基本信息
- 项目名称：
- 人参果酶法提汁工艺优化
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 以人参果为原料，利用SAS9.2软件进行响应面设计，优化人参果酶法提汁工艺；采用多元岭回归技术，确认果胶酶起始pH值、酶解温度、酶解时间、用量等试验因素对人参果汁可溶性固形物含量起重要作用。
- 详细介绍：
- 人参果是一种保健养生水果，系茄科（Solamaceae）多年生半木质化草本植物，又名香艳茄、香瓜茄、长寿果等。研究表明，人参果可食率达95%以上，且营养成分丰富，尤其是硒、钙的含量大大地高于其他的果实和蔬菜，因此作为营养保健食品不仅可以鲜食，还可以进行深加工，如加工成果汁、果脯、饮料、口服液、罐头等产品，具有良好的市场开发前景。果胶酶在果汁提取中广泛使用，它可以有效促进果胶的水解，提高出汁率。本研究以甘肃武威地区特产人参果为原料，通过SAS9.2软件进行响应面设计和数据分析，优化人参果酶法提取工艺条件，分析不同因素对人参果可溶性固形物含量（SSC）的影响规律，建立相应的数学模型，以期为果胶酶在人参果汁工业化生产过程中的合理使用提供可靠的试验依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：研究果胶酶对人参果果汁可溶性固形物含量的影响，以人参果为原料，利用SAS9.2软件进行响应面设计，优化人参果酶法提汁工艺。 基本思路：人参果→分选→清洗→打浆→酶解→灭酶→过滤→人参果汁
科学性、先进性及独特之处
- 本试验选用多元回归分析和多元岭回归技术，通过4因素5水平的二次回归旋转组合设计，用SAS9.2软件结合DPS软件进行回归分析和响应面分析，建立了人参果汁可溶性固形物含量与果胶酶起始pH值、酶解温度、酶解时间、用量关系的回归模型。运用SAS软件岭脊分析求得主要影响因素的稳定点，并得到稳定点对应的极大值点，从而确定人参果酶法提汁最佳工艺。
应用价值和现实意义
- 如今，低度的果酒消费将逐渐成为我国酒类消费的主体，国家在宏观产业政策上也制定了“粮食酒向水果酒转变”的发展策略，这为人生果果酒生产提供了很好契机。对人生果酒的研究，不但可以提高果品的利用率,而且能使果品的用途多元化,这样既符合国家产业政策及饮料酒结构调整方向，又能在满足消费者饮酒情趣的同时赋予养生保健意义。 因此，发展人生果酒酒业具有广阔的市场前景和巨大经济意义及社会意义。
学术论文摘要
- 以人参果为原料，利用SAS9.2软件进行响应面设计，优化人参果酶法提汁工艺。结果表明，果胶酶起始pH值和其用量的一次项以及起始pH值和酶解温度的交互项均具有极高的显著性（p<0.01）。岭脊分析寻优得到人参果酶法提汁优化工艺为：起始pH 4.1，酶解温度46℃，酶解时间82min，果胶酶用量0.551g/kg。在此优化条件下，验证值达7.79，与优化目标值基本相符，重复性试验结果较好；验证试验结果表明，所建立的模型能较好地预测试验结果。
获奖情况
- 2010年8月在《食品与发酵工业》上发表。
鉴定结果
- 以人参果为原料，利用SAS9.2软件进行响应面设计，优化人参果酶法提汁工艺。岭脊分析寻优得到人参果酶法提汁优化工艺参数。
参考文献
- [1] 李桂琴. Pepino果实的化学成分及保健功能评价[J]. 食品科学,1999,3：47～49 [2] Domingo Martínez-Romero,María Serrano,Daniel Valero. Physiological changes in pepino (Solanum muricatum Ait.) fruit stored at chilling and non-chilling temperatures[J]. Postharvest Biology and Technology，2003,30（11）:177-186 [3] Elsa