梨果汁加工中酶解工藝的研究

邵 勤，于澤源，李興國

（東北農業(yè)大學園藝學院，黑龍江哈爾濱150030）

梨果汁加工中酶解工藝的研究

邵 勤，于澤源*，李興國

（東北農業(yè)大學園藝學院，黑龍江哈爾濱150030）

以寒地特色梨為研究對象，在單因素實驗的基礎上，采取正交實驗設計，系統(tǒng)研究了梨果汁最佳酶解工藝條件。研究結果表明：加酶量、酶解溫度、酶解時間對梨果汁品質有不同程度的影響；最佳酶解工藝條件為：酶解溫度50℃，果膠酶添加量3g/kg，酶解時間2h。

果膠酶，酶解，工藝條件

黑龍江省地處高寒地區(qū)，栽培的梨樹品種大多具有秋子梨血統(tǒng)，這些品種的梨果實肉嫩多汁，風味獨特，不僅具有較高的鮮食價值，而且具有較好的加工品質。通過添加果膠酶來提高原料出汁率和利用率［1-5］，已在果汁加工中得到了廣泛的應用［6-10］。已有研究主要探討了白梨系統(tǒng)、沙梨系統(tǒng)和西洋梨系統(tǒng)果汁加工中果膠酶的應用技術［11-13］，而關于寒地特色梨果汁酶解工藝條件的研究尚未見報道。本研究以寒地特色梨優(yōu)良品種——‘晚香’為研究對象，探討不同酶解條件對其果汁品質的影響，確定最佳酶解工藝條件，以期為寒地特色梨產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

‘晚香’梨 采自黑龍江省農科院園藝分院；果膠酶 天津利華酶制劑有限公司生產(chǎn)；其他試劑購自歐瑞德試劑公司，皆為分析純。

1.2 實驗方法

1.2.1 基本工藝流程 原料→挑選→清洗→燙漂→破碎→酶解→滅酶→壓榨

1.2.2 實驗設計

1.2.2.1 單因素實驗 加酶量：以不加酶為對照，共分6組，分別加入1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g/kg的果膠酶，在40℃恒溫水浴條件下酶解2h；酶解時間：以不加酶為對照，共分6組，分別在40℃恒溫水浴條件下分別酶解1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5h；酶解溫度：以不加酶為對照，共分6組，分別在20、30、40、50、60、70℃恒溫水浴條件下酶解2h。通過測定出汁率、可溶性固形物、總酸等指標來分析各單因素對梨果汁品質的影響。

1.2.2.2 正交實驗 在單因素實驗的基礎上，以加酶量（A）、酶解溫度（B）、酶解時間（C）三個因素進行正交實驗L9（33）。通過測定出汁率、可溶性固形物、總酸等指標，并進行差異顯著性分析，找出影響果汁品質的主要因素和最佳組合，確定梨果汁最佳酶解工藝條件。正交實驗各因素水平見表1。

1.2.3 各指標的測定方法 可溶性固形物（°Brix）含量采用阿貝折射儀法測定；總酸含量采用酸堿滴定法［14］測定；色值采用分光光度計法［15］測定。出汁率測定：出汁率（%）=壓榨后果汁重量/鮮果重量×100%

實驗數(shù)據(jù)采用Excel及DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、正交設計助手Ⅱ軟件進行分析。

表1 果膠酶正交實驗表

2 結果與分析

2.1 酶解條件對出汁率的影響

由表2可以看出，隨著酶解溫度的升高，出汁率顯著高于對照，在50～60℃時，出汁率最高；由表3可以看出，隨著酶解時間的延長，出汁率顯著高于對照，酶解時間為3h時出汁率最高；由表4可以看出，加酶后果汁的出汁率顯著高于對照，加酶量在3.0g/kg時，出汁率最高。綜上所述，加入果膠酶可顯著提高出汁率。

表2 酶解溫度對果汁質量指標的影響

2.2 酶解條件對可溶性固形物的影響

由表2可以看出，隨著溫度的升高，在20～70℃時，果汁中可溶性固形物含量顯著高于對照，酶解溫度為50℃時，可溶性固形物含量最高。當酶解溫度在60～70℃時，可溶性固形物含量無顯著差異，且低于50℃時的可溶性固形物含量，這可能是高溫條件抑制了果膠酶的活性，導致可溶性固形物含量下降；由表3可以看出，酶解1.5h后可溶性固形物含量顯著高于對照，且在2h時可溶性固形物含量最高；由表4可以看出，隨著加酶量的增加，在2.0～3.5g/kg內可溶性固形物含量維持在較高水平，加酶量為3.0g/kg時，可溶性固形物含量最高。

2.3 酶解條件對總酸的影響

由表2～表4可以看出，隨著酶解溫度的升高，總酸含量顯著高于對照。40℃和50℃，60℃和70℃時的總酸含量差異不明顯；酶解時間在2.0～3.5h時，總酸含量顯著高于對照，且在2.5h時含量最高；加酶量2.0～3.5g/kg時，總酸含量顯著高于對照，且在3.0g/kg時含量最高。這說明酶解條件對梨汁中總酸含量有一定的影響。

