山楂酶法液化最佳工艺正交试验.doc

山楂酶法液化最佳工艺研究 摘要：本实验通过单因素和正交试验分析研究了纤维素酶加酶量、酶解温度和酶解速度对山楂液化的影响，并对其最佳组合条件进行了讨论。结果显示在一定的实验条件下，山楂的最佳液化条件为：在加酶量为6mg/ml的情况下控制反应温度为45℃反应3.5min。实验结果有待进一步实验验证。 关键词：山楂 酶解法 液化 加酶量 酶解温度 酶解速度 前言 山楂( Crataegus prinnatif ide bung e) 系蔷薇科植物山楂或野山楂的果实, 又名红果, 山里红. 果实中主要含柠檬酸、山楂酸( Crateg oLicacid) 、苹果酸、黄酮类、内酯、糖类( 主要是果糖) 、甙类、维生素C、蛋白质及脂肪等, 其Vc 含量达800mg / 100g[ 1] . 含8 5 m g钙, 仅次于橄榄; 此外还含有v E 、v P、v B : 、V B : , 及大量的蛋白质、果胶、可溶性糖和微量元素[2]。山植果实富含果胶(2 。5 ~ 6 %) , 汁液少而粘稠, 果肉质地紧密, 果核所占比例较大(重量比约20 %)。有散淤、消积、化痰、解毒、止血、防暑降温、提神、清胃、醒脑、增进食欲等功效[3]。山植的这种物料特性, 决定了山植很难或不能直接榨汁[2]。山楂果实及其制品被称为“疗效食品”。 酶解对山楂汁有明显的增香作用，山楂结合态组分中带有水果香气的物质如甲酸乙酯、苯甲醇及苯乙醇经酶解后，大部分都被释放出来，从而在感官特征上使其具有自然、浓郁的水果清香[4]。山楂的大多数可溶性固形物都包裹在细胞壁中，而这些细胞壁的主要成分是纤维素。为了提高提取率就必须先打破细胞壁释放出里面的物质。所以纤维素就成了影响提取率的最大因素[5]。 本实验通过正交试验研究讨论了用纤维素酶进行山楂酶法液化的最佳加酶量、酶解温度和酶解时间，确定最佳的山楂酶法液化条件组合。 材料与方法 主要材料与试剂 山楂，市场购得；纤维素酶，国产。 主要仪器与设备 粉碎机，恒温水浴锅（上海齐欣科学仪器有限公司）；离心机（上海安亭科学仪器厂）；电子天平（梅特勒－托利多仪器有限公司）；实验室常用普通玻璃仪器。 实验方法 山楂破碎 称取500g山楂，粉碎，冷藏放置备用。 单因素实验 分别考察加酶量、酶解时间和酶解温度对山楂液化率的影响。液化率的计算方法： 液化率=[(果肉重量-液化后残渣重量)/果肉重量]×100% （1）取5份10g破碎山楂，加入一定量水，使山楂浓度均为70%,分别加入酶量为3、4、5、6、7ml,置于40℃水浴加热2h，取出冷至常温，3000 r/m离心15 min，收集沉淀，恒温干燥,得液化后残渣重量，计算液化率。 （2）取5份10g破碎山楂，加入一定量水，使山楂浓度均为70%,加入酶量为5ml,分别置于30、35、40、45、50℃水浴加热2h，取出冷至常温，3000 r/m离心15 min，收集沉淀，恒温干燥,得液化后残渣重量，计算液化率。 （3）取5份10g破碎山楂，加入一定量水，使山楂浓度均为70%,加入酶量为5ml,置于40℃水浴，分别加热1.5、2、2.5、3、3.5 h，取出冷至常温，3000 r/m离心15 min，收集沉淀，恒温干燥,得液化后残渣重量，计算液化率。 正交试验设计实验 选取加酶量、酶解时间和酶解温度3项因数，各取3个水平，进行L9（34）正交试验设计 表 1 水平编号 因素 加酶量C （ml/10g） 酶解时间t（h） 酶解温度T（℃） 1 3 1.5 30 2 6 2.5 35 3 7 3.5 45 表 2 试验号 因素 液化率% 加酶量C 酶解时间t 酶解温度T 1 1 1 1 25.2 2 1 2 2 26.0 3 1 3 3 41.0 4 2 1 2 29.0 5 2 2 3 31.0 6 2 3 1 41.4 7 3 1 3 36.0 8 3 2 1 34.5 9 3 3 2 25.2 K1 92.2 90.2 101.1 K2 101 91.5 80.2 K3 95.7 107.5 108 k1 30.7 30.1 33.7 k2 33.7 30.5 26.7 k3 31.9 35.8 36 极差R 3.0 5.7 9.3 主次顺序 酶解温度T＞酶解时间t＞加酶量c 优水平 6 3.5 45 优组合 加酶量为6ml/10g，酶解时间3.5h，酶解温度45℃ 结果 数据处理 根据表2进行了9次正交试验，数据及数据处理见表2. 此外，进行了单因素试验，所得结果如下： 表 3 加酶量对山楂液化率的影响 加酶量 ml/10g 3 4 5 6 7 液化率% 12 21 34 39 39 表 4 酶解温度T/℃ 3