木瓜蛋白酶處理對烤核桃保質期的影響研究*

何愛民 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（河北省（邢臺）核桃產業技術研究院，河北臨城 054300）

3（河北省核桃工程技術研究中心，河北臨城 054300）4（河北科技大學生物科學與工程學院，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養成分，在我國已有很長的食用歷史。近年來，烤核桃因其獨特的香味和口感，深受消費者的喜愛。核桃產品油脂含量平均在58%～62%，其中多不飽和脂肪酸亞油酸的比例明顯高于其他堅果類產品，平均占比在60%～69%。這使得核桃在烤制后，極易氧化哈敗，導致產品變質，嚴重縮短了產品保質期。目前，多數加工企業通過添加抗氧化物質，如叔丁基羥基茴香醚（BHA）、2，6 二叔丁基對甲酚（BHT）、叔丁基對苯二酚（TBHQ）等，來延緩產品的氧化過程，延長保質期。這些抗氧化物質多為化學合成，影響食用品質。因此，開發新的保鮮手段，對保持烤核桃優良品質和延長保質期具有重要的意義。

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具有較好的抗氧化功能。本研究以烤核桃為對象，經木瓜蛋白酶處理，使得烤核桃產品內源產生核桃多肽，極大的延長了產品保質期，為烤核桃保質期的延長提供理論依據和實踐指導，也為類似產品提供新思路。

1 材料與方法

1.1 主要試驗材料

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，購自市場；木瓜蛋白酶，購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 主要設備

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

1.3 烤核桃生產流程

核桃分級→開口→酶解→預烤→浸泡入味→瀝水→烘烤→冷卻→包裝

1.4 試驗步驟

將分級后的核桃原果，經50 ℃溫水淋洗25 min，經擠壓破口機破口處理，配制不同質量濃度的木瓜蛋白酶浸泡液，將開過口的核桃原果，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行酶解處理。按照設定時間，分別取樣，振蕩瀝水2 min，放入鼓風干燥箱中，烘烤溫度設定為120 ℃，時間120 min，取出冷卻后，用鋁箔袋密封包裝，噴上代碼和日期。設定培養箱溫度為60℃，并加補水加濕裝置，將核桃樣品分區放置，每隔3 d 進行測定，發現異常終止保溫試驗，檢測酸價（AV 值）、過氧化值（POV 值）。

試驗完成后，參考NY/Y1889—2017 標準相關規定，對保質期長短進行評價，保質期以每3 日為1 考評段，理論推算每延長保溫1 日，實際保質期按照11 日推算，每延長1 個檢測周期加12 分，計算保質期評價數值。

1.5 試驗優化

選定木瓜蛋白酶使用量、酶解溫度、酶解時間、酶解pH 值為試驗參數，進行單因素試驗，并根據試驗結果設計4 因素3 水平正交試驗，通過計算不同時間段的酸價和過氧化值確定產品保質期。正交試驗因素水平設計如表1 所示。

表1 L9(34）正交試驗因素水平表

1.6 數據處理

試驗數據采用Excel 作圖進行統計分析，采用SPSS 軟件進行顯著性分析。

2 結果與討論

2.1 木瓜蛋白酶用量對烤核桃保質期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于質量濃度為0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%木瓜蛋白酶液中，調節pH 值為7.0，進行水浴酶解反應，控制水浴鍋溫度45 ℃，酶解時間60 min，烤制、包裝及儲存，評估其保質期，結果見圖1。

圖1 木瓜蛋白酶用量對烤核桃保質期的影響

由圖1 可知，隨酶添加量的增加，核桃保質期延長，添加量達到0.04%后，保質期趨于穩定。

2.2 酶解溫度對烤核桃保質期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，調節pH 值為7.0，進行水浴酶解反應，分別控制水浴鍋溫度為15 ℃、25 ℃、35 ℃、45 ℃、55 ℃，酶解時間60 min，烤制、包裝及儲存，評估其保質期，結果見下頁圖2。

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

圖2 酶解溫度對烤核桃保質期的影響

2.3 酶解時間對烤核桃保質期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，調節pH 值為7.0，進行水浴酶解反應，酶解溫度45 ℃，控制酶解時間分別為15 min、30 min、45 min、60 min、75 min，烤制、包裝及儲存，評估其保質期，結果見圖3。

圖3 酶解時間對烤核桃保質期的影響

由圖3 可知，隨酶解時間的增加，核桃保質期得到延長，于45 ℃時達到最高評分，后趨于平穩。

2.4 酶解pH 值對烤核桃保質期的影響

處理后的核桃，分別浸泡于0.04%的木瓜蛋白酶液中，分別調節pH 值為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0，進行水浴酶解反應，控制水浴鍋溫度45 ℃，酶解時間45 min，烤制、包裝及儲存，評估其保質期，結果見圖4。

圖4 酶解pH 值對烤核桃保質期的影響

由圖4 可知，pH 值為7.0 時，保質期最長。

2.5 正交試驗結果與分析

在單因素試驗的基礎上進行4 因素3 水平正交試驗，結果見表2。

表2 L9(34）正交試驗結果表

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

3 結論

本文以烤制核桃為研究對象，采用木瓜蛋白酶處理的方式延長其保質期，并通過單因素和正交試驗對酶解工藝進行優化。研究結果表明，最佳處理工藝參數為：木瓜蛋白酶添加量0.04%，酶解溫度45 ℃，酶解時間30 min，pH 值7.5。在此條件下，預計保質期在270 d 以上。此工藝的開發，為核桃等干果貨架期的延長提供新思路，具有很好的研究價值。