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酶处理野木瓜喷雾干燥速溶固体饮料的研究



全 文 :食品研究与开发2010年 12月第 31卷第 12期
野木瓜(Stauntonia hexaphylla Decne)产于贵州省
遵义市正安县,而正安县则于 1996年被国务院发展中
心等单位评为“中国野木瓜之乡”。野木瓜皮薄、肉厚、
质嫩、味甘酸、气香,历代中药古书《本草纲目》及《中药
大辞典》记载,野木瓜具有平肝合胃、生津止渴、活血通
经、滋脾健胃等功能,并能治吐泻转筋、脚气、心痛、霍
乱等[1]。现代科学研究表明,野木瓜含果胶、有机酸、黄
酮物质和多种矿质元素等, 特别是含有超氧化物歧化
酶(SOD)[2-3],活力极高,且是葡萄干的 200倍~500倍,
也是目前世界上所有水果难以相比的。随着经济和科
学技术的迅猛发展, 很多研究者已对木瓜的各种应用
申请了专利,如保健酒类、果醋、果脯等,而且提取的木
瓜凝乳蛋白酶 [3]和木瓜皂甙已用于制备抗肿瘤的药
物中[4]。
但野木瓜与番木瓜不同,其含水量较少,味酸涩,
不适宜鲜食, 只有深加工才能将野木瓜资源进行很好
的利用。以野木瓜全果肉为主要原料,生产营养、风味
俱佳的速溶野木瓜粉, 可为野木瓜深加工提供一种
新途径[5]。
1 材料与仪器
1.1 材料
野木瓜:由贵州正安县提供;纤维素酶:为
30 000 U/g;麦芽糊精(DE=20)、羧甲基纤维素钠
(CMC)、β-环状糊精、蔗糖、安赛蜜(AK糖):市售食用级。
JM-W65 小型胶体磨:温州市七星乳品设备厂;
B-290喷雾干燥机:瑞士布奇试验设备有限公司;UV-
2550紫外可见分光光度计:苏州普今生物科技有限公
司;WY080ST手持折光仪:成都万辰光学仪器厂等。
2 方法
2.1 工艺流程
野木瓜→分选→清洗→去皮、切分、去籽及瓤→
热烫→酶处理→打浆→过滤→调配→杀菌→喷雾干
燥→野木瓜粉→包装
酶处理野木瓜喷雾干燥速溶固体饮料的研究
王雅臣,王明力 *,徐若阳
(贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳 550003)
摘 要:研究经酶处理的野木瓜速溶固体饮料的工艺条件,研究结果表明,果肉中加入 0.03 %的纤维素酶,在 55 ℃~
57℃下保温 6 h后直接打浆, 以 1 %CMC、1 %蔗糖、0.1 %安赛蜜进行调味, 再添加 20 %的麦芽糊精与 1 %的 β-环糊
精,在进风温度为 175℃下进行喷雾干燥,得到口味丰富、酸甜适宜的野木瓜速溶固体饮料。
关键词:野木瓜;酶处理;喷雾干燥
Stauntonia Enzyme Treatment of Solid Spray-dried Instant Beverage
WANG Ya-chen, WANG Ming-li*,XU Ruo-yang
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550003, Guizhou, China)
Abstract: This article focuses on the process conditions for preparation of solid beverage with stauntonia after
enzyme processing. The results show that, pulp added with 0.03 % cellulase can be directly beaten into fruit
puree after holding at 55 ℃-57 ℃ for 6 hours. With 1 % CMC, 1 % sucrose, 0.1 % Acesulfame-K added for
seasoning, and 20 % maltodextrin and 1 % β -cyclodextrin added, tasty and sour/sweet suitable stauntonia
instant powder drink can be made after spray drying in the inlet air temperature of 175 ℃.
