◎ 趙世民,陳余燕
(廣州工商學(xué)院,廣東 廣州 510850)
火龍果(Hylocereus undatus)為仙人掌科量天尺屬植物,屬于熱帶和亞熱帶水果[1]?;瘕埞a(chǎn)于巴西和墨西哥等中美洲國(guó)家,我國(guó)引種的火龍果品種有白肉火龍果、紅肉火龍果和紫紅肉火龍果?;瘕埞刑妓衔?、蛋白質(zhì)、膳食纖維、胡蘿卜素、花青素、磷、鈣、鐵、維生素C、維生素B1、維生素B2、維生素B3及維生素B12等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2-3]。火龍果除了鮮食外,亦可將果汁加工成飲料,由于果膠等多糖類(lèi)物質(zhì)的存在,榨出的火龍果汁往往比較黏稠和渾濁,這給過(guò)濾帶來(lái)了不便,同時(shí)也使得加工出的飲料比較渾濁,為了解決這一問(wèn)題,本實(shí)驗(yàn)嘗試用果膠酶來(lái)降解火龍果汁中的果膠,以降低果汁的黏度和渾濁度[4]。
火龍果(海南紅心火龍果);果膠酶(食品級(jí),河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司,酶活力≥60 000 U/mL);蔗糖(河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司);無(wú)水檸檬酸(山東濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司);FB-818B榨汁機(jī)(廣州市杰冠西廚設(shè)備廠);HHS-21-4電熱恒溫水浴鍋(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);URG20E0007 A360型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(翱藝儀器(上海)有限公司);80目、100目標(biāo)準(zhǔn)分樣篩(東莞超凡篩網(wǎng));AB104電子天平(沈陽(yáng)多杰電子科技有限公司)。
1.2.1 樣品處理
選擇新鮮、完整、成熟的紅皮紅肉火龍果,經(jīng)清洗、去皮、切塊和榨汁后,分別用80目和100目的篩網(wǎng)過(guò)濾果汁。首先用80目的篩網(wǎng)過(guò)濾果汁,以除去果汁中的較大顆粒不溶物及果籽,接著再用100目篩網(wǎng)過(guò)濾,以去除果汁中殘存的更小的顆粒物[5]。
1.2.2 測(cè)定火龍果汁濃度對(duì)各種不同波長(zhǎng)可見(jiàn)光的吸光度
將火龍果原汁用蒸餾水稀釋為1.0%、1.5%和10.0%的火龍果汁水溶液,用80目的篩網(wǎng)過(guò)濾后,在400~630 nm的波長(zhǎng)范圍,測(cè)定火龍果汁水溶液對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度,不同光的波長(zhǎng)間隔為10 nm,以蒸餾水為參比溶液,用測(cè)得的火龍果汁水溶液對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度繪制吸光度-波長(zhǎng)關(guān)系曲線,吸光度-波長(zhǎng)關(guān)系曲線的峰值對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)就是火龍果汁水溶液吸收程度最大的光對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。
1.2.3 果膠酶添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響
在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中,加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶,使蔗糖的含量為6%,檸檬酸的含量為0.1%,然后用水浴鍋加熱,控制溫度為45 ℃,反應(yīng)時(shí)間為60 min,果膠酶的用量分別為0、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%及0.30%,測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率。根據(jù)透光率的變化,分析判斷果膠酶對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。
1.2.4 檸檬酸添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響
在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中,加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶,使蔗糖的含量為6%,果膠酶的含量為0.2%,然后用水浴鍋加熱,控制溫度為45 ℃,反應(yīng)時(shí)間為60 min,改變檸檬酸的用量分別為0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%及0.40%,測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率,根據(jù)透光率的變化,分析判斷檸檬酸對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。
1.2.5 蔗糖添加量對(duì)火龍果汁澄清效果的影響
在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中,加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶,使檸檬酸的含量為0.25%,果膠酶的含量為0.2%,然后用水浴鍋加熱,控制溫度為45 ℃,反應(yīng)時(shí)間為60 min,蔗糖的用量分別為4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%及11%,測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率,根據(jù)透光率的變化,分析判斷蔗糖對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。
