專利名稱：一種酶工程技術制備百合混汁的方法
技術領域：
一種酶工程技術制備百合混汁的方法，涉及酶工程技術在食品工業中的應用，尤其涉及酶法制備百合混汁的方法。
背景技術：
酶制劑作為一種生物催化劑，具有高度的專一性和極高的催化效率。應用于食品加工中的酶制劑主要被應用于果蔬加工、釀造、焙烤、肉禽加工等方面。將酶制劑應用于果蔬加工，主要有三個方面的作用提高果漿出汁率、澄清果蔬汁、增香除異味。在果蔬汁加工中，酶法提汁可以較大的提高出汁率、降低能耗，已經開始漸漸取代其他的如溶劑提取法、壓榨提取法等傳統的果蔬汁制取方法。
百合(Lilium spp.)是單子葉植物亞綱的百合科(Liliaceae)百合屬(GenusLilium)所有種類的總稱。中國人根據其地下鱗莖有許多鱗片合抱而成，狀如白蓮花，將其取名為百合。
全世界的百合有90多種，主要分布在北半球的溫帶和寒帶地區，中國是百合種類分布最多的國家，也是世界百合的起源中心，約有46種18個變種。由于百合對外界環境適應能力強，在我國南北各地、長江流域均有栽培，其中著名的產地有甘肅的蘭州百合、江蘇的宜興百合、浙江的湖州百合、江西的萬載百合和湖南的邵陽龍牙百合等。
百合的營養價值高，肉質細膩軟糯，富含糖、蛋白質和果膠物質。百合中脂肪含量極低，一般不超過1％。除此以外還含有許多微量元素如鈣、鎂、鐵、鋁、鉀、磷，并且含有17～19種氨基酸，其中6～7種為人體必需氨基酸。另外含有β-谷甾醇、胡蘿卜素苷、秋水仙堿等多種營養成分。因此百合是一種含有高蛋白、高糖與多種保健成分的天然食品資源。
百合具有很高的藥用價值，具有多種生理功能，其功效在多部古籍上均有記載。如《神農本草經》、《本草備要》、《日華子本草》、《本草》等介紹百合具有潤肺止嗽、利大小便、補中益氣、治浮腫臚脹、退寒熱、定驚悸、止涕淚等多種功效。現代藥理研究證明(1)百合有止咳平喘作用，能增強呼吸道的排泄功能，使酚紅量增加，從而祛痰；(2)百合有明顯的鎮靜作用；(3)百合鱗莖中提出的生物堿能抑制癌細胞紡錘體，使其停留在分裂中期，不能進行正常的細胞分裂，有一定的抗癌作用；(4)百合有耐缺氧、抗疲勞作用；(5)百合對強的松龍所致的腎上腺皮質功能衰竭有顯著的保護作用；能顯著抑制DNCB小鼠遲發型過敏反應；(6)百合可抗癌，抗癌藥理實驗發現，百合對小鼠移植性腫瘤S180、U14等有抑制作用。臨床上常用于肺癌咳嗽，痰粘難咳或痰中帶血，舌紅少苔，肺陰不足等癥的中藥配方；對惡性淋巴瘤、白血病及其他癌癥患者，出現虛煩、失眠、心悸、低熱、口干、干咳無痰也有治療作用。
由此可見，百合資源十分豐富，具有很多生理藥用價值。因此開發高質量的百合飲料，不僅可以滿足廣大消費者對天然保健果蔬飲料的需求，而且還可以創造出極大的經濟效益和社會效益。
就百合混汁而言，傳統的榨汁工藝中，機械磨不能很好地磨碎細胞，存在出汁率低、混濁穩定性差等一系列問題。百合含有大量的淀粉以及蛋白質，如果直接將百合制漿，采用加入穩定劑、增稠劑的方法，旨在減緩淀粉顆粒和蛋白質大分子的沉降速度，但放置一段很短的時間后，會發生沉淀和分層現象，其結果是上層為清液，下層則聚集了大量的淀粉顆粒以及蛋白質，以致于目前很少有大量的百合飲料上市。百合汁的pH值在6.0左右，屬于中性飲料，普通的殺菌方法不足以達到良好的殺菌效果，而121℃10分鐘這樣高強度的殺菌條件雖能使微生物指標達標，但卻嚴重影響了百合汁的色澤以及混濁穩定性。因此采用復合酶液化技術和超高溫瞬時殺菌技術，可以開發具有良好色澤、混濁穩定性的百合混汁，具有很大的經濟和社會價值。在相關文獻報道中，常見有單純制漿法或單純加淀粉酶法，鮮見有加淀粉酶和蛋白酶復合酶系生產百合汁的報道。

發明內容
本發明的目的是提供一種酶工程技術制備百合混汁的方法，應用復合酶液化技術和超高溫瞬時殺菌技術，使產品的出汁率高，保持色澤穩定性和混濁穩定性。
本發明的技術方案本發明所制備的百合混汁是由百合漿料經酶解制備的維持較高色澤、混濁穩定性的百合汁。