Key words: stauntonia; enzyme treatment; spray-drying
基金项目:贵州省社会发展攻关项目(2009)-3010
作者简介:王雅臣(1986—),男(汉),在读硕士研究生,研究方向:食品
科学。
*通信作者:王明力(1961—),女(汉),教授,博士,主要从事食品科学与
加工研究。
基础研究
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食品研究与开发 2010年 12月第 31卷第 12期
果肉质量/g
100
100
100
表 4 野木瓜果肉未经酶处理榨汁结果
Table 4 The results of stauntonia pulp without enzyme treatment
出汁率/%
53.4
57.2
48.6
加水量/mL
100
75
70
还原糖含量/%
2.45
3.37
3.44
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
表 3 野木瓜果肉酶处理 L9(35)正交试验结果
Table 3 The result of orthogonal experiment about stauntonia
pulp with enzyme treatment
B加酶量/g
0.01
0.03
0.05
0.01
0.03
0.05
0.01
0.03
0.05
19.82
22.41
21.96
2.59
A加水量/mL
100
100
100
75
75
75
70
70
70
21.77
21.16
21.26
0.61
还原糖含量/%
6.35
7.67
7.75
6.74
7.53
6.89
6.73
7.21
7.32
C酶作用时间/h
2
4
6
4
6
2
6
2
4
20.45
21.73
22.01
1.56
2.2 热烫
将切成 1 cm3的野木瓜果肉投入 95 ℃的热水中
热烫 5 min,破碎后的野木瓜不易发生酶促褐变而保证
产品质量。
2.3 酶处理
在切好的野木瓜果肉 100 g中分别加入纤维素酶
0.01、0.03、0.05 g,加入蒸馏水 100、75、70 mL,在 55 ℃~
57℃保持 2、4、6 h,采用 L9(34)正交试验设计,通过测定
榨汁后的还原糖含量[6],确定最佳方案。并与不加酶的
野木瓜果汁进行对比。
2.4 打浆及过滤
野木瓜果肉打成粗浆后,用胶体磨继续打浆,用
3层纱布过滤后得果汁。
在野木瓜果肉酶处理正交试验结果的基础上,最
佳加酶量和作用时间不变,对加水量进行梯度试验,
通过测定出汁率,确定最适加水量。
出汁率= 榨出果汁量
果肉与加水的总量
×100 %
2.5 调配
野木瓜果汁含糖少,酸涩味较大,加入 CMC、蔗糖、
AK糖进行调味。
2.6 杀菌灭酶
将木瓜果汁在 60 ℃下保持 15 min, 再加热到
90 ℃后停止加热,使微生物致死和纤维素酶失活。
2.7 喷雾干燥助干剂的选择及用量确定
分别将麦芽糊精及 β-环糊精加入到野木瓜果汁
中,在进风温度 175 ℃[7]下进行喷雾干燥,比较产品的
粘壁特性、感官品质、得率,确定最佳助干剂的添加量,
并与不加助干剂的产品进行比较。
2.8 野木瓜粉得率计算
野木瓜粉的得率按下式计算。
得率= 集粉瓶中收集的粉
喷雾干燥前料液的固形物含量
×100 %
2.9 感官测定
感官评价由 10位专业人员组成感官评价小组,对
产品组织形态、冲调性、色泽和风味全面评价,满分
100分,评价方法如表 2。
3 结果与讨论
3.1 野木瓜果肉酶处理正交试验
野木瓜果肉酸涩味重,含水量少,含纤维素较多。
采用纤维素酶处理果肉,利用其多组分酶系,通过吸附
作用在几种组分的协同作用下将果肉中的纤维素分解
成葡萄糖,从而改善果肉榨汁的含糖量,改善口感。
从表 3可以看出, 影响野木瓜含糖量的主要因素
是加酶量>酶作用时间>加水量, 各因素最佳水平为
A1B2C3。因此优选野木瓜果肉纤维素酶处理方法为:每
100 g果肉中加水 100 mL,加酶 0.03 g,在 55℃~57℃下
保温 6 h。此方法比不加酶榨汁时的还原糖含量明显提
高,见表 4。
1
2
3
表 1 野木瓜果肉酶处理正交试验因素水平
Table 1 The factors and levels of stauntonia pulp with enzyme
treatment
A加水量/mL
100
75
70
B加酶量/g
0.01
0.03
0.05
C酶作用时间/h
2
4
6
水平
因素
组织形态和冲调性(50分)
40分~50分:粉末状,无结块,冲调性好,速
溶,20 s内完全溶解
30分~40分:粉末状,有结块,冲调性好,速
溶,30 s内完全溶解
