第１９卷第１期 沙 棘 Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１ ２００６年３月 ＨＩＰＰ０ｌＰＨＡＥ Ｍａｒ．２００６ 果胶酶澄清沙棘果汁最佳工艺研究 邢 洁，王尚义，张久红，李长春 （内蒙古宇航人高技术产业有限责任公司沙棘工程研究中心，内蒙古呼和浩特０１００１０） 摘要：用果胶酶对沙棘果汁进行单因素澄清及最佳澄清工艺条件的确定试验。结果表明，在果胶酶用量为 ０．ｏ３～ｏ，０６ ｇ／ｋｇ，温度４ｏ Ｃ～５ｏ Ｃ，ｐＨ ２．ｏ～３，０的条件下澄清沙棘果汁，透光率达９９ 以上，果汁中的可溶性固 形物含量基本不变。在单因素试验基础上，通过正交试验，确定果胶酶对沙棘果汁澄清的最佳工艺条件是：果胶酶 用量为０．０３５ ｇ／ｋｇ，温度为４５℃，ｐＨ值为３．０，时间为９Ｏ ｍｉｎ。 关键词：沙棘果汁；果胶酶；澄清；最佳工艺 中图分类号：￥７９３．６．０４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—８８０９（２００６）０１—００２０—０４ 沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ Ｌ．）是胡颓子科 型，上海精密光学仪器公司制造；ｐＨ计：ＰＨＳ一３Ｃ 沙棘属植物，沙棘的成熟果实又名醋柳、酸刺等。沙 型，上海理达仪器厂制造；紫外可见分光光度计： 棘含有多种维生素、丰富的蛋白质、氨基酸、有机酸、 ＷＦＺ ＵＶ－－２０００型，上海尤尼柯仪器有限公司制造。 甾醇和微量元素，是一种营养丰富的野生果实，具有 １．２方法 十分重要的食用、药用价值［¨。 １．２．１果汁提取工艺流程 沙棘果汁占沙棘果的７ｏ％以上。许多营养成分 沙棘鲜果一清洗一压榨一过滤一离心分离一原 及活性物质都富集于沙棘汁中，因此。果汁理所当然 汁一加入果胶酶一处理一过滤一清汁 的成为沙棘的主要产物。近些年沙棘清汁的用途增 １．２．２测定方法 多，市场前景广阔，但沙棘果汁的特殊构成使得澄清 （１）果汁澄清度的测定Ｅ。］：采用分光光度法。以 难度加大，若澄清不完全。产品就会出现混浊、沉淀 蒸馏水作参比，在６６０ ｎｍ下。测果汁的透光率。用 等现象。 透光率表示果汁的澄清度。 果胶酶澄清果汁，是利用果胶酶水解果汁中能 （２）可溶性固形物含量的测定：按ＧＢ／Ｙ １２２９５ 够引起混浊的果胶物质，使得果汁变成澄清透亮的 规定的方法测定。 清汁，具有陕速、简便、效果好等特点。在生产中有重 （３）果胶物质定性检测［ ：采用酒精法，用 要的应用价值。因此，本研究利用果胶酶对沙棘果汁 ９５ 的乙醇与沙棘澄清汁按１：１比例混合，装入 进行了澄清处理，为沙棘清汁的工业化生产提供科 ３０ ｍｌ的试管，用手四指紧握试管。大拇指按紧试管 学依据。； ｝ 缸｝ ｝ ｝。糁｛ 蝌。鏊 ￡ 《 《 ｝口，翻转轻摇。≮｝ 静置１５。｝ ｒａｉｎ后观察。若没有凝胶状物 ｝ ｌ ７ 遍｛％毋 １试验材料、仪器和方法 质出现，表明果汁中的果胶物质已基本被分解，说明 １．１材料和仪器 果汁中无果胶物质存在，用“一”表示；若有凝胶状物 新鲜沙棘果：内蒙古宇航人高技术产业有限责 质出现，表明果汁中的果胶物质还没有被分解彻底， 任公司提供；果胶酶：天津佳益酶制剂公司出品，酶 说明果汁中有果胶物质存在，用“＋”表示。果汁中凝 活Ｆｗ一３；９５ 乙醇（分析纯），０．１ｍｏｌ／Ｌ盐酸， 胶状物质愈多，其“＋”也愈多。 ０．１ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠等（市售）。阿贝折射仪：ＷＡＹ （４）果胶酶处理澄清沙棘汁的方法 根据果胶酶的作用特征，先进行单因素试验后 作者简介；邢洁（１９７８－－），女，汉族，内蒙古呼和浩特市人，助 进行多因素正交试验。本试验在初步研究并结合果 理工程师，主要从事食品研发工作。 胶酶对其它果汁澄清作用的基础上，确定澄清时间 收稿日期：２００５—０９一１０ 为９Ｏ ｍｉｎ，即单因素试验是在澄清时间为９Ｏ ｍｉｎ的 『－———■・・——■■＿—■■—■■ ］ ｌ堡盒 丝型 皇堡塞 ｌ● 镣 § ｛维普资讯 http://www.cqvip.com
