超高压辅助酶解对沙棘汁品质的影响

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摘要：以沙棘为原料，对沙棘汁加工工艺的关键技术进行研究。将超高压酶解技术引入沙棘汁的生产工艺，以透光率和维C保留率为指标，通过单因素试验确定超高压酶解的最佳工艺条件。结果表明，在果胶酶添加量12 000 U/kg，超高压压力140 MPa，保压时间2.5 h，酶解温度40 ℃时，沙棘汁的透光率和维C保留率分别是59.68%和88.16%。

关键词：沙棘;超高压;酶解;果胶酶;透光率

中图分类号：TS275.5     文献标志码：A    doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2019.12.013

Effect of Ultra High Pressure Enzymolysis on the Quality of Seabuckthorn Juice

XU Yao

（Agricultural and Food Industry，Shaanxi Provincial Product Quality Supervision and Inspection Institute，

Xi"an，Shaanxi 710048，China）

Abstract：Using the seabuckthorn as raw material，the key technologies of seabuckthorn juice processing technology was researched. The retention of VC and transmittance was chosen as the indicator for the single-factor experiment to optimize the enzymolysis conditions The results showed as follows，pectinase 12 000 U/kg，ultra high pressure 140 MPa，compress time 2.5 h，temperature 40 ℃，Under these conditions，the transmittance and VC retention rate of seabuckthorn juice were 59.68% and 88.16%.

Key words：seabuckthorn;ultra high pressure;enzymolysis;pectinase;transmittance

沙棘果实为浆果，沙棘果又名沙枣、醋柳果，是胡颓子科植物沙棘（Hippophae rhamnoides L.）的成熟果实。沙棘果中含有丰富的维生素、有机酸、胡萝卜素、黄酮、氨基酸及其他人体所需微量元素，其中以黄酮、维C含量堪称其他水果之冠[1]。但是沙棘味道酸，口感较差，直接食用不易被人们所接受，所以每年有大量沙棘果被浪费，限制沙棘果的经济效益[2]。因此，将沙棘榨汁，以沙棘汁作为产品再加工原料，是增加沙棘附加值的有效途径[3]。果胶酶能够有效提高果汁的出汁率[4]，并且对果汁色泽影响较小。

超高压技术，是一种新型的食品加工技术，常用水作为压力传递介质，对在一定温度下包装密封于弹性容器中的食品，施加一定的压力（100～1 000 MPa），从而改变食品的功能性质[5]。经超高压处理的食品，在色泽、风味及营养价值等方面很少受到影响。

试验以最大限度保留沙棘的感官品质和营养成分为着眼点，将超高压技术用于辅助酶解沙棘汁，缩短酶解时间，降低酶解温度，减少了沙棘在酶解过程中营养成分的损失，最大限度地保留了沙棘的原有色泽，以及原料中的黄酮、总酚、维C等功能性营养成分，为沙棘果酒釀造研究提供了依据。

1   材料与方法

1.1   材料与试剂

沙棘，采自陕西汉中市勉县沙棘基地;抗坏血酸（分析纯），天津市科密欧化学试剂有限公司提供;果胶酶（20 000 U/kg），丹麦诺维信公司提供。

1.2   仪器与设备

BS323S型电子天平，赛多利斯科学仪器有限公司产品;HH-4型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司产品;超高压设备，山东蓬能机械科技有限公司产品;H-1850R型离心机，长沙湘仪离心机器有限公司产品;101-1AB型电热鼓风干燥箱，天津泰斯特仪器有限公司产品;UV-1100型紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司产品;ZG140型榨汁机，广州振兴实业有限公司产品;WAY-2S型阿贝折光仪，长春金宝特生物化工有限公司产品。

