一种酶解制备紫薯原汁的方法与流程

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种酶解制备紫薯原汁的方法。
背景技术：
：甘薯具有适应性广，栽培简便，投入少，产量高等许多优点，而紫薯更由于富含具有保健功能的花色苷，因此，在农业产业化中具有巨大的应用前景。(1)提取天然色素由于天然色素具有合成色素无法比拟的优势(易于人体吸收、无毒无副作用、保健等)，其消费需求日趋增长，尤其是对大红、蓝色和黑色产品的天然色素显示出强劲的市场旺势。天然色素产品开发的市场空间十分巨大。紫薯色素提取工艺简便，理化性能好，色素稳定性高，加上紫薯产量高、适应性广，因此,与葡萄皮,桑椹等相比,提取紫薯块根中的天然色素(红色素和紫色素)具有原料来源容易、色素产量高、提取成本低等优势。因此，紫薯的第一大用途就是以其为原料提取天然色素。以紫薯为原料生产的天然食用色素，安全、无毒、无异味、色彩鲜艳，且具有一定的营养和药理作用，在食品、饮料、化妆品、医药等方面有着较大的应用潜力。(2)食用紫薯由于紫薯具有许多重要的生理保健功能和药用价值，因此，生产薯形美观、大小均匀、结薯早、无公害、色素含量高的紫薯作为特色、名贵蔬菜，推向农产品市场，加强宣传，无疑地将受到广大消费者的青睐。根据市场调查，紫薯鲜薯超市售价可达到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，强身健体，预防疾病，增进城乡居民身心健康。(3)以紫薯为原材料加工生产功能食品紫薯的第三大重要用途是作为功能食品生产的原材料进行深度开发，如保健饮料、红酒、保健红醋、紫薯全粉、紫薯挂面、紫薯果脯、紫薯蛋糕等。通过对紫薯的深加工，提高紫薯的附加值。甘薯不再是传统印象中的“粗粮”、“糊口粮”、“抗灾救荒粮”，而是极具保健功能的绿色蔬菜。紫薯除了具有普通甘薯的生理保健功能以外，还具有许多重要保健药用价值。综合多方面研究资料表明，花色素苷有抗氧化活性功能，能清除体内能产生有害物质氧的自由基；抗突变活性，抑制肿瘤活性；防止血管紧张，恢复正常血压；抑制葡糖苷酶活性，控制Ⅱ型糖尿病；防止肝组织缺血，恢复肝功能正常；抑制脂蛋白氧化和防止血小板凝集；降低毛细血管通透性和脆性；防止肥胖症；改善视力。由于多种多样的保健功效，紫薯在日本、韩国等受到消费者的青睐，在国内的消费也红火起来。因此如何开发一种工业化的方法，最大程度地保留紫薯营养成分就成为亟待解决的问题。技术实现要素：本发明目的是提供一种酶解制备紫薯原汁的方法。本发明的技术方案为：一种酶解制备紫薯原汁的方法，包括以下步骤：(1)蒸煮：将新鲜紫薯切为2块或4块，在90℃-110℃蒸煮10min-40min；(2)酶解：将蒸煮后的紫薯与水按重量比(1-3)︰(3-1)进行打浆，然后采用α-淀粉酶和糖化酶进行酶解，酶解温度为50℃-70℃，酶解时间60min-120min，其中，α-淀粉酶的添加量为紫薯浆原料重量的0.01％-0.09％，糖化酶添加量为紫薯浆原料重量的0.01％-0.05％；(3)过滤：采用板框压滤或离心机对酶解液过滤，当采用板框压滤时，滤布目数为100-160目，当采用离心机过滤时，转速为3500r/m-750r/m；(4)调配：将过滤液加水，调配可溶性固形物浓度为8％-15％；(5)杀菌：在100℃-121℃下杀菌15nin-45min，然后在36℃下保温3-6天。进一步地，步骤(1)中蒸煮的方法为：将紫薯切为4块，在95℃下蒸煮25min。进一步地，步骤(2)中，酶解的方法为：将紫薯与水按重量比2︰1进行打浆，然后采用α-淀粉酶和糖化酶进行酶解，酶解温度为60℃，酶解时间105min，其中，α-淀粉酶的添加量为紫薯浆原料重量的0.05％，糖化酶添加量为紫薯浆原料重量的0.03％。进一步地，步骤(3)中过滤的方法为：采用板框压滤，滤布目数为120目。进一步地，步骤(4)中调配的方法为：将过滤液加水，调配可溶性固形物浓度为10％。