20分~30分:粉末状,有结块,冲调性较差,速
溶,45 s内能完全溶解
20分以下:结块严重,冲调性差,1 min内不
能完全溶解
表 2 产品评价方法
Table 2 Sensory evaluation grading rules for the papaya
beverage
色泽和风味(50分)
40分~50分:淡黄色,均匀一致,无杂质,甜酸
适口,具浓郁的野木瓜风味
30分~40分:淡黄色,颗粒不均匀,无杂质,甜
酸适口
20分~30分:几乎不显黄色,均匀一致,无杂
质,有异味
20分以下:几乎不显黄色,颗粒不均匀,有杂
质,有异味
基础研究
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食品研究与开发2010年 12月第 31卷第 12期


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
表 7 助干剂添加方法试验表
Table 7 Experiment table of adding to dry additives
β-环糊精
添加量/%
0
0
0
0
1
1
1
1
2
2
2
2
麦芽糊精
添加量/%
15
17.5
20
22.5
15
17.5
20
22.5
15
17.5
20
22.5
得率/
%
11.3
11.8
12.8
13.6
12.8
15.7
18.3
19.0
12.2
14.9
15.7
17.8
感官评分
(满分 100)
50
57
63
67
65
71
81
73
60
66
67
69


1
2
3
4
5
6
7
8
9
表 5 野木瓜果汁风味调配全因素水平试验
Table 5 The results of sensory evaluation of Juice flavor
deployment
蔗糖添
加量/%
0.8
1
1.2
0.8
1
1.2
0.8
1
1.2
CMC添
加量/%
1
1
1
1
1
1
1
1
1
AK糖添
加量/%
0
0
0
0.1
0.1
0.1
0.2
0.2
0.2
感官评分
(满分 50分)
19
26
29
36
42
37
33
31
29
3.2 打浆加水量
由于加水量对野木瓜汁含糖量影响很小, 且适当
减少加水量可减少喷雾干燥的时间,提高生产效率。加
水量对野木瓜榨汁出汁率影响的结果如图 1所示。
由图 1可以看出,酶处理果肉时的加水量确定为
每 100克果肉加水 75 mL时,榨汁出汁率最高。酶处理
后,可将含有纤维素酶的水直接用打浆机打成粗果浆,其
中纤维素酶可进一步对粗果浆进行作用,提高含糖量。
粗果浆较黏稠,不能很好通过胶体磨。粗果浆过
胶体磨加水量与时间关系见图 2。
由图 2可知,每 1 000克粗果浆再加水 750 mL用
胶体磨处理 10 min,便可在最少时间、最少用水量下通
过胶体磨。
3.3 野木瓜果汁风味调配
野木瓜果汁风味的感官评分见表 5。从表 5可以
看出,加入 1 % CMC、1 %蔗糖、0.1 %Ak糖,所得野木瓜
果汁口感最好。
3.4 助干剂的选择及加入量
助干剂的选择及加入量,见表 6。由表 6可以看
出, 不加干燥助剂喷雾干燥所得的木瓜粉得率较低为
5.8 %,且粘壁严重,产品易吸潮、结块。加入麦芽糊精和
β-环糊精干燥助剂后, 得率都相应提高, 分别提高到
13.4 %和 15.3 %,粘壁情况不同程度得到改善。这是因
为,麦芽糊精的分子呈环状结构,中间为空洞,其疏水
空洞内可嵌入各种有机化合物,从而形成稳定的络合
物,可以方便地使黏性物质粉剂化 [8];同样,β-环糊精
的外缘亲水而内腔疏水,它能够象酶一样提供一个疏
水的结合部位,包络各种适当的客体。所以加入麦芽糊
精和 β-环糊精作为干燥助剂,可以减少粘壁,提高出
粉率。
同时由表 6可知,加 β一环糊精与加麦芽糊精相
比,得率略高,但所得木瓜粉略有异味,所以选择麦芽
糊精为主要助干剂,添加少量 β-环糊精为辅。
对麦芽糊精与 β-环糊精的不同组合,进行全因素
水平试验,综合产品得率与口味,确定最佳助干剂添加
方法结果见表 7。
图 1 加水量对野木瓜榨汁出汁率的影响
Fig.1 The impact of add water to stauntonia juice
加水量/mL



/%
图 2 粗果浆过胶体磨加水量与时间关系
Fig.2 The relationship between water content and time about
pulp through the Colloid Mill
加水量/mL


/m
in
助干剂种类
得率/%
干燥效果
表 6 不同助干剂的使用效果
Table 6 Effect of drying auxiliary agents on spray drying of
