青橄欖微波燙漂及酶解制汁工藝研究

張玲，黃曉翠，陳淇，李春海*，蔡燕

（1.廣東石油化工學院，廣東省嶺南特色果蔬加工及應用工程技術研究中心，廣東普通高校食品科學創新團隊，廣東高校果蔬加工與貯藏工程技術開發中心，廣東茂名 525000；2.廣東石油化工學院生物與食品工程學院，廣東茂名 525000）

橄欖是我國南方特色亞熱帶水果，具有豐富的營養和藥用價值[1]。橄欖中含有有機酸、糖類、氨基酸、礦物質，尤其富含維生素C 以及鈣、磷、鐵等礦物質元素，其中鈣含量達到101.7 mg/100 g，遠遠高于普通水果。中醫認為，橄欖性平味甘，微酸、澀，有利咽化痰、清熱解毒、生津止渴、健胃消食和去煩解酒等功能[2]。現代研究證明，青橄欖中富含黃酮和多酚，如張玲等[3]采用超聲波輔助乙醇提取青橄欖中的總黃酮和總多酚，結果發現，總黃酮得率為1.76%，總多酚得率為15.53%，提取物具有良好的抗氧化能力。

近年來，橄欖加工產物已從傳統產品逐漸衍生出許多新產品，傳統橄欖制品主要為橄欖蜜餞[4-5]和咸橄欖，最具代表性是橄欖蜜餞（大世界），曾獲福建名牌產品[6]，但傳統加工方式易造成橄欖營養和風味物質的破壞及流失[7]；新型橄欖制品主要有橄欖茶[8-9]、橄欖汁[10-12]、橄欖酒[13-15]及橄欖咀嚼片[16]等，這些產品很好地保留了橄欖的營養和風味成分，大大提高了橄欖附加值，豐富了市場產品形式。眾多研究發現，制取汁液開發橄欖飲料具有良好的市場前景，而橄欖肉薄汁少，組織致密，粗纖維多，果肉中糖含量不高，單寧含量較多，存在取汁困難、易褐變等難題。隨著科技的進步，橄欖制汁工藝得到了改進，如在護色方面，以往大多采用傳統的熱水燙漂技術，以達到去蠟、護色、脫苦和軟化果肉組織的目的[17]，但熱水燙漂會在一定程度上造成汁液和內容物流失。已有研究表明，微波燙漂具有溫度和電磁場雙重效應，微波燙漂滅酶殺菌效果更好，可以維持蔬果中的營養成分和活性物質[18]。Severini 等[19]對比了熱水燙漂、蒸汽燙漂和微波燙漂對西蘭花理化性質的影響，結果發現微波和蒸汽處理組的過氧化物酶失活率高于熱水處理組；且隨著燙漂時間的增加，熱水和蒸汽處理組VC 含量降低，而微波處理組未發現此變化；Wang 等[圓園]比較了熱水、微波、紅外和高濕熱風射流燙漂對紅甜椒質量的影響，結果表明經微波燙漂處理的紅甜椒質量損失低于熱水和高濕熱風射流處理組。酶解制汁是將商品酶制劑作用于果漿，分解果漿細胞之間的粘接成分和鍵合組織，并大量分解原果膠的天然果膠，使果汁具有一定的粘度和穩定的懸浮狀態[21]。用于酶解制汁的商品酶制劑主要成分是果膠酶和纖維素酶，在果膠酶和纖維素酶等酶的共同作用下，植物細胞壁降解、液化、使細胞內的液體比較容易釋放出來，增加果蔬的出汁率[22]。林清強等[23]指出用果膠酶處理橄欖可有效地提高果汁產率。然而目前將微波燙漂和酶法聯合制汁工藝應用于青橄欖加工的研究鮮見報道。鑒于此，本試驗將微波燙漂與復合酶（果膠酶和纖維素酶）聯用，優化了青橄欖的制汁工藝，旨在提高青橄欖護色效果和出汁率，提高汁液品質，為青橄欖的深加工提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