进一步地，步骤(5)中杀菌的方法为：在115℃下杀菌25min，然后在36℃下保温5天。优选地，所述紫薯采用渝紫7号或锦紫9号品种。本发明生产的紫薯原汁定位于天然、健康，生产产品不添化学防腐剂、甜味剂、香精、合成色素、食糖，紫薯原汁花色苷含量≥60mg/L。品质稳定，安全卫生，产品保质期：-18℃以下冷冻贮存，保质期为12个月；0℃-4℃冷藏贮存，保质期为1.5个月。本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明以新鲜紫薯为原料，经挑选、清洗、蒸煮后、通过生物酶技术处理、制得紫薯原浆，采用无菌包装和低温贮藏技术解决非浓缩紫薯原浆贮藏难题，紫薯原汁采用非浓缩紫薯原浆生产，最大限度地保存了紫薯的色香味和营养。本发明的方法营养、安全、卫生、节能、环保，紫薯各有效组份能够得到充分利用，紫薯原汁品质能够得到充分保障。附图说明图1为不同料水比对紫薯酶解液糖度的影响；图2为α-淀粉酶添加量对紫薯酶解液糖度的影响；图3为糖化酶添加量对糖化液中还原糖含量的影响；图4为酶解温度对酶解液中还原糖含量的影响；图5为酶解时间对酶解液中还原糖含量的影响。具体实施方式本发明以新鲜紫薯为原料，经挑选、清洗、蒸煮后、通过生物酶技术处理、制得紫薯原浆，紫薯原汁采用非浓缩紫薯原浆生产，经调配、真空脱气、灌装、密封、杀菌、冷却制得紫薯原汁。生产产品不添化学防腐剂、甜味剂、香精、合成色素、食糖，最大限度地保存了紫薯的色香味和营养。重点研究紫薯蒸煮、酶解、紫薯酶解液过滤、调配、杀菌工艺优化，为中试提供技术支撑。按照制汁适应性标准筛选专用加工紫薯品种，为解决工业化生产加工原料问题，发展原料基地提供参考。1.1材料、试剂与仪器1.1.1试验材料工艺优化供试紫薯品种为渝紫7号，紫薯品种制汁适应性筛选试验材料有日本新紫、绵紫9号、渝紫6号、渝紫7号、万紫56号、紫青1号、263、6-12-3。供试紫薯2012年10月采自四川省开江县紫薯基地。1.1.2试验试剂中温α-淀粉酶(＞4000U/g)、糖化酶(＞105U/g)四川山野生物技术有限公司；其他试剂均为分析纯。1.1.3试验仪器FA2004A电子天平上海精天电子仪器厂；数显恒温水浴锅金坛市富华仪器有限公司；糖度计；7200型分光光度计尤尼柯(上海)仪器有限公司；电炉；实验室常用玻璃仪器。1.2试验方法1.2.1紫薯蒸煮工艺参数优化中等大小的紫薯切分不同大小、蒸煮温度100℃、不同蒸煮时间比较紫薯切分大小：1、1/2、、1/4不同蒸煮时间：15min、20min、25min、30min蒸熟标准：蒸后紫薯无硬心、熟而不烂、表皮完整、剥皮时皮与肉较易分离。1.2.2紫薯酶解工艺参数优化料水比(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％)，酶解温度(50、55、60、65、70℃)，时间(60min、75min、90min、105min、120min)检测：碘液、可溶性固形物、还原糖1.2.3紫薯酶解液过滤工艺参数优化板框压滤(100目、120目、160目)；高速离心(3500转/min、5500转/min、7500转/min)，测定过滤液透光率，以比较两种方法的过滤效果。1.2.4紫薯原汁调配工艺参数优化按照紫薯酶解优化工艺制得紫薯原浆，以花色苷、可溶性固形物为指标进行调配，经115℃、25min杀菌处理后进行风味评定。1.2.5紫薯原汁保存工艺参数优化以2.2.4优化结果进行紫薯原汁调配杀菌工艺参数优化，编号1：:100℃、45min；编号2：:115℃、25min；编号3：:121℃、15min。保温36℃5d，检测花色苷、品尝风味,记录保温效果(败坏罐数)。330mL马口铁易拉罐装，每个样品10罐。1.2.6紫薯品种制汁适应性筛选试验材料有日本新紫、绵紫9号、渝紫6号、渝紫7号、万紫56号、紫青1号、263、6-12-3。按照酶解优化工艺和原汁优化工艺制成可溶性固形物一致的紫薯原汁进行风味品尝，结合2012年原料基地实际产量进行排序，为基地生产确定2013年紫薯品种栽培面积提供帮助。