛋白酶處理的方式延長(zhǎng)其保質(zhì)期，并通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)對(duì)酶解工藝進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果表明，最佳處理工藝參數(shù)為：木瓜蛋白酶添加量0.04%，酶解溫度45 ℃，酶解時(shí)間30 min，pH 值7.5。在此條件下，預(yù)計(jì)保質(zhì)期在270 d 以上。此工藝的開發(fā)，為核桃等干果貨架期的延長(zhǎng)提供新思路，具有很好的研究?jī)r(jià)值。