第１期 邢洁等：果胶酶澄清沙棘果汁最佳工艺研究 ２ｌ 前提下进行的。 用量在０．０３－－￣０．０６ ｇ／ｋｇ时，透光率较大且达到 果胶酶澄清沙棘汁的单因素试验：分别研究果 ９９％１９［＿１＝，基本变化不大；当果胶酶用量大于０．０６ 胶酶剂量（在４５℃，ｐＨ２．５下）对沙棘汁澄清效果的 ｇ／ｋｇ时，透光率反而有所Ｆ降。 影响；沙棘汁的ｐＨ（在果胶酶用量０．０３ ｇ／ｋｇ，温度 ４５ ｃ下）对沙棘汁澄清效果的影响；沙棘汁的温度 １ＯＯ （在果胶酶用量０．０３ ｇ／ｋｇ，ｐＨ２．５下）对沙棘汁澄 ８Ｏ 一清效果的影响。 幂６０ 果胶酶澄清沙棘汁的多因素正交试验：在 因 ４０ 素的基础上，采用４因素３水平按Ｌ。（３ ）表布置试 ２Ｏ 验，以确定果胶酶对沙棘汁澄清的最佳工艺条件。 Ｏ ０ ０．０２ Ｏ．０４ ０．０６ ０．０８ ０．１ ０．１２ ２结果与分析 果胶酶用量（ｇ／ｋｇ） ２．１果胶酶用量对沙棘汁澄清效果的影响 图１果胶酶用量与透光率的关系 用果胶酶澄清果汁时，其用量对澄清效果有很 从表１中可以看出，当酶量小于０．０６ ｇ／ｋｇ时， 大影响。酶用量少时，果胶物质分解不完全，澄清效 沙棘澄清果汁中的可溶性固形物含量基本保持不 果差；用量过多时，酶蛋白又会使果汁产生｝昆浊，而 变；当果胶酶用量大于０．０６ ｇ／ｋｇ时，可溶性固形物 且增加了成本。 用量稍有增加，但增加的幅度甚微，说明该条件下， 从图１可以看出，当果胶酶的用量小于０．０３ ｇ／ 果胶酶用量对沙棘澄清果汁中的可溶性固形物量基 时，透光率随果胶酶用量的增加而增大；果胶酶 本无太大的影响。 表１果胶酶用量与果汁中可溶性固形物含量的关系 从表２中可以看出，当果胶酶用量小于０．０３ ｇ／ 本被分解完全。 ｋｇ时，沙棘澄清汁中的果胶呈阳性反应，说明果胶 以上结果表明，果胶酶用量０．Ｏ３～Ｏ．０６ ｇ／ｋｇ 物质未能完全分解；果胶酶用量大于０．０３ ｇ／ｋｇ时， 时，澄清效果好，考虑到澄清的成本，尽可能取酶量 沙棘澄清汁中的果胶呈阴性反应，说明果胶物质基 的低值。 表２果胶酶量与果汁中果胶含量程度的关系 注：＋表示果胶阳性反应，一表示果胶阴性反应。 ２．２果汁ｐＨ对果胶酶澄清沙棘汁效果的影响 应，说明沙棘澄清汁中还含有果胶物质。 从图２可以看出，果汁ｐＨ值对透光率有很大 的影响，这是由于ｐＨ值影响了酶的活性，从而影响 到透光率。ｐＨ值在２．０．－￣３．ｏ范围内，透光率较大， 且透光率达到９９ 以上。 ｛；｛Ｌ 由表３可知，ｐＨ值在１．Ｏ～４．０范围内，沙棘澄 清果汁中的可溶性固形物含量基本无变化。 从表４可以看出，ｐＨ值在２．Ｏ～３．０范围内，沙 棘澄清果汁中的果胶物质呈阴性反应，说明在此ｐＨ 果｝ＬｐＨ 值范围内，果胶物质已基本被分解完全；ｐＨ值小于 图２ ｐＨ与透光率的关系 ２．０大于３．０，沙棘澄清果汁中的果胶物质呈阳性反 维普资讯 http://www.cqvip.com