1、制備工藝流程以百合為原料，經過剝瓣清洗、熱燙、打漿、膠體磨得到百合漿，然后經過糊化、酶解反應、滅酶、離心、均質、脫氣、灌裝、殺菌和冷卻，得到百合混汁成品；酶解反應是在百合漿中先后加入淀粉酶和蛋白酶，酶解工藝參數為添加α-淀粉酶的量為百合質量的0.2％～0.5％，在60～70℃反應1～1.5小時，再添加蛋白酶Protamex的量為百合質量的0.08％～0.1％，在40～50℃反應45～60分鐘。百合剝瓣清洗后的熱燙工藝，在沸水中熱燙2～4分鐘。糊化溫度是80～85℃；保持15～25分鐘。殺菌條件采用超高溫瞬時殺菌技術，操作條件為135～140℃，5～10秒。
2.分析方法
2.1水分常壓干燥法。
2.2灰分馬福爐灼燒灰化法。
2.3蛋白質微量凱氏定氮法。
2.4果膠硫酸間-羥基聯苯法。
2.5淀粉酶水解法。
2.6α-淀粉酶活力QB/T1083-93。
2.7蛋白酶活力QB547-80。
2.8淀粉糊化溫度的測定DSC法。
2.9出汁率酶解后所得百合汁的重量與投入百合漿料的重量百分比。
2.10可溶性固形物含量采用WZS-1型阿貝折光儀測定。
2.11濁度采用STZ-A24型濁度儀測定。
2.12混濁穩定性將百合汁在4200×g離心15分鐘，將未離心的百合汁以及所得上清液在660nm處測O.D.值，分別記為T0、TS，兩者的相對比值Trel＝TS/T0表示百合汁的混濁穩定性的大小，其值越大越穩定，空白為水。
2.13褐變指數(BI)5ml百合汁樣品，加等量95％乙醇，振蕩，800×g離心20min，經濾紙過濾得到上清液，在420nm處測O.D.值，空白為水。
3工藝條件3.1熱燙工藝剝瓣清洗后的百合在打漿之前需要進行熱燙，這是為了達到以下目的鈍化百合中的內源酶，減少加工過程中的褐變；軟化百合組織，便于后續加工；破壞百合組織的原生質，提高出汁率；殺死表面的微生物。較優的熱燙條件沸水中熱燙2～4分鐘。
3.2糊化工藝糊化后的淀粉有利于淀粉酶的作用，因此在淀粉酶作用之前首先將百合中的淀粉進行糊化處理。在百合漿料中淀粉的糊化溫度約為80℃，為了將淀粉充分糊化，確定百合漿料最終的糊化操作溫度為80～85℃，時間約為15～25分鐘。
3.3復合酶系液化技術百合中淀粉和蛋白質的含量較高，在滅酶和殺菌等加工過程之后，糊化的淀粉顆粒冷卻下來，淀粉分子會產生重締合而老化，由此引起飲料的不穩定性。淀粉酶能把淀粉中的α-1，4糖苷鍵隨機水解，使淀粉降解成可溶性糊精、麥芽糖及低聚糖等，從而使淀粉糊的粘度很快降低，變成流動性較好的液體，故添加淀粉酶改善百合混汁的混濁穩定性。蛋白質也屬于不穩定的大分子物質，在劇烈殺菌或者儲藏過程中很容易自身或與其它物質結合而沉淀下來，因此加入一定量的蛋白酶可以降低蛋白質引起的沉淀問題。無論淀粉酶還是蛋白酶，添加過量一方面影響百合汁的色澤，另一方面容易酶解過度形成清汁，因此必須篩選合適的酶種，選擇適當的酶量，優化酶法工藝，在提高出汁率的同時，保持百合混汁的色澤穩定性和混濁穩定性。
1)加酶方式對百合混汁品質的影響工藝路線1在60℃反應條件下，在百合漿料中同時加入淀粉酶、蛋白酶，反應兩個小時后滅酶。工藝路線2在60℃反應條件下，在百合漿料中先加入淀粉酶，反應一個小時后再降溫至45℃，加入蛋白酶反應一小時后滅酶。實驗證明，路線1所得到的百合汁色澤較暗，大大降低了其感觀價值，因此采取路線2降低蛋白酶作用的溫度，一方面符合其最適作用溫度，另一方面也降低了美拉德反應的強度，得到色澤較好的百合汁。
2)酶解反應時間對百合混汁品質的影響酶解反應2小時左右較為合適。
3)加酶量對百合混汁品質的影響百合酶解過程中淀粉酶、蛋白酶添加少了，對濁度、穩定性的貢獻不大，添加量大了，又會由于美拉德反應的影響，使得百合混汁褐變指數增加，降低感觀價值，并且由于酶解過度，感觀上近似于清汁。因此淀粉酶、蛋白酶應該有一個合適的添加量。
3.4滅酶條件在90℃加熱10分鐘。
3.5殺菌工藝由于百合飲料屬于中性飲料，必須要提高殺菌強度，采用超高溫瞬時殺菌和無菌罐裝技術進行殺菌，以減少長時間強熱對體系造成的不穩定，提高百合混汁的穩定性和安全性。殺菌條件為135~140℃，5～10秒。
