实验方法
豆芋汁最佳料水比实验：将豆芋粉以一定的料水比（ 1:12、 1:14、 1:16、 1:18、 1:20、 1:22） 加入到沸水中煮熟， 比较总糖和淀粉的含量， 确定豆芋汁最佳料水比。
加酶量对豆芋汁酶解效果的影响:分别称取 8 组等质量的豆芋汁， 分别加入耐高温 ɑ-淀粉酶 0U/g、10U/g、20U/g、 30U/g、 40U/g、 50U/g、 60U/g、 70U/g， 在 pH6.0， 温度 95℃条件下酶解1h， 测定还原糖含量。
pH 对豆芋汁酶解效果的影响:分别称取 5 组等质量的豆芋汁， 加入 50U/g 的耐高温 ɑ-淀粉酶， 分别调节pH 为 5、 5.5、 6、 6.5、 7， 在温度 95℃条件下酶解 1h， 测定还原糖含量。
温度对豆芋汁酶解效果的影响:分别称取 7 组等质量的豆芋汁，加入 50U/g 的耐高温 ɑ-淀粉酶，调节 pH5.5，分别在 85℃、 87.5℃、 90℃、 92.5℃、 95℃、 97.5℃、 100℃条件下反应 1h， 测定还原糖含量。
时间对豆芋汁酶解效果的影响:分别称取 6 组等质量的豆芋汁，加入 50U/g 的耐高温 ɑ-淀粉酶，调节 pH5.5，温度 95℃， 分别酶解 0min、 15min、 30min、 45min、 60min、 75min， 测定还原糖含量。
豆芋汁最佳料水比的研究
豆芋汁中的料水比不仅会影响酶解的条件， 更会影响最终产品的风味。 料水比太低会导致豆芋汁大分子糖类物质不能完全糊化， 汁液过于黏稠， 也会影响后面的酶解效率； 而如果料水比太高虽然能使豆芋中大分子大分子物质充分糊化，但是会导致豆芋汁中豆芋含量过低， 影响后期调配与最终产品风味。 本实验比较了不同料水比对豆芋汁中总糖和淀粉含量的影响， 结果见可知， 总糖和淀粉含量随着料水比的增加而增加， 并且增加的速率越来越小。 在料水比 1:20 处达到基本稳定， 故选择 1:20 作为豆芋汁最佳料水比。
加酶量对豆芋汁酶解效果的影响
实验选择了 8 组不同的加酶量研究加酶量对酶解效果的影响。 实验加酶量在 0~70U/g 范围之间。 当加酶量在 0~50U/g 范围内， 豆芋汁中的还原糖量随着加酶量的增加而增加。 但在 50U/g 之后， 随着加酶量的增加，豆芋汁中还原糖量的变化不明显，说明此时耐高温 ɑ-淀粉酶已过量，溶液中没有多余的多糖类可供分解。 因此， 从节约成本上考虑， 在 pH6.0， 反应温度 95℃，反应时间 1h 的条件下， 耐高温 ɑ-淀粉酶的适宜加入量为 50U/g。
3pH对豆芋汁酶解效果的影响
实验选择了 5 组不同的 pH 值研究 pH 对酶解效果的影响。 实验 pH 值在 5~7 范围之内。 当 pH 值在 5.5 时， 豆芋汁中还原糖含量达到峰值， 而在其他 pH 值下的还原糖含量与峰值均有明显差距。 说明耐高温 ɑ-淀粉酶在不同的 pH 值之下所表现出的酶活力是不一样的， 在 5.5 左右的弱酸性条件下活力达到最佳。 因此， 从提高产率和节约成本上考虑， 在加酶量 50U/g，反应温度 95℃，反应时间 1h 的条件下，耐高温 ɑ-淀粉酶的适宜作用 pH 值为 5.5。
温度对豆芋汁酶解效果的影响
实验选择了 7 组不同的温度研究温度对酶解效果的影响。 实验温度在 85~100℃范围之内。 在温度在 85~95℃范围内， 豆芋汁中的还原糖量随着加酶量的增加而增加。 在 95℃时， 还原糖量达到峰值。 但在 95℃之后，随着温度的升高， 豆芋汁中还原糖量的有所下降。 由于酶是一类蛋白质物质， 温度对其活性影响很大， 因此， 选择一个合适的酶解温度对反应效率的提高有很大帮助。 在加酶量 50U/g， 反应温度 95℃， pH 值为 5.5， 反应时间 1h 的条件下，耐高温 ɑ-淀粉酶的适宜反应温度为 95℃。
结论与创新
豆芋是一种豆科植物， 营养十分丰富， 烹饪后味道鲜美， 是一种天然的高能量食物， 具有抗癌、 降血压、 降血脂等功效。 栀子属茜草科植物， 是一味传统中药，属卫生部颁布的第一批药食两用资源，含环烯醚萜、 栀子黄等多种功能成分，具有护肝、 降压、 镇静、 止血、 消肿等作用。 本文以豆芋和栀子为主要原料， 旨在开发一款新型的金黄色植物蛋白饮料。 主要结论如下：
