本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域，具體涉及一種酶解制備紫薯原汁的方法。
背景技術(shù)：
：甘薯具有適應(yīng)性廣，栽培簡便，投入少，產(chǎn)量高等許多優(yōu)點，而紫薯更由于富含具有保健功能的花色苷，因此，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化中具有巨大的應(yīng)用前景。(1)提取天然色素由于天然色素具有合成色素無法比擬的優(yōu)勢(易于人體吸收、無毒無副作用、保健等)，其消費需求日趨增長，尤其是對大紅、藍色和黑色產(chǎn)品的天然色素顯示出強勁的市場旺勢。天然色素產(chǎn)品開發(fā)的市場空間十分巨大。紫薯色素提取工藝簡便，理化性能好，色素穩(wěn)定性高，加上紫薯產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣，因此,與葡萄皮,桑椹等相比,提取紫薯塊根中的天然色素(紅色素和紫色素)具有原料來源容易、色素產(chǎn)量高、提取成本低等優(yōu)勢。因此，紫薯的第一大用途就是以其為原料提取天然色素。以紫薯為原料生產(chǎn)的天然食用色素，安全、無毒、無異味、色彩鮮艷，且具有一定的營養(yǎng)和藥理作用，在食品、飲料、化妝品、醫(yī)藥等方面有著較大的應(yīng)用潛力。(2)食用紫薯由于紫薯具有許多重要的生理保健功能和藥用價值，因此，生產(chǎn)薯形美觀、大小均勻、結(jié)薯早、無公害、色素含量高的紫薯作為特色、名貴蔬菜，推向農(nóng)產(chǎn)品市場，加強宣傳，無疑地將受到廣大消費者的青睞。根據(jù)市場調(diào)查，紫薯鮮薯超市售價可達到5.0～7.0元/公斤，高于普通甘薯5倍以上。因此，紫薯的第二大重要用途是直接食用，強身健體，預(yù)防疾病，增進城鄉(xiāng)居民身心健康。(3)以紫薯為原材料加工生產(chǎn)功能食品紫薯的第三大重要用途是作為功能食品生產(chǎn)的原材料進行深度開發(fā)，如保健飲料、紅酒、保健紅醋、紫薯全粉、紫薯掛面、紫薯果脯、紫薯蛋糕等。通過對紫薯的深加工，提高紫薯的附加值。甘薯不再是傳統(tǒng)印象中的“粗糧”、“糊口糧”、“抗災(zāi)救荒糧”，而是極具保健功能的綠色蔬菜。紫薯除了具有普通甘薯的生理保健功能以外，還具有許多重要保健藥用價值。綜合多方面研究資料表明，花色素苷有抗氧化活性功能，能清除體內(nèi)能產(chǎn)生有害物質(zhì)氧的自由基；抗突變活性，抑制腫瘤活性；防止血管緊張，恢復(fù)正常血壓；抑制葡糖苷酶活性，控制Ⅱ型糖尿??；防止肝組織缺血，恢復(fù)肝功能正常；抑制脂蛋白氧化和防止血小板凝集；降低毛細血管通透性和脆性；防止肥胖癥；改善視力。由于多種多樣的保健功效，紫薯在日本、韓國等受到消費者的青睞，在國內(nèi)的消費也紅火起來。因此如何開發(fā)一種工業(yè)化的方法，最大程度地保留紫薯營養(yǎng)成分就成為亟待解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種酶解制備紫薯原汁的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種酶解制備紫薯原汁的方法，包括以下步驟：(1)蒸煮：將新鮮紫薯切為2塊或4塊，在90℃-110℃蒸煮10min-40min；(2)酶解：將蒸煮后的紫薯與水按重量比(1-3)︰(3-1)進行打漿，然后采用α-淀粉酶和糖化酶進行酶解，酶解溫度為50℃-70℃，酶解時間60min-120min，其中，α-淀粉酶的添加量為紫薯漿原料重量的0.01％-0.09％，糖化酶添加量為紫薯漿原料重量的0.01％-0.05％；(3)過濾：采用板框壓濾或離心機對酶解液過濾，當采用板框壓濾時，濾布目數(shù)為100-160目，當采用離心機過濾時，轉(zhuǎn)速為3500r/m-750r/m；(4)調(diào)配：將過濾液加水，調(diào)配可溶性固形物濃度為8％-15％；(5)殺菌：在100℃-121℃下殺菌15nin-45min，然后在36℃下保溫3-6天。