青橄欖，購于廣東茂名高州東方市場；果膠酶（酶活力為10 萬U/g），江蘇瑞陽科技有限公司；纖維素酶（酶活力為5 萬U/g），江蘇瑞陽科技有限公司。

表1 單因素試驗操作條件Table 1 Single factor experimental operating conditions

1.2 儀器與設備

PAL-1 糖度計，日本Atago；80-2 型離心機，金壇大地自動化儀器；（HH-6）數顯恒溫水浴鍋，常州博遠實驗分析儀器廠；JP03D-800 破壁料理機，浙江蘇泊爾股份有限公司；G70D20CN1P-D2(S0)微波爐，廣東格蘭仕微波爐電器制造有限公司；JA3003 分析天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.3 試驗設計

1.3.1 工藝流程

橄欖鮮果→挑選、清洗→去核、破碎→微波燙漂→打漿→酶解浸提→渣汁分離→橄欖汁

1.3.2 操作要點

挑選單果大小和新鮮程度相近、無明顯破損和病蟲害的橄欖鮮果，清洗干凈，瀝干，人工去核備用。依照試驗方案以一定的微波功率燙漂一定時間，再將微波燙漂后的橄欖按質量比1:3 加水，用破壁料理機打漿，制得橄欖原漿。以果漿中橄欖果肉質量為基準，按照一定的加酶量加入果膠酶和纖維素酶，在自然pH 條件，一定溫度和時間下進行酶解處理，然后100滅酶10 min 后，采用200 目絹布過濾得到橄欖汁，并進行感官評價和出汁率測定。

1.3.3 微波燙漂條件的確定

（1）微波功率對橄欖出汁效果的影響

取去核橄欖肉分成6 份，每份50園g，其中1 份留作空白對照，剩余5 份分別在微波功率為420、490、560、630、700 W 下加熱1 min，其余操作同1.3.2 所述，比較微波處理功率對橄欖汁品質和出汁率的影響。

（2）微波時間對橄欖出汁效果的影響

取去核橄欖肉分成5 份，每份50園g，其中1 份留作空白對照，剩余4 份分別在1.3.3（1）中優選出的微波功率下處理15、30、60、90 s，其余操作同1.3.2 所述，比較微波處理時間對橄欖汁品質和出汁率的影響。

1.3.4 復合酶酶解單因素試驗

稱取6 份50.0 g 橄欖肉，按照1.3.3（1）（2）確定的條件進行微波燙漂處理后，其余操作同1.3.2 所述，比較各因素水平對出汁率的影響。探討各因素變量對橄欖出汁率的影響，試驗條件設置見表1。

1.3.5 果膠酶和纖維素酶復合酶酶解正交優化試驗

在單因素試驗的基礎上，選取對橄欖出汁率影響較大的3 個因素，以橄欖出汁率為評價指標，選取L9(33)正交試驗，探討橄欖復合酶酶解的最優工藝參數。因素水平表設計見表2。

表2 正交優化試驗設計Table 2 Orthogonal optimization test design

1.4 測定指標與方法

（1）可溶性固形物的測定使用糖度計測定。

（2）出汁率的計算公式見式（1）。

（3）感官評價

請5 位色覺、味覺、嗅覺等靈敏的專業人員作為評分員，確保評分員對評分標準理解準確無誤；對照評分標準，逐項對橄欖汁進行評分，并對結果進行統計分析，總分100 分。最終得分計算辦法為：去掉一個最高分和一個最低分后求均值。評分依據如表3 所示。

表3 橄欖汁品質感官評分依據Table 3 Sensory evaluation criteria of olive juice quality

2 結果與分析

2.1 微波燙漂工藝單因素試驗

2.1.1 微波功率對橄欖出汁效果的影響

微波功率對橄欖出汁率的影響見圖1。由圖1 可以看出，不同微波功率對橄欖的出汁率影響不大，出汁率的范圍在39.9%～42.5%，與空白組出汁率38.7%對比，皆有提高。在微波功率490 W 時，感官評分最高，為86 分，繼續加大微波功率評分有所下降。這是由于微波功率較大，對青橄欖的色澤破壞嚴重，使得橄欖的色澤評分下降。

2.1.2 微波時間對橄欖出汁效果的影響

微波時間對橄欖出汁率的影響見圖2。由圖2 可以看出，不同微波時間對橄欖出汁率的影響較大，隨著微波時間的延長，出汁率呈現先上升后下降的趨勢；在30 s時達到最大值39.5%，在90 s 時減少到37.3%。這是由于微波時間加長，水分蒸發，使得出汁率略微減少。不同微波時間對橄欖汁的感官評價影響不大，在30 s 時評分較高。該工藝下的清汁色澤為多數人接受和喜愛，香味更為濃郁，澄清度稍好。微波時間過長可能造成色澤偏向于黃色系，不為多數人所接受。微波時間低于30 s，橄欖汁感官品質和未用微波的處理相比無明顯差別。