本發明的有益效果復合酶液化技術是通過生物酶的作用，提高百合出汁率、混濁穩定性。本發明與相關報道中關于百合汁加工的方法的區別為采用復合酶液化而不是單純制漿或單純添加淀粉酶的方法，解決了由淀粉、蛋白質共同引起的混濁穩定性喪失問題。超高溫瞬時殺菌技術可以減少長時間強熱對體系造成的不穩定，提高百合汁的穩定性和安全性。采用這些技術，防止淀粉老化和蛋白質引起的不穩定性，使得百合混汁在很長的一段時間內保持良好的混濁以及色澤穩定性。混濁百合汁比百合清汁可以保留百合中的更多的營養價值，具有潤肺、清心安神的作用，對一些咳喘病患者具有一定的輔助治療作用。
具體實施例方式
實施例1按說明書上的工藝路線制備百合混汁，在沸水中熱燙2～4分鐘，糊化溫度是80～85℃，15～25分鐘，酶解反應工藝反應溫度60℃，自然pH值下，0.3％α-淀粉酶1.5小時，降溫至40℃，0.08％Protamex作用1小時，出汁率81％，濁度618，可溶性固形物含量為6.0Brix。超高溫瞬時殺菌技術，操作條件為135～140℃，5～10秒。可得到色澤穩定性和混濁穩定性皆好的百合混汁。α-淀粉酶為無錫杰能科生產，所用蛋白酶為諾維信公司生產的protamex。
實施例2按說明書上的工藝路線制備百合混汁，酶解反應工藝反應溫度65℃，自然pH值下，0.5％α-淀粉酶1小時，降溫至50℃，0.09％Protamex作用1小時，出汁率82％，濁度602，可溶性固形物含量為6.0Brix。可得到色澤穩定性和混濁穩定性皆好的百合混汁。α-淀粉酶為無錫杰能科生產，所用蛋白酶為諾維信公司生產的protamex。其余操作條件同實施例1。
實施例3按說明書上的工藝路線制備百合混汁，酶解反應工藝反應溫度70℃，自然pH值下，0.2％α-淀粉酶1.5小時，降溫至45℃，0.1％Protamex作用45分鐘，出汁率82％，濁度622，可溶性固形物含量為6.1Brix。可得到色澤穩定性和混濁穩定性皆好的百合混汁。α-淀粉酶為無錫杰能科生產，所用蛋白酶為諾維信公司生產的protamex。其余操作條件同實施例1。
權利要求
1.一種酶工程技術制備百合混汁的方法，其特征是以百合為原料，經過剝瓣清洗、熱燙、打漿、膠體磨得到百合漿，然后經過糊化、酶解反應、滅酶、離心、均質、脫氣、灌裝、殺菌和冷卻得到百合混汁成品；酶解反應是在百合漿中先后加入淀粉酶和蛋白酶，酶解工藝參數為添加α一淀粉酶的量為百合質量的0.2％～0.5％，在60～70℃反應1～1.5小時，再添加蛋白酶Protamex的量為百合質量的0.08％～0.1％，在40～50℃反應45～60分鐘。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述百合剝瓣清洗后的熱燙工藝，在沸水中熱燙2～4分鐘。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述糊化工藝，糊化溫度80～85℃，保持15～25分鐘。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征是殺菌條件采用超高溫瞬時殺菌技術，操作條件為135～140℃，5～10秒。
全文摘要
一種酶工程技術制備百合混汁的方法，涉及酶工程技術在食品工業中的應用。本發明應用復合酶液化技術和超高溫瞬時殺菌技術來制備百合混汁，復合酶液化技術是在百合漿中先后加入淀粉酶和蛋白酶進行酶解反應，超高溫瞬時殺菌技術是在較高的溫度下縮短殺菌作用時間。本發明的優點是工藝科學、合理，操作方便，使百合的出汁率高，品質優良，保持色澤穩定性和混濁穩定性。
文檔編號A23L2/84GK1792276SQ20051013498
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月28日 優先權日2005年12月28日
發明者王璋, 許時嬰, 楊穎 申請人:江南大學