進一步地，步驟(1)中蒸煮的方法為：將紫薯切為4塊，在95℃下蒸煮25min。進一步地，步驟(2)中，酶解的方法為：將紫薯與水按重量比2︰1進行打漿，然后采用α-淀粉酶和糖化酶進行酶解，酶解溫度為60℃，酶解時間105min，其中，α-淀粉酶的添加量為紫薯漿原料重量的0.05％，糖化酶添加量為紫薯漿原料重量的0.03％。進一步地，步驟(3)中過濾的方法為：采用板框壓濾，濾布目數(shù)為120目。進一步地，步驟(4)中調(diào)配的方法為：將過濾液加水，調(diào)配可溶性固形物濃度為10％。進一步地，步驟(5)中殺菌的方法為：在115℃下殺菌25min，然后在36℃下保溫5天。優(yōu)選地，所述紫薯采用渝紫7號或錦紫9號品種。本發(fā)明生產(chǎn)的紫薯原汁定位于天然、健康，生產(chǎn)產(chǎn)品不添化學(xué)防腐劑、甜味劑、香精、合成色素、食糖，紫薯原汁花色苷含量≥60mg/L。品質(zhì)穩(wěn)定，安全衛(wèi)生，產(chǎn)品保質(zhì)期：-18℃以下冷凍貯存，保質(zhì)期為12個月；0℃-4℃冷藏貯存，保質(zhì)期為1.5個月。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：本發(fā)明以新鮮紫薯為原料，經(jīng)挑選、清洗、蒸煮后、通過生物酶技術(shù)處理、制得紫薯原漿，采用無菌包裝和低溫貯藏技術(shù)解決非濃縮紫薯原漿貯藏難題，紫薯原汁采用非濃縮紫薯原漿生產(chǎn)，最大限度地保存了紫薯的色香味和營養(yǎng)。本發(fā)明的方法營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生、節(jié)能、環(huán)保，紫薯各有效組份能夠得到充分利用，紫薯原汁品質(zhì)能夠得到充分保障。附圖說明圖1為不同料水比對紫薯酶解液糖度的影響；圖2為α-淀粉酶添加量對紫薯酶解液糖度的影響；圖3為糖化酶添加量對糖化液中還原糖含量的影響；圖4為酶解溫度對酶解液中還原糖含量的影響；圖5為酶解時間對酶解液中還原糖含量的影響。具體實施方式本發(fā)明以新鮮紫薯為原料，經(jīng)挑選、清洗、蒸煮后、通過生物酶技術(shù)處理、制得紫薯原漿，紫薯原汁采用非濃縮紫薯原漿生產(chǎn)，經(jīng)調(diào)配、真空脫氣、灌裝、密封、殺菌、冷卻制得紫薯原汁。生產(chǎn)產(chǎn)品不添化學(xué)防腐劑、甜味劑、香精、合成色素、食糖，最大限度地保存了紫薯的色香味和營養(yǎng)。重點研究紫薯蒸煮、酶解、紫薯酶解液過濾、調(diào)配、殺菌工藝優(yōu)化，為中試提供技術(shù)支撐。按照制汁適應(yīng)性標準篩選專用加工紫薯品種，為解決工業(yè)化生產(chǎn)加工原料問題，發(fā)展原料基地提供參考。1.1材料、試劑與儀器1.1.1試驗材料工藝優(yōu)化供試紫薯品種為渝紫7號，紫薯品種制汁適應(yīng)性篩選試驗材料有日本新紫、綿紫9號、渝紫6號、渝紫7號、萬紫56號、紫青1號、263、6-12-3。供試紫薯2012年10月采自四川省開江縣紫薯基地。1.1.2試驗試劑中溫α-淀粉酶(＞4000U/g)、糖化酶(＞105U/g)四川山野生物技術(shù)有限公司；其他試劑均為分析純。1.1.3試驗儀器FA2004A電子天平上海精天電子儀器廠；數(shù)顯恒溫水浴鍋金壇市富華儀器有限公司；糖度計；7200型分光光度計尤尼柯(上海)儀器有限公司；電爐；實驗室常用玻璃儀器。