1.3   试验方法

1.3.1   沙棘榨汁工艺流程

沙棘→挑选→洗净沥水→打浆破碎→酶解处理→离心过滤→测定。

1.3.2   沙棘挑选

挑选色泽金黄、成熟、饱满、无病害的新鲜沙棘果，去除果梗后，用清水冲洗沙棘果实表面的泥土，沥干水分。

1.3.3   榨汁

将沥水后的沙棘果放入组织破碎机中破碎，破碎的过程中采用流加的方式向沙棘浆中加入二氧化硫，添加量为30 mg/mL。

1.3.4   超高压酶解

调节沙棘汁pH值为4.0，向沙棘汁中添加果胶酶4 000～20 000 U/kg，搅拌均匀，将果胶酶处理过的果浆装入聚丙烯薄膜袋中，真空密封，将真空包装后的果浆混合均匀。将样品置于超高压设备的压力腔内，选择压力100～180 MPa，酶解温度20～    45 ℃，酶解时间1.0～3.5 h。酶解结束后，将压力升高至500 MPa，保压20 min，灭酶、灭菌。将经酶解处理的沙棘原汁于5 ℃下静置24 h，以转速    6 000 r/min离心10 min，再用6层纱布过滤得到沙棘澄清汁。

1.3.5   酶解沙棘汁测定

维C含量测定[6]：采用2，6 -二氯靛酚滴定法（GB 14754—2010）;维C保存率：超声波酶解的沙棘中维C含量与未处理的沙棘中维C含量的比值;透光率：采用分光光度计于波长800 nm下测定沙棘汁透光率;沙棘汁中菌落总数测定：采用平板计数法，GB 4789.2—2016;总酚含量的测定：福林酚比色法，SB/T 10203—1994;总酸含量的测定：GB/T 12456—2008;总糖：GB 5009.7—2016。可溶性固形物：采用阿贝折光仪测定。

1.3.6   超声波酶解沙棘汁的工艺优化

以透光率和维C保留率为指标，主要考查果胶酶添加量、超高压压力、酶解时间、酶解温度4个因素对酶解效果的影响，测定其透光率和维C含量，每个水平进行3次重复试验，取平均值。

（1）果胶酶添加量对酶解效果的影响。按照1.3.2的方法，固定超高压压力140 MPa，酶解时间2 h，酶解温度30 ℃，调节果胶酶的用量分别为4 000， 8 000，12 000，16 000，20 000 U/kg，考查果胶酶添加量对酶解效果的影响。

（2）超高压压力对酶解效果的影响。按照1.3.2的方法，固定果胶酶的添加量为12 000 U/kg，酶解时间2 h，酶解温度30 ℃，调节超高压压力分别为100，120，140，160，180 MPa，考查超高压压力对酶解效果的影响。

（3）保压时间对酶解效果的影响。按照1.3.2的方法，固定超高压压力140 MPa，果胶酶的用量为12 000 U/kg，酶解温度30 ℃，调节保压时间分别为1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5 h，考查保压时间对酶解效果的影响。

（4）酶解温度对酶解效果的影响。按照1.3.2的方法，固定超高压压力140 MPa，果胶酶的用量为12 000 U/kg，酶解时间2 h，调节酶解温度分别为20，30，40，50，60 ℃，考查酶解温度对酶解效果的影响。

2   结果与分析

2.1   果胶酶用量对酶解效果的影响

果胶酶用量对酶解效果的影响见图1。

随着果胶酶用量增加，透光率也随之增加。当果胶酶用量从4 000 U/kg增加到12 000 U/kg，透光率显著增加，底物与酶能够充分反应，当大于      12 000 U/kg时，继续增加酶用量，酶解效果随着果胶酶用量增加变化不显著，反应成本增高。同时，在酶解过程中，维C的保存率降低，在果胶酶用量为12 000 U/kg时，维C保留率最高为93.31%，透光率43.22%，综合考虑选择果胶酶用量为12 000 U/kg。