1.2.6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁澄清效果的影響
在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中,加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶,使檸檬酸的含量為0.25%,果膠酶的含量為0.2%,蔗糖的含量為6%,然后用水浴鍋加熱,控制溫度為45 ℃,反應(yīng)時(shí)間分別為30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min及90 min,測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率,根據(jù)透光率的變化,分析判斷反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。
1.2.7 反應(yīng)溫度對(duì)火龍果汁澄清效果的影響
在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中,加入蔗糖、無(wú)水檸檬酸和果膠酶,使檸檬酸的含量為0.25%,果膠酶的含量為0.2%,蔗糖的含量為6%,反應(yīng)時(shí)間控制在50 min,然后用水浴鍋加熱,反應(yīng)溫度分別為25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃及60 ℃,測(cè)定相應(yīng)的火龍果汁水溶液對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率,根據(jù)透光率的變化,分析判斷反應(yīng)溫度對(duì)火龍果汁水溶液的澄清效果。
從圖1可以看出,濃度為1.0%、1.5%和10.0%的火龍果汁水溶液均對(duì)波長(zhǎng)為540 nm的單色光有最大吸收?;瘕埞芤旱臐舛取⒊煞趾推渌饨鐥l件發(fā)生變化時(shí),對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的吸光度的變化最敏感,會(huì)引起吸光度較大變化,靈敏度高。因此,選擇波長(zhǎng)為540 nm的單色光,來(lái)測(cè)定火龍果汁水溶液在各種情況下的吸光度和透射率。
圖1 火龍果汁對(duì)不同波長(zhǎng)光線的吸光度圖
從圖2可以看出,不添加果膠酶,火龍果汁水溶液的透光率大約為73%,火龍果汁水溶液顯得比較渾濁。當(dāng)添加不同用量的果膠酶后,火龍果汁水溶液的透光率都不同程度有所提高,從火龍果汁水溶液的外觀看,溶液的渾濁度明顯下降,變得較為清澈,說(shuō)明果膠酶的加入,導(dǎo)致了果汁中的果膠降解,造成果膠大分子變?yōu)榭扇苡谒男》肿?,外觀上看,火龍果汁水溶液隨之變得清澈透明。果膠酶的用量為0.20%時(shí),火龍果汁水溶液的透光率相對(duì)較大。
圖2 果膠酶用量對(duì)火龍果汁透光率的影響圖
改變檸檬酸的添加量,會(huì)改變火龍果汁水溶液的pH。從圖3可以看出,當(dāng)檸檬酸添加量大于0.20%時(shí),火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率大約在81%,繼續(xù)增加檸檬酸的用量,火龍果汁水溶液的透光率變化不明顯。綜合考慮,把檸檬酸的用量控制在0.25%比較合適。經(jīng)過(guò)酶處理的火龍果汁水溶液,外觀上看,較為清澈透明,較少渾濁。
圖3 檸檬酸用量對(duì)火龍果汁透光率的影響圖
改變蔗糖的添加量,從圖4可以看出,當(dāng)蔗糖添加量大于5%時(shí),火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率大約在78%,繼續(xù)增加蔗糖的用量,火龍果汁水溶液的透光率變化不明顯。綜合考慮,把蔗糖的用量控制在6%比較合適。經(jīng)過(guò)酶處理的火龍果汁水溶液,外觀上看,較為清澈透明,較少渾濁。
圖4 蔗糖用量對(duì)火龍果汁透光率的影響圖
改變反應(yīng)時(shí)間,從圖5可以看出,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)50 min后,火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率在76.5%~78.0%波動(dòng),綜合考慮,把反應(yīng)時(shí)間控制在50 min比較合適。經(jīng)過(guò)酶處理的火龍果汁水溶液,外觀上看,較為清澈透明,較少渾濁。
圖5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)火龍果汁透光率的影響圖
溫度對(duì)果膠酶的活性影響較大,溫度過(guò)低酶活性低,溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致果膠酶失活,從而影響果膠酶對(duì)火龍果汁澄清的效果。從圖6可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高,火龍果汁水溶液對(duì)于波長(zhǎng)為540 nm的單色光的透光率逐漸提高,但是發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度超過(guò)35 ℃時(shí),火龍果汁水溶液的顏色逐漸變淺,有褪色現(xiàn)象發(fā)生,從而導(dǎo)致透光率升高。為防止褪色,同時(shí)保持果膠酶具有足夠的反應(yīng)活性,把反應(yīng)溫度控制在35 ℃較好,即防止了色素分解,又保持了果膠酶有足夠的反應(yīng)活性。如果溫度過(guò)高,溶液不僅會(huì)脫色,而且還可能造成酶失活。
圖6 溫度對(duì)火龍果汁透光率的影響圖
研究結(jié)果表明,果膠酶、檸檬酸和蔗糖的用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等因素對(duì)于火龍果汁水溶液的透光率和澄清度都有影響,為了較好地降解火龍果汁水溶液中的果膠,降低火龍果汁水溶液的渾濁度,提高透明度,較好的反應(yīng)條件是在果汁含量為10%的火龍果汁水溶液中,保持檸檬酸的含量為0.25%,果膠酶的含量為0.20%,蔗糖的含量為6%,反應(yīng)時(shí)間控制在50 min,反應(yīng)溫度控制在35 ℃。