1.2試驗方法1.2.1紫薯蒸煮工藝參數(shù)優(yōu)化中等大小的紫薯切分不同大小、蒸煮溫度100℃、不同蒸煮時間比較紫薯切分大小：1、1/2、、1/4不同蒸煮時間：15min、20min、25min、30min蒸熟標準：蒸后紫薯無硬心、熟而不爛、表皮完整、剝皮時皮與肉較易分離。1.2.2紫薯酶解工藝參數(shù)優(yōu)化料水比(3:1、2:1、1:1、1:2、1:3)，α-淀粉酶、糖化酶添加量(α-淀粉酶0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％；糖化酶0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％)，酶解溫度(50、55、60、65、70℃)，時間(60min、75min、90min、105min、120min)檢測：碘液、可溶性固形物、還原糖1.2.3紫薯酶解液過濾工藝參數(shù)優(yōu)化板框壓濾(100目、120目、160目)；高速離心(3500轉(zhuǎn)/min、5500轉(zhuǎn)/min、7500轉(zhuǎn)/min)，測定過濾液透光率，以比較兩種方法的過濾效果。1.2.4紫薯原汁調(diào)配工藝參數(shù)優(yōu)化按照紫薯酶解優(yōu)化工藝制得紫薯原漿，以花色苷、可溶性固形物為指標進行調(diào)配，經(jīng)115℃、25min殺菌處理后進行風味評定。1.2.5紫薯原汁保存工藝參數(shù)優(yōu)化以2.2.4優(yōu)化結(jié)果進行紫薯原汁調(diào)配殺菌工藝參數(shù)優(yōu)化，編號1：:100℃、45min；編號2：:115℃、25min；編號3：:121℃、15min。保溫36℃5d，檢測花色苷、品嘗風味,記錄保溫效果(敗壞罐數(shù))。330mL馬口鐵易拉罐裝，每個樣品10罐。1.2.6紫薯品種制汁適應(yīng)性篩選試驗材料有日本新紫、綿紫9號、渝紫6號、渝紫7號、萬紫56號、紫青1號、263、6-12-3。按照酶解優(yōu)化工藝和原汁優(yōu)化工藝制成可溶性固形物一致的紫薯原汁進行風味品嘗，結(jié)合2012年原料基地實際產(chǎn)量進行排序，為基地生產(chǎn)確定2013年紫薯品種栽培面積提供幫助。1.2.7制定紫薯原汁主要質(zhì)量標準參照國家有關(guān)標準，制定紫薯原汁主要質(zhì)量標準，確定紫薯原汁花色苷含量。為工業(yè)化生產(chǎn)提供產(chǎn)品質(zhì)量標準做準備。1.2.8分析測定方法(1)還原糖測定：菲林試劑法；(2)可溶性固形物：阿貝折光儀法；(3)淀粉的檢測：碘指示劑法；(4)透光率測定：720nm測定(5)花色苷含量檢測：DB32/T1463-2009藍莓中花色苷含量的檢測pH示差法江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局。(6)感官品質(zhì)分析從色澤、滋味、香氣、口感幾個方面對紫薯原汁樣品進行綜合評定。表1：感官評定要求項目要求分值(100)色澤紫色、深紫色20滋味紫薯滋味、柔和20香氣紫薯特別有的香味、香氣協(xié)調(diào)30口感清爽度、適口性301.3結(jié)果分析1.3.1紫薯蒸煮工藝參數(shù)優(yōu)化由紫薯蒸煮工藝的實驗可知，紫薯切分大小對紫薯的蒸煮影響較小，紫薯切分數(shù)較大時，所需蒸煮時間較長，而切分數(shù)較小時，所需蒸煮時間較短，但切分數(shù)過小時，將會降低生產(chǎn)效率、不經(jīng)濟，且紫薯塊容易爛，完整性不好，所以應(yīng)采用切分數(shù)為1/4；紫薯在切分數(shù)為1/4時，蒸煮時間的長短和溫度的高低對紫薯的蒸煮效果影響較大，相同蒸煮溫度時，蒸煮時間過短則紫薯容易出現(xiàn)夾生，蒸煮時間過長則會使蒸后紫薯不能保持原有形狀，同樣，蒸煮時間相同時，蒸煮溫度過低不能將紫薯蒸熟，溫度過高又會使紫薯形狀受到破壞且能源消耗較大，故采用100℃蒸煮20min較優(yōu)。