２２ 沙棘ＨＩＰＰＯＰＨＡＥ 第１９卷 以上结果分析表明：采用果胶澄清沙棘果汁时， 由图３可以看出，沙棘果汁的温度低于４Ｏ℃ ｐＨ值控制在２．０－－．．３．０之间，澄清效果好。 时，随温度上升，澄清汁的透光率增大；温度高于 ２．３温度对果胶酶澄清沙棘汁效果的影响 ５Ｏ℃时，随温度的增加，透光率下降；温度在４０ Ｃ～ 温度对果胶酶的活性有很大的影响，因而影响 ５Ｏ℃范围内，透光率较大，且在９９ ９，６以上。 到果胶酶对沙棘果汁澄清的效果。 由表５可以看出，随着沙棘果汁温度的增加，可 溶性固形物含量逐渐增加，但整体增加的幅度微小， 可以认为在表５所示的范围内，温度对果汁的可溶 性固形物含景有影响，但影响不是很大。 由表６可以看出，沙棘果汁的温度低于４０ Ｃ或 高于５Ｏ℃时，澄清果汁中的果胶物质呈阳性反应， 说明果胶物质未被分解彻底；在４０ Ｃ～５０ Ｃ范围 内，果胶物质呈阴性反应，说明在此温度范围内果胶 物质已被分解完全 沙棘果汁温度（℃） 以上分析表明：用果胶酶澄清沙棘果汁时，温度在 图３温度与透光率的关系 ４０Ｃ－－－５０￣Ｃ时，果胶酶对果汁具有良好的澄清效果。 表５果汁温度与果汁中可溶性固形物含量的关系 果汁温度（℃） ２Ｏ ２５ ３Ｏ ３５ ４０ ４５ ５Ｏ ５５ ６Ｏ ６５ 果胶含量程度 ＋十＋ ＋＋＋ ＋ ＋ 一 一 一 ＋ ＋ ＋ ２．４果胶酶澄清沙棘果汁的多因素正交试验 根据以上果胶酶对沙棘汁澄清的单因素试验的 ｝； ｊ≯ ｇ ｌ 弩 ＆☆ｊ： ；々 舔《 ｉ ｝ ｝ 十 《 ＃ ｔ 《 ２．４．１正交试验因素水平设计 结果，采用４因素３水平进行正交试验，见表７、８。 表７正交试验因素水平表 》 ． ；々 维普资讯 http://www.cqvip.com
第１期 邢洁等：果胶酶澄清沙棘果汁最佳工艺研究 ２３ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ Ｒ １ ２ ３ ３ １ １ １ ２ ２ ２ ３ ３ ３ ％ ％ Ｏ ３ ３ １ Ｚ ２ ３ １ ２ ３ １ ２ ３ １ ２ ３ ；；； ％ Ｌ １ ７ ３ ７ ９５．６７ ９６．ＯＯ ９７．３３ ９ ９ ９ １ １ ２ ３ ２ ３ ｌ ３ １ ２ ６． ６． ７． １．６６ ３２ ７９ ３２ ） ２．４．２正交试验结果分析 清处理的效果较好，沙棘清汁的透光率可达９９ 以 通过方差分析得知，影响果胶酶澄清沙棘果汁 上，且清汁中可溶性固形物含量基本变化不大。在此 的因素：Ａ＞Ｄ＞Ｂ＞Ｃ。其中主要影响因素为酶用量 基础上，采用正交试验，得出果胶酶对沙棘果汁澄清 及酶解ｐＨ。果胶酶澄清沙棘果汁的最佳工艺为：酶 处理的最适工艺条件为：果胶酶的用量为０．０３５ ｇ／ 用量０．０３５ｇ／ｋｇ，ｐＨ值为３．ｏ，温度为４５ Ｃ。 ｋｇ，ｐＨ为３．０，温度４５℃。 ３结论 在实际应用时，由于沙棘果汁的ｐＨ值为２．８５， 且在该ｐＨ值下，澄清后所得的清汁透光率为９８ 通过果胶酶对沙棘果汁处理的单因素试验研究 以上，所以在澄清时可以不需调节果汁的ｐＨ值，就 表明，果胶酶的用量为０．Ｏ３～Ｏ．０６ ｇ／ｋｇ，温度为 能得到较满意的澄清效果。 ４０ＩＣ～５Ｏ℃，％ 卯 ％ ｇ； 卯 ％ １ ｐＨ在２．０＂－３．Ｏ，１ ３ ５ ６ 果胶酶对沙棘果汁澄 ３ ８ ３ ３ 参 考文献： Ｅ１］ 王玉田等．沙棘酸凝乳的研制［Ｊ］．食品工业科技，２００３，（１２）；５７￣５９． ［２］ 杨军，赵学慧．中国酿造．１９９８，（２）． ［３］ 王鸿飞，李元瑞，师俊玲．果胶酶在猕猴桃果汁澄清中的应用研究口］．西北农业大学学报．１９９９，２７（３）：ｉ０７￣ｉ０９ ［４］ 王鸿飞，李和生，庄荣玉等．用果胶酶澄清桑椹果汁的工艺研究Ｄ］．蚕业科学．２００２，２８（２）：１３８￣１４０． 《沙棘》编辑部库存资料目录 ①２００３￣２００５年《沙棘》杂志精装合讨本 ②《沙棘生物学特性与利用》 ③《沙棘文集》 ④《沙棘生物学化学与引种》 ⑤《’９７中国水土保持学会论文集》 地址：陕西省杨陵区西农路６号 邮编：７１２１００ 联系人：吴建立 电话：０２９－－８７０２３０１３
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