1.2.7制定紫薯原汁主要质量标准参照国家有关标准，制定紫薯原汁主要质量标准，确定紫薯原汁花色苷含量。为工业化生产提供产品质量标准做准备。1.2.8分析测定方法(1)还原糖测定：菲林试剂法；(2)可溶性固形物：阿贝折光仪法；(3)淀粉的检测：碘指示剂法；(4)透光率测定：720nm测定(5)花色苷含量检测：DB32/T1463-2009蓝莓中花色苷含量的检测pH示差法江苏省质量技术监督局。(6)感官品质分析从色泽、滋味、香气、口感几个方面对紫薯原汁样品进行综合评定。表1：感官评定要求项目要求分值(100)色泽紫色、深紫色20滋味紫薯滋味、柔和20香气紫薯特别有的香味、香气协调30口感清爽度、适口性301.3结果分析1.3.1紫薯蒸煮工艺参数优化由紫薯蒸煮工艺的实验可知，紫薯切分大小对紫薯的蒸煮影响较小，紫薯切分数较大时，所需蒸煮时间较长，而切分数较小时，所需蒸煮时间较短，但切分数过小时，将会降低生产效率、不经济，且紫薯块容易烂，完整性不好，所以应采用切分数为1/4；紫薯在切分数为1/4时，蒸煮时间的长短和温度的高低对紫薯的蒸煮效果影响较大，相同蒸煮温度时，蒸煮时间过短则紫薯容易出现夹生，蒸煮时间过长则会使蒸后紫薯不能保持原有形状，同样，蒸煮时间相同时，蒸煮温度过低不能将紫薯蒸熟，温度过高又会使紫薯形状受到破坏且能源消耗较大，故采用100℃蒸煮20min较优。1.3.2紫薯酶解工艺参数(1)不同料水比对糖度的影响按最优蒸煮参数蒸熟后的字数，分别按3:1、2:1、1:1、1:2、1:3的料水比打浆，然后分别添加0.05％的α-淀粉酶、0.03％的糖化酶，在温度为60℃水浴中水解2h，水解后测其糖度。料水比不同时紫薯酶解后酶解液的糖度如图1所示。由图1可知，随着料水比例的减小，紫薯酶解液糖度逐渐变小，这说明随着加水量的增多，紫薯逐渐被稀释，糖度逐渐降低，但是加水量太少时，紫薯浆太稠，不便于打浆，综合以上因素选料水比在2:1左右时较优，此时水解后的糖度为20.4。α淀粉酶，在60℃恒温水浴下水解2h，测定水解液的糖度如图2所示。按2:1的料水比打浆后，分别添加0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.09％的由图2可知，在α-淀粉酶添加量在0.01％～0.05％之间逐渐增加时，紫薯浆酶解后酶解液的糖度逐渐随着α-淀粉酶的增加而增加，而当α-淀粉酶的添加量大于0.05％后，紫薯浆酶解后酶解液的糖度不再增加，说明此时紫薯浆中淀粉已液化完全，所以当α-淀粉酶用量在0.05％左右时就基本达到最高糖度，因此α-淀粉酶在此用量范围时最经济、合适。(3)不同糖化酶添加量对紫薯糖化液还原糖含量的影响将紫薯浆按2.3.2.2中经α-淀粉酶添加量为0.05％液化后，分别添加0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％的糖化酶，在60℃恒温水浴中糖化2h，之后测定糖化液中的还原糖含量，其变化趋势见图3。由图3可知，在一定范围内，糖化液中还原糖含量随着糖化酶的增加而增加，而当糖化酶添加量在0.03％时，糖化液中还原糖的含量达到最高值，此时糖化液中还原糖含量为189g/L，此后还原糖含量不再增加，由此可知，糖化酶的添加量在0.03％左右时即可达到较好的糖化效果，因此确定此用量为最佳糖化酶用量。(4)酶解温度对紫薯浆酶解效果的影响将蒸熟后的紫薯按2:1的料水比打浆后，添加0.05％的α-淀粉酶和0.03％的糖化酶，分别在50、55、60、65、70℃温度下酶解2h，酶解后测定酶解液中还原糖的含量，其变化趋势如图4所示。由图4可以看出，随着酶解温度的增加，酶解液中还原糖含量呈现出此先升高后增加的趋势，并且在60℃时达到最高，这与酶的最适作用温度有关，这说明55～65℃为α-淀粉酶和糖化酶的最适作用温度范围。