stauntonia plasma
麦芽糊精
13.4
稍有粘壁,
产品无异味
无助干剂
5.8
粘壁严重,
产品易吸潮
β-环糊精
15.3
稍有粘壁,
产品略有异味
基础研究
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食品研究与开发 2010年 12月第 31卷第 12期
从表 7可看出,当进风温度为 175 ℃,麦芽糊精含
量越高,喷雾效果越好,得率越高;β-环糊精添加含量过
高,则会影响得率与木瓜粉口感。即要有高的得率,又
能保证木瓜粉有较好的风味,最佳的选择是添加 20 %
的麦芽糊精与 1 %的 β-环糊精。
4 结论
加酶处理野木瓜果肉制固体饮料的加工工艺为:
野木瓜清洗后,切分为 1 cm3大小的块状,在 95 ℃水中
热烫 5 min,每 100克果肉中加水 75 mL,加酶 0.03 g,在
55 ℃~57 ℃下保温 6 h后打成粗浆, 粗果浆加水 75 %
过胶体磨 10 min, 抽滤得果汁, 加入 1 % CMC、1 %蔗
糖、0.1 %AK糖, 添加 20 %的麦芽糊精与 1 %的 β-环
糊精,在进风温度为 175 ℃下进行喷雾干燥的产品。
野木瓜出汁率低,含糖量低,经过纤维素酶处理后
明显提高,再经过风味调配,助干剂的添加,得到口味
丰富独特,便于饮用的野木瓜固体饮料。
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收稿日期:2010-04-02
水溶性小麦蛋白作为乳饮料乳化稳定剂的研究
陈安明
(恩格乐香精香料(上海)有限公司,上海 201612)
摘 要:解决乳化稳定性问题是乳饮料开发生产过程中的主要课题之一。对乳饮料乳化稳定原理和特性进行研究,同
时采用 0.05 % SDS溶液、分光光度法测试并证实,通过添加水溶性小麦蛋白解决了乳饮料的乳化稳定性,添加量(质
量比)为 0.50 %以上,其乳化稳定性即较佳。试验结果表明,使用 15/5 MPa二级一次均质、均质前物料温度 70 ℃,水溶
性小麦蛋白添加量 0.60 %时,K值(吸光值之比)为 0.945,乳化稳定性最佳。
关键词:水溶性小麦蛋白;乳饮料;乳化稳定性;吸光值比
Studies of Water Soluble Wheat Gluten on the Emulsification Stabilization of Milk Beverage
CHEN An-ming
(Ungerer Flavor and Fragrance(Shanghai)Co.,Ltd,Shanghai 201612,China)
Abstract:It is a key task for research to resolve the emulsification stability issue during milk beverage
development and production. The principle and characteristics of emulsification stability were studied. At the
same time, 0.05 % SDS solution was used in turbidimetric testing method and Spectrophotometer for evaluation
of emulsification stability properties; and it was proved that the emulsification stability with more than 0.50 %
water soluble wheat gluten addition quantity was effective. More amount of water soluble wheat protein was
added, its emulsification stability is better. In addition, optimized homogenization parameter and addition
quantity of water soluble wheat gluten was tested. After data analysis and evaluation, the homogenizer pressure
作者简介:陈安明(1978—),女(汉),应用工程师,本科,主要从事食品及饮料研究与开发。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
基础研究
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