表3 酶解時間對果汁質量指標的影響

表4 加酶量對果汁質量指標的影響

表5 極差分析和方差分析結果

2.4 酶解條件對色值的影響

由表2～表4可以看出，隨著酶解溫度的升高，酶解時間的延長，加酶量的增加，果汁色值顯著低于對照。當酶解溫度為50℃、酶解時間為2.0h、加酶量在3.0g/kg時色值最低。這說明酶解條件對果汁色值有顯著影響，在果汁加工時加入適宜的果膠酶可明顯改善果汁的色澤。

綜合以上分析，本研究可以選擇酶解溫度：40、50、60℃；酶解時間：1.5、2.0、2.5h；加酶量：2.0、2.5、3.0g/kg進行正交實驗，確定最佳的酶解工藝條件。

2.5 最佳酶解工藝條件的確定

由表5可以看出，從出汁率的角度而言，酶處理的最優(yōu)條件為：A3B2C2。從極差大小看，各因素影響出汁率的主次順序為：酶解溫度＞酶解時間＞加酶量；此外，方差分析可以看出，溫度對出汁率的影響顯著。綜合以上分析可以說明，酶解溫度是影響出汁率的主要因素。

在加酶量A2（2.5g/kg），酶解溫度B2（50℃），酶解時間C1=C3（1.5h、2.5h）上，梨果汁中可溶性固形物含量最高。從極差大小看，各因素影響可溶性固形物的主次順序：酶解溫度＞加酶量＞酶解時間。此外，從方差分析可以看出，酶解溫度在α=0.1水平上極顯著，這與極差分析的結果一致。綜合以上分析可以看出，三個因素中，酶解溫度是影響可溶性固形物的最主要因素，酶解時間和加酶量是次要因素。

從保持梨汁中較高酸含量的角度而言，酶解的最優(yōu)條件為A3B3C2，即在加酶量A3（3g/kg）、酶解溫度B3（60℃）、酶解時間C2（2h）水平梨汁中總酸含量最高。從極差大小看，各因素影響梨汁總酸含量的主次順序為：酶解溫度＞加酶量＞酶解時間。從方差分析可以看出，酶解溫度對梨汁總酸含量有顯著影響。

從防止色值變深的角度來看，A3B2C2是‘晚香’梨酶解的最佳條件，即梨汁的色值在加酶量A3（3g/kg）、酶解溫度B2（50℃）、酶解時間C2（2h）水平最低。從極差大小來看，各因素影響梨汁色值的主次順序為：酶解溫度＞加酶量＞酶解時間。從方差分析可以看出，酶解溫度對梨汁色值影響顯著。

綜合以上分析看出，酶解溫度對出汁率、可溶性固形物含量、總酸、色值有顯著影響。從其不同水平看B2（50℃）水平對出汁率、可溶性固形物含量、色值三項指標均有最優(yōu)水平。酶解溫度的升高會使色值增加，不符合梨汁低色值的要求。加酶量A3（3g/kg）水平對出汁率、色值、總酸有最優(yōu)水平。酶解時間C2（2h）對出汁率、色值、總酸有最優(yōu)水平。因此可以得出‘晚香’梨最佳酶解工藝條件為：A3B2C2，即加酶量為3g/kg，酶解溫度為50℃，酶解時間為2h。

3 討論

在果汁加工中，果膠酶對提高原料的出汁率等指標起著至關重要的作用。本研究發(fā)現(xiàn)果膠酶提高了‘晚香’梨的出汁率、可溶性固形物和總酸含量，與何志剛等人［16-17］的研究結果基本一致。

在果膠酶正交實驗研究中，合適的酶解條件組合是影響果汁各項指標的關鍵。畢金峰等在用酶法提取樹莓汁時，以品種、加酶量、酶解時間進行正交實驗表明，最佳酶解溫度40℃，最佳處理時間4h，加酶量為0.35%［18］。本研究以加酶量、酶解時間、酶解溫度進行正交實驗表明，最佳酶解溫度50℃，最佳處理時間2h，最佳加酶量為3g/kg。由此可見，原料不同，酶解條件存在較大差異。此外本研究還發(fā)現(xiàn)，酶解溫度是影響果汁各項質量指標的最主要因素，其次是加酶量和酶解時間。而林河通等人［19］的研究發(fā)現(xiàn)加酶量是影響各項質量指標的主要因素。這是否與果實中的營養(yǎng)成分以及酶制劑的不同有關，尚待進一步驗證。

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Study on enzymolysis technology of pear juice processing

SHAO Qin，YU Ze-yuan*，LI Xing-guo
（College of Horticulture，Northeast Agriculture University，Harbin 150030，China）

The study focused on the enzymolysis processing technique conditions in the juice of pear in cold area. Through the insertion of single-factor experiment，the amount of pectinase adding，enzymolysis time，the temperature of enzymolysis to impact the quality of pear juice was studied.By orthogonal experiments，the best condition of enzymolysis processing technology was defined.The results showed that best condition of enzymolysis processing was temperature 50℃，pectinase adding 3g/kg and time 2h.

pectinase；enzymolysis；processing condition

TS255.44

B

1002-0306（2011）02-0227-03

2010-01-26 *通訊聯(lián)系人

邵勤（1981-），男，碩士，研究方向：果品采后處理。

黑龍江省“十一五”科技攻關資助項目（GB06B112-4）。