2.2 復合酶酶解工藝單因素試驗結果

2.2.1 果膠酶和纖維素酶復合酶酶活比對出汁率的影響

果膠酶和纖維素酶復合酶酶活比對橄欖出汁率的影響見圖3。從圖3 可知，果膠酶和纖維素酶復合酶酶解可使橄欖出汁率從39.0%提高到50%左右，當果膠酶和纖維素酶復合酶用量為600 U/g 時，酶活比為1:1 時，青橄欖的出汁率達到最大，為53.8%。

2.2.2 料液比對橄欖出汁率的影響

料液比對橄欖出汁率影響見圖4。由圖4 可知，不同的料液比對出汁率的影響較大，隨著料液比例的不斷加大，出汁率呈現增長的趨勢。當料液比為1:3 時，出汁率為66.9%。之后出汁率的增速較緩慢，因此橄欖制汁的過程中橄欖原料與水分的最佳比例為1:3。

2.2.3 加酶量對橄欖出汁率的影響

加酶量對橄欖出汁率影響如圖5 所示。圖5 表明，隨著添加酶量的增加，橄欖汁的出汁率增加。在添加量達400 U/g 前，增速較快，繼續增加酶量，增速減緩。出汁率雖然在添加量達800 U/g 和1000 U/g 時出現最大值67.0%，但是與400 U/g 添加量時63.7%的出汁率相比較增幅不大。考慮工廠實際生產的經濟效益，選取400 U/g的酶添加量。

2.2.4 酶解時間對橄欖出汁率的影響

酶解時間對橄欖出汁率的影響如圖6 所示。從圖6可以看出，隨著酶解時間的增加，出汁率增加。酶解時間為40 min 時出汁率最大，為71.7%；之后出汁率下降，而實際上果汁的產率不可能一直增加，在一定的范圍內會達到最大值，不再受酶解時間的影響。另一方面，并不是酶活力越強果汁產率就越高，過強的酶活力會過分破碎果肉組織，使果肉組織顆粒過小，持水力增強，降低果汁產率。

2.2.5 酶解溫度對橄欖出汁率的影響

酶解溫度對橄欖出汁率的影響如圖7 所示。

2.3 復合酶酶解工藝參數優化

將酶解條件5 個影響因素出現的最佳水平及前后兩個水平對應的出汁率作圖，如圖8 所示。

由圖8 可以看出，為了優化試驗能得出可靠結果且試驗操作更簡單，可選取對出汁率影響較大的3 個因素進行L9(33)正交試驗，即A（加酶量）、B（酶解溫度）、C（酶解時間），因素水平見表2，試驗方案及結果分析見表4。

表4 復合酶酶解工藝正交試驗結果及分析Table 4 Orthogonal test results and analysis of complex enzymatic hydrolysis process

表4 顯示，各因素對出汁率的影響大小順序為A（加酶量）>B（酶解溫度）>C（酶解時間），最適酶解條件組合為A2B3C3，即加酶量為400 U/g，酶解溫度為65，酶解時間為45 min。驗證試驗最適酶解條件得到的橄欖青汁的可溶性固形物5.0%，出汁率為74.4%，與正交試驗中出現的最大值接近，因此，本試驗最終確定了青橄欖的復合酶解主要工藝參數最佳條件為加酶量400 U/g，酶解溫度65，酶解時間45 min。

3 結論

本研究以茂名產青橄欖鮮果為原料，采用微波燙漂工藝與復合酶酶解工藝聯用制汁，通過單因素及正交試驗優化得到一套能有效提高出汁率并保證橄欖汁感官品質良好的制汁工藝，具體結果為50 g 橄欖果肉，在490 W功率下經30 s 微波燙漂處理后，按照料液比1:3（質量比）加入蒸餾水，再加入按照酶活比為1:1 復配的纖維素酶-果膠酶復合酶，加酶量為400 U/g，混合均勻后，在自然pH 下，65下酶解45 min，可使橄欖出汁率達到74.4%，橄欖汁保持良好的風味和色澤。本試驗可為高品質青橄欖汁的生產及深加工提供一定的參考依據。