2.2   超高压压力对酶解效果的影响

超高压压力对酶解效果的影响见图2。

由图2可知，当超高压压力由100 MPa增加到140 MPa时，随着压力增大，透光率随之增大。随后进一步增大压力，透光率变化不显著，当超高压压力为140 MPa时，透光率为43.22%。同时，沙棘汁中维C降解速度随着压力升高而增大，超高压压力在180 MPa時，维C最低保留率仍为93.93%，可能是由于超高压不会破坏共价键，维C等小分子物质保留下来。当超高压压力从100 MPa增加到140 MPa时，维C含量变化不显著。因此，综合考虑选择超高压压力为140 MPa。

2.3   保压时间对酶解效果的影响

保压时间对酶解效果的影响见图3。

由图3可知，随着保压时间的延长，透光率增大。可能因为随着反应时间延长，酶解反应更加充分，沙棘汁透光率越高。当保压时间增加到2.5 h，酶解反应透光率为55.15%，若继续酶解，透光率增加不显著。同时，维C保留率随着保压时间的延长而降低，将酶解时间控制在2.5 h内完成，其维C保留率降低不显著。因此，综合考虑选择保压时间为2.5 h。

2.4   酶解温度对酶解效果的影响

酶解温度对酶解效果的影响见图4。

由图4可知，当酶解温度由30 ℃增加到40 ℃时，透光率增大较快，此时透光率为59.08%，随后继续提高酶解温度，透光率降低。同时，酶解温度对维C含量影响较大，随着酶解温度的升高，维C保留率降低，温度达到40 ℃以上，维C保存率迅速降低，当温度为50 ℃，维C保留率仅为46.65%。由于维C具有较强的还原性，高温下易被氧化。因此超高压酶解能减少原料营养成分的损失，最大限度保留其营养价值。

2.5   超高压酶解对沙棘汁品质的影响

超高压酶解对沙棘汁品质的影响见表1。

由表1可知，超高压酶解处理前后沙棘汁中还原糖含量变化较小、总酸、超高压酶解对沙棘汁营养成分影响较小，其中总酚含量和维C略有降低，但其保存率仍能达到91.09%，88.16%，表明超高压酶解能较好保留原料原有的营养成分和风味物质。经超高压处理后，菌落总数由1.5×103 CFU/mL迅速下降至10 CFU/mL，杀菌率在99%以上，能够达到商业无菌的状态（GB 7101—2015）。

3   结论

采用超高压酶解沙棘汁，考查其对沙棘汁品质的影响，通过单因素试验可以得出，超高压酶解的最佳工艺条件。结果表明，当果胶酶用量12 000 U/kg，超高压压力140 MPa，保压时间2.5 h，酶解温度   40 ℃时，沙棘汁的透光率和维C保留率分别是    59.68%和88.16%。

超高压酶解能最大程度地保留沙棘汁中的营养成分，果汁中维C和酚类等物质具有较强的还原性，性质不稳定。在较高温度、光照、氧气条件下，极易氧化分解。在超高压酶解的最佳工艺条件下，沙棘汁中维C和总酚保存率仍能达到91.09%，88.16%，经超高压处理后，菌落总数由1.5×103 CFU/mL迅速下降至10 CFU/mL，杀菌率在99%以上，能够达到商业无菌的状态（GB 7101—2015）。

参考文献：

刘瑞，张弘弛. 沙棘化学成分的研究进展[J]. 山西大同大学学报（自然科学版），2009，25（2）：43-44，54.

马荣山，王宜琦，娄怡，等. 流加发酵沙棘果酒工艺的研究[J]. 食品工业科技，2013，34（9）：197-201.

文英杰，王诗隆，李林辉. 果胶酶澄清血橙汁的工艺研究[J]. 农产品加工，2018（21）：48-52.

陈复生. 食品超高压加工技术[M]. 北京：化学工业出版社，2005：157-160.

孙金才，朱艳杰，杨华，等. 超高压处理对沙棘汁品质的影响[J]. 食品科技，2015，40（9）：75-82.

路宏科，李雪雁，赵煜，等. 超高压酶解工艺条件对瓢儿酒品质的影响[J]. 中国酿造，2016，35（3）：94-97. ◇