1.3.2紫薯酶解工藝參數(shù)(1)不同料水比對糖度的影響按最優(yōu)蒸煮參數(shù)蒸熟后的字數(shù)，分別按3:1、2:1、1:1、1:2、1:3的料水比打漿，然后分別添加0.05％的α-淀粉酶、0.03％的糖化酶，在溫度為60℃水浴中水解2h，水解后測其糖度。料水比不同時紫薯酶解后酶解液的糖度如圖1所示。由圖1可知，隨著料水比例的減小，紫薯酶解液糖度逐漸變小，這說明隨著加水量的增多，紫薯逐漸被稀釋，糖度逐漸降低，但是加水量太少時，紫薯漿太稠，不便于打漿，綜合以上因素選料水比在2:1左右時較優(yōu)，此時水解后的糖度為20.4。α淀粉酶，在60℃恒溫水浴下水解2h，測定水解液的糖度如圖2所示。按2:1的料水比打漿后，分別添加0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％的由圖2可知，在α-淀粉酶添加量在0.01％～0.05％之間逐漸增加時，紫薯漿酶解后酶解液的糖度逐漸隨著α-淀粉酶的增加而增加，而當α-淀粉酶的添加量大于0.05％后，紫薯漿酶解后酶解液的糖度不再增加，說明此時紫薯漿中淀粉已液化完全，所以當α-淀粉酶用量在0.05％左右時就基本達到最高糖度，因此α-淀粉酶在此用量范圍時最經(jīng)濟、合適。(3)不同糖化酶添加量對紫薯糖化液還原糖含量的影響將紫薯漿按2.3.2.2中經(jīng)α-淀粉酶添加量為0.05％液化后，分別添加0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％的糖化酶，在60℃恒溫水浴中糖化2h，之后測定糖化液中的還原糖含量，其變化趨勢見圖3。由圖3可知，在一定范圍內(nèi)，糖化液中還原糖含量隨著糖化酶的增加而增加，而當糖化酶添加量在0.03％時，糖化液中還原糖的含量達到最高值，此時糖化液中還原糖含量為189g/L，此后還原糖含量不再增加，由此可知，糖化酶的添加量在0.03％左右時即可達到較好的糖化效果，因此確定此用量為最佳糖化酶用量。(4)酶解溫度對紫薯漿酶解效果的影響將蒸熟后的紫薯按2:1的料水比打漿后，添加0.05％的α-淀粉酶和0.03％的糖化酶，分別在50、55、60、65、70℃溫度下酶解2h，酶解后測定酶解液中還原糖的含量，其變化趨勢如圖4所示。由圖4可以看出，隨著酶解溫度的增加，酶解液中還原糖含量呈現(xiàn)出此先升高后增加的趨勢，并且在60℃時達到最高，這與酶的最適作用溫度有關(guān)，這說明55～65℃為α-淀粉酶和糖化酶的最適作用溫度范圍。(5)酶解時間對紫薯漿酶解效果的影響將蒸熟后的紫薯按2:1的料水比打漿后，添加0.05％的α-淀粉酶和0.03％的糖化酶，分別在60℃溫度下酶解60min、75min、90min、105min、120min，酶解后測定酶解液中還原糖的含量如圖5所示。由圖5可知，隨著酶解時間的增加，酶解液中還原糖的含量也逐漸增加，在105min后酶解液中還原糖的含量不再增加，這說明此時紫薯漿中的淀粉已糖化完全，此時糖化液中還原糖的含量為195g/L。1.3.3紫薯酶解液過濾工藝參數(shù)優(yōu)化經(jīng)酶解過后紫薯繆立即進行過濾，分別采用板框壓濾和高速離心進行過濾，其中板框壓濾的濾布目數(shù)分別為100目、120目、160目，高速離心的轉(zhuǎn)速分別為3500轉(zhuǎn)/min、5500轉(zhuǎn)/min、7500轉(zhuǎn)/min，過濾后在720nm處測定不同參數(shù)下濾液的透光率，比較兩種方法的過濾效果。不同過濾方式和不同參數(shù)的過濾效果如表2所示。