Uribe,Antonio Vega-Gálvez,Karina Di Scala,et al.Characteristics of Convective Drying of Pepino Fruit (Solanum muricatum Ait.): Application of Weibull Distribution[J].Food Bioprocess Technol，DOI：10.1007/s11947-009-0230-y,ISSN: 1935-5130(Print) ，1935-5149(Online).In press [4] 唐启义，冯明光.DPS数据处理系统—实验设计、统计分析及模型优化[M].北京，科学出版社.2006：264. [5] 杜双奎，于修烛，李志西，等.红枣酶法提汁工艺条件响应面分析[J].农业机械学报，2007，38（3）：191～193. [6] 王黎明，夏文水.水法提取茶多糖工艺条件优化[J].食品科学，2005，26(5) ：171～174. [7] 刘莹，王璋，许时婴.酶法制取芒果混汁的工艺[J].食品工业科技，2007，28（10）：167～170. [8] 杨辉，陈合，石振海.果胶酶在苹果酒生产中的应用[J].食品与发酵工业，2003，29（12）：110～112. [9] 张素霞. 酶法提高芦荟汁率的研究[J]. 食品工业科技,2009,30（7）：247～248. [10] 周家华,兰彦平,姚砚武等. 欧李果汁加工工艺研究[J].食品工业科技,2007,8：146～147.
同类课题研究水平概述
- 人参果（pepino fruit）为茄科（Solamaceae）蔬菜、水果兼观赏型草本植物，其果实形状多似人心，成熟时，果皮呈金黄色并有紫色条纹，同时具有一种淡淡的清香味，果肉多汁，风味独特。目前，在我国西北的河西走廊地区被广泛种植，并以鲜食为主。研究发现，人参果果实富含多种维生素和人体必须微量元素，其中硒元素是一种强氧化剂，能激活人体细胞，保护心血管等脏器；还能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，增强机体对疾病的抵抗力。但人参果鲜果因含水量大而不耐贮藏，或因失水而使其口感受损，都会因此导致其市场价格下跌。为提高人参果的食用价值和经济附加值，对其进行深加工是一条很好的途径。榨汁、下胶是果酒加工中的重要工序，这是因为一方面有些果蔬中氧化酶的活力较高，其鲜汁在空气中存放时容易被氧化褐变；另一方面大多数果蔬汁中含有0.2%～0.5%的果胶物质，这些果胶物质具有很强的亲水性能，是果蔬汁中最重要的混浊物稳定剂，尤其是其中的可溶性果胶多以保护胶体形式裹覆在混浊物颗粒表面，阻碍着果蔬汁的澄清。因此果酒加工中常需要加入果胶酶、纤维素酶等作护色澄清处理。张彧等以人参果为原料，确定了低糖人参果果脯、果酱的生产工艺及质量标准。胡志和等以人参果、全脂乳粉为主料，研究其加工工艺、风味及稳定性的最佳工艺参数，由此制得的复合乳饮料风味稳定，评价效果较好。陈彦将人参果中加入果汁、蜂蜜、白兰瓜香精、印度香蕉香精、CMC-Na+海藻酸钠等得到的复合果汁营养丰富、口感良好、含Ca量高。果胶酶、壳聚糖、硅藻土的澄清效果显著。杨剑芳等对山茱萸发酵酒制备工艺条件进行优化研究，较比其他澄清剂取最佳用量水平时的最大透光率高5%。人参果营养丰富，除可供鲜食外，还可加工成人参果果酱、饮料、鲜果汁、口服液、罐头等，未见其他深加工产品报道。本研究通过SAS9.2软件（其中单因素效应图形用DPS软件绘制），运用响应面设计中的二次正交旋转组合设计，优化果胶酶在人参果果酒加工过程中的应用条件，分析不同因素对人参果可溶性固形物含量（SSC）的影响规律，建立相应的数学模型，目的在于分解人参果细胞间层的部分原果胶、纤维素，优化人参果酶法提取工艺条件，以期为果胶酶在人参果果汁工业化生产过程中的合理使用提供可靠的试验依据。