(5)酶解时间对紫薯浆酶解效果的影响将蒸熟后的紫薯按2:1的料水比打浆后，添加0.05％的α-淀粉酶和0.03％的糖化酶，分别在60℃温度下酶解60min、75min、90min、105min、120min，酶解后测定酶解液中还原糖的含量如图5所示。由图5可知，随着酶解时间的增加，酶解液中还原糖的含量也逐渐增加，在105min后酶解液中还原糖的含量不再增加，这说明此时紫薯浆中的淀粉已糖化完全，此时糖化液中还原糖的含量为195g/L。1.3.3紫薯酶解液过滤工艺参数优化经酶解过后紫薯缪立即进行过滤，分别采用板框压滤和高速离心进行过滤，其中板框压滤的滤布目数分别为100目、120目、160目，高速离心的转速分别为3500转/min、5500转/min、7500转/min，过滤后在720nm处测定不同参数下滤液的透光率，比较两种方法的过滤效果。不同过滤方式和不同参数的过滤效果如表2所示。表2不同过滤方式和不同参数的过滤效果由表2可知，高速离心对紫薯酶解糟的澄清效果要优于板框压滤，但由于高速离心的生产效率要低于板框压滤，实际生产中还是采用板框压滤。对板框压滤的澄清效果研究可知，随着滤布目数的增加，滤液澄清度逐渐升高，但滤布目数过高时过滤效率将会降低，综合可知采用120目滤布的板框过滤较好。1.3.4紫薯原汁调配工艺参数优化以花色苷、可溶性固形物为指标进行调配，经杀菌处理后进行风味评定。表3紫薯原汁可溶性固形物对风味的影响样品编号可溶性固形物(％)花色苷(mg/kg)评分188276299583310103894111168751212586613137827141468081515879选择紫薯原汁可溶性固形物为10％为调配标准。1.3.5紫薯原汁保存工艺参数优化选择紫薯原汁可溶性固形物为10％进行调配，杀菌温度：100℃、115℃、121℃、杀菌时间：45min、25min、15min，保温36℃5天，检测花色苷、品尝风味。以2.2.3.4优化结果进行杀菌温度：100℃、115℃、121℃、杀菌时间：45min、25min、15min，保温36℃5d，检测花色苷、品尝风味,记录保温效果。330mL马口铁易拉罐装，每个样品10罐。表4紫薯原汁可溶性固形物对风味的影响试验比较结果表面：紫薯原汁115℃、25min杀菌处理能够保证品质安全，品质最优。1.3.6紫薯品种制汁适应性筛选试验按照酶解优化工艺和原汁优化工艺制成可溶性固形物一致的紫薯原汁进行风味品尝。按照紫薯酶解优化工艺制得原浆，材料有日本新紫、绵紫9号、渝紫6号、渝紫7号、万紫56号、紫青1号、263、6-12-3。表5紫薯品种制汁适应性紫薯亩产量由高到低的顺序为：渝紫6号、渝紫7号、263、6-12-3、绵紫9号、万紫56号、紫青1号、日本新紫。优选紫薯原汁的品种是：渝紫7号、绵紫9号、万紫56号、日本新紫。1.3.7紫薯原汁主要质量指标(1)感官要求应符合表6的规定。表6感官要求(2)理化指标应符合表7的规定。表7理化指标(3)微生物限量应符合表8的规定。表8微生物限量项目指标检验方法菌落总数/(CFU/ml)≤100GB4789.2大肠菌群/(MPN/ml)≤0.03GB4789.3霉菌计数/(CFU/ml)≤20GB4789.15酵母计数/(CFU/ml)≤20GB4789.15沙门氏菌0/25gGB4789.4志贺氏菌0/25gGB4789.5金黄色葡萄球菌0/25gGB4789.101.4结论(1)紫薯原浆制备优化工艺参数紫薯蒸煮工艺参数为：将紫薯切分为4部分，在95℃下蒸煮25min；紫薯酶解工艺参数为：α-淀粉酶添加量为0.05％、糖化酶添加量为0.03％、酶解温度为60℃、酶解时间为105min；紫薯酶解液过滤工艺参数为：采用板框过滤，滤布目数为120目。(2)紫薯原汁制备优化工艺参数选择紫薯原汁可溶性固形物为10％为调配标准；紫薯原汁115℃、25min杀菌处理能够保证品质安全。(3)建议发展紫薯原汁的品种渝紫7号、绵紫9号、万紫56号、日本新紫。以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。当前第1页1 2 3