表2不同過濾方式和不同參數(shù)的過濾效果由表2可知，高速離心對紫薯酶解糟的澄清效果要優(yōu)于板框壓濾，但由于高速離心的生產(chǎn)效率要低于板框壓濾，實際生產(chǎn)中還是采用板框壓濾。對板框壓濾的澄清效果研究可知，隨著濾布目數(shù)的增加，濾液澄清度逐漸升高，但濾布目數(shù)過高時過濾效率將會降低，綜合可知采用120目濾布的板框過濾較好。1.3.4紫薯原汁調(diào)配工藝參數(shù)優(yōu)化以花色苷、可溶性固形物為指標進行調(diào)配，經(jīng)殺菌處理后進行風味評定。表3紫薯原汁可溶性固形物對風味的影響樣品編號可溶性固形物(％)花色苷(mg/kg)評分188276299583310103894111168751212586613137827141468081515879選擇紫薯原汁可溶性固形物為10％為調(diào)配標準。1.3.5紫薯原汁保存工藝參數(shù)優(yōu)化選擇紫薯原汁可溶性固形物為10％進行調(diào)配，殺菌溫度：100℃、115℃、121℃、殺菌時間：45min、25min、15min，保溫36℃5天，檢測花色苷、品嘗風味。以2.2.3.4優(yōu)化結(jié)果進行殺菌溫度：100℃、115℃、121℃、殺菌時間：45min、25min、15min，保溫36℃5d，檢測花色苷、品嘗風味,記錄保溫效果。330mL馬口鐵易拉罐裝，每個樣品10罐。表4紫薯原汁可溶性固形物對風味的影響試驗比較結(jié)果表面：紫薯原汁115℃、25min殺菌處理能夠保證品質(zhì)安全，品質(zhì)最優(yōu)。1.3.6紫薯品種制汁適應(yīng)性篩選試驗按照酶解優(yōu)化工藝和原汁優(yōu)化工藝制成可溶性固形物一致的紫薯原汁進行風味品嘗。按照紫薯酶解優(yōu)化工藝制得原漿，材料有日本新紫、綿紫9號、渝紫6號、渝紫7號、萬紫56號、紫青1號、263、6-12-3。表5紫薯品種制汁適應(yīng)性紫薯畝產(chǎn)量由高到低的順序為：渝紫6號、渝紫7號、263、6-12-3、綿紫9號、萬紫56號、紫青1號、日本新紫。優(yōu)選紫薯原汁的品種是：渝紫7號、綿紫9號、萬紫56號、日本新紫。1.3.7紫薯原汁主要質(zhì)量指標(1)感官要求應(yīng)符合表6的規(guī)定。表6感官要求(2)理化指標應(yīng)符合表7的規(guī)定。表7理化指標(3)微生物限量應(yīng)符合表8的規(guī)定。表8微生物限量項目指標檢驗方法菌落總數(shù)/(CFU/ml)≤100GB4789.2大腸菌群/(MPN/ml)≤0.03GB4789.3霉菌計數(shù)/(CFU/ml)≤20GB4789.15酵母計數(shù)/(CFU/ml)≤20GB4789.15沙門氏菌0/25gGB4789.4志賀氏菌0/25gGB4789.5金黃色葡萄球菌0/25gGB4789.101.4結(jié)論(1)紫薯原漿制備優(yōu)化工藝參數(shù)紫薯蒸煮工藝參數(shù)為：將紫薯切分為4部分，在95℃下蒸煮25min；紫薯酶解工藝參數(shù)為：α-淀粉酶添加量為0.05％、糖化酶添加量為0.03％、酶解溫度為60℃、酶解時間為105min；紫薯酶解液過濾工藝參數(shù)為：采用板框過濾，濾布目數(shù)為120目。(2)紫薯原汁制備優(yōu)化工藝參數(shù)選擇紫薯原汁可溶性固形物為10％為調(diào)配標準；紫薯原汁115℃、25min殺菌處理能夠保證品質(zhì)安全。(3)建議發(fā)展紫薯原汁的品種渝紫7號、綿紫9號、萬紫56號、日本新紫。以上所述實施例僅表達了本申請的具體實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本申請保護范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本申請的保護范圍。當前第1頁1 2 3