柑枯加工产生的果皮、果渣以及种籽等副产物中,含有丰富的果胶和纤维等多糖以及精油、色素等成分,是制取天然饮料混浊剂的良好原料 E。国外大量研究发现,利用柑枯加工副产物提取天然饮料混浊剂与其他利用途径相比,能够较大程度地提高其产品附加值被认为是最具开发前景的利用途径之一。目前,国内关于这方面的研究报道还较少,仅有许时婴和董绍华等进行了前期探索2,因此,继续深入开展枯皮饮料混浊剂的研究对推动枯皮深加工与利用,实现变废为宝,提高我国柑枯加工的经济效益都十分有意义。为此,笔者采用果胶酶和纤维素酶复合酶制剂酶解枯皮制取天然混浊剂研究其最佳的制备工艺条件,以期通过复合酶解降低物料残留,提高产品得率,获得一种品质优良的天然混浊剂。
结果与分析
物料浓度对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响 以枯皮与水按1:8的比例混合粉碎后的浆液为原液,分别稀释为60%,70%、80%、90%和100%5个水平;在纤维素酶(CE)加入量为30 U/g枯皮,果胶酶PE)加人量为35 U/g枯皮,45℃条件下酶解40 min,考察物料浓度对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响,结果表明,当物料浓度低于70%时,可溶性固形物的含量变化平缓,而当物料浓度在70%~100%时,可溶性固形物含量随物料浓度的升高而上升得很快;另一方面,当物料浓度在60%~90%时,浊度随物料浓度的升高而不断上升,在物料浓度为90%时达到最高值,随后开始下降。这主要是由于物料中水分含量增大,酶浓度被稀释,降低了酶的活力,从而使物料内容物的溶出变得困难,因此物料浓度越低,酶解后的可溶性固形物含量就越低;另外,一定物料浓度范围内,酶的作用随物料浓度的上升而增强,使内容物不断溶出,从而增大提取液的浊度,当物料浓度达到90%后,由于物料浓度及黏度升高影响了酶的活力,从而降低了提取液的浊度。
PE浓度对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响在物料浓度为90%,酶解温度45℃,酶解时间40 min条件下,研究了6种不同的PE加人量对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响,结果表明,当PE浓度在0~35 U/g时,可溶性固形物含量随PE浓度的增加而上升得较慢,当PE浓度超过35 U/g时,可溶性固形物含量急剧上升;提取液的混浊度随PE浓度的增加不断下降,说明PE浓度对混浊剂的提取具有非常显著的影响,因此,必须适当控制PE的添加量。由分析可知,PE的添加量在20~30 U/g为宜。
CE浓度对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响在物料浓度为90%,酶解温度45℃,酶解时间40min的条件下,分别研究了6种不同的CE添加量对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响,结果可溶性固形物含量随着CE浓度的增加而不断降低,而浊度则呈现出先升后降的特点。当CE浓度小于20 U/g时,浊度随CE浓度的增加而升高,在20 U/g时达到浊度的最大值,之后,随着CE浓度的不断增大,浊度不断下降。为获得较好的混浊度,并保证较高的可溶性固形物以提高提取率,CE添加量应选择在15~25 U/g为宜。
24 酶解时间对混浊液可溶性固形物含量和浊度的影响 在物料浓度为90%,CE浓度20 U/g,PE浓度30 U/g,酶解温度45℃条件下,分别研究了5种不同的酶解时间对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响,结果表明,混浊剂的可溶性固形物含量随着酶解时间的延长而升高,当处理时间延长到60min以后可溶性固形物含量开始缓慢下降。提取液浊度随时间的增加先上升后下降,在30min时达到最大值。
酶解温度对混浊液可溶性固形物含量和浊度的影响 在CE浓度为20 U/g、PE浓度30 U/g,酶解时间30 min条件下,分别研究了不同酶解温度对混浊剂可溶性固形物含量和浊度的影响,结果表明,随着酶解温度的变化,混浊剂的可溶性固形物含量和浊度变化明显,且两者均在45℃时达到最大值。当温度小于45℃,可溶性固形物含量和浊度都随温度的升高而呈上升趋势,随后都开始下降;不同的是,可溶性固形物含量下降得平缓,而浊度下降却比较明显。这可能是由于当温度达到45℃以后,酶的活性随温度的上升开始下降从而抑制了酶对底物的酶解作用。
最佳工艺的确定 为进一步优化酶解作用的参数,同时确定各因素影响作用的主次及考查因素作用的显著性,根据正交试验原理进行优化试验,试验设计及结果见表1其中,综合指标采用加数评分法来确定,先将OD值和可溶性固形物进行无量纲化处理,然后进行赋权,OD值和可溶性固形物分别为0.5和0.5,随后进行加和得到综合指标。
结论
复合酶能大大降低酶解液中不溶性固形物含量,适当控制添加的酶量可同时保证混浊剂良好的浊度品质。通过单因素及正交试验,得到混浊剂的最佳提取工艺,即物料浓度90%,果胶酶浓度25 U/g,纤维素酶浓度25 U/g,酶解温度45℃,酶解时间40 min。在该工艺条件下混浊剂得率为79.64%,其可溶性固形物含量为4.9%,50倍稀释液的OD值为0.050,太阳集团网站入口官网为了更好地满足华南和华东市场的需求,提供专业的服务,除了成都研发中心本部外,太阳集团正式入驻广东省和上海市,成立广东研发中心和上海研发中心,标志着公司进入新的阶段,也让太阳集团的综合配套服务进一步提升。
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