1、 以总糖和淀粉含量为指标， 确定豆芋汁制备最佳料水比为 1:20。 以酶解后还原糖含量为指标， 通过单因素和正交实验， 确定酶解最优工艺为： 加酶量为50U/g、 pH5.5、 酶解温度 93.4℃、 酶解时间 46min， 在此条件下验证实验得豆芋汁中还原糖含量为 1.565%。
2、 以蛋白提取得率为指标， 采用碱溶酸沉法， 通过单因素和正交实验， 确定豆芋蛋白提取最优工艺为： 料液比 1:10、 碱溶 pH10.5、 提取温度 45℃、 提取时间 3h、 酸沉 pH2.5， 在此工艺下， 豆芋蛋白提取得率为 8.68%。
操作要点说明
枣汁的制备
(1)原料预处理：选取色泽鲜红、肉厚、饱满、味甜的干燥大枣果实,剔除其中夹杂的枝叶、土石块等杂质,用清水进行清洗,以除去所粘附的泥土、虫卵等其它污染物。然后,将选好的大枣置人电热鼓风干燥箱中,在110℃的温度下烘烤20分钟左右,使其散发出浓郁的枣香味,同时又要避免烤焦。烘烤的目的有两个:一方面可增加产品浓郁的香气,改善其色泽;另一方面可提高大枣有效成分的溶出效率。烘烤后将大枣加人3倍重量的软化水在120℃的温度下预煮so分钟,取出冷却后用多功能粉碎机进行破碎打浆,破碎粒度应在100目以上。 (2)浸提：将上述所得枣浆与5倍干燥大枣重量的软化水一同加人至多功能浸提罐,同时加人0.05%的果胶酶和0.02%的纤维素酶,然后通人蒸汽将枣浆加热至40一45℃,同时要不断进行搅拌,以提高浸提速率。浸提过程持续3小时左右,然后在80℃的温度下保温10分钟进行灭酶处理,随后用100目以上的滤布过滤除去果渣即得大枣粗汁。
(3)过滤、澄清 由于大枣粗汁中还含有少量未被酶解的果胶质以及其它大分子非水溶性物质,容易使产品产生浑浊,为此,本工艺加人果汁量0.08%的甲壳素,使果胶等大分子物质迅速絮凝,经静置沉淀离心分离即得到澄清的大枣原汁。
核仁的预处理：原料核桃经破壳机破壳后分离出核桃仁。选取其中果实饱满、无虫、无霉变的核仁,然后去除核桃仁的种皮,因为核仁种皮含有苦杏仁贰、苦杏仁酸等苦涩味物质,如不去除会影响产品的风味及色泽。本工艺采用2.0%的Na0H溶液,加热至95℃,将核桃仁浸人溶液中浸泡1一2分钟后立即捞出,用大量清水冲洗除去核仁种皮及残余NaoH。去皮后的核桃仁用35~40℃的温水浸泡1.5一2小时,这样是为了使核桃仁组织细胞充分胀润、软化,以提高蛋白质浸出率,使产品色泽洁白而细腻。
磨桨、过滤：按核桃仁:水为l:8的比例分别均匀地送人自分离式磨浆机进行磨浆处理,并用160目的滤网过滤除去核渣。为防止核桃浆液发生褐变,在磨浆所用的水中加人0.02%的维生素C和0.01%的亚硫酸氢钠。核桃浆液由于脂肪含量较高,易发生油层析出现象。为了避免此现象的发生,我们在核桃浆液中加人0.5%的大豆卵磷脂,经充分搅拌混匀后送人胶体磨进行细磨,所得核桃浆保温备用。细磨后的细度应在6一10拜m。
鲜牛乳的预处理：原料牛乳进厂时要进行比重检测、酒精试验和细菌检测。经检验合格后的鲜牛乳用双联过滤器过滤,并在牛乳净化机进行离心分离,以除去牛乳中的固体杂质,然后,按产品要求用脱脂乳对净化乳进行标准化。
糖液制备：将3%的白砂糖、5%异麦芽低聚糖、0.1%的蛋白糖、0.35%的复合稳定剂、0.25%的复合乳化剂、v葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌、乳酸亚铁等混合拌匀,缓慢加人适量软化水并加热搅拌,使其充分溶解混匀,之后经双联过滤器过滤除杂,冷却至室温备用。
调配：将1份混合糖液、2份鲜牛乳、2份大枣清汁和5份乳化核桃浆液一同泵人调配罐中搅拌混合均匀,以获得均一的混合核桃乳浆。
预热、均质：将调配好的核桃乳浆用板式换热器预热至65℃左右,之后送人高压均质机均质两次,第一次均质压力为20MPa,第二次均质压力25MPa。这样可使核桃乳浆中的脂肪球充分细化,核桃乳浆液充分乳化,有效避免产品中的脂肪上浮或蛋白质沉淀的发生。
脱气、超高温杀菌：为了避免大枣核桃乳液中的不饱和脂肪酸和v、vE等营养成分发生氧化变质,本工艺将大枣核桃乳液泵人真空脱气机,在92kPa的真空度下进行脱气处理,以减少乳液中的空气含量。脱气后的混合乳液进入超高温瞬时杀菌装置,在135℃的温度下进行5一8秒钟的强力热杀菌。
灌装、密封：杀菌预冷后用自动灌装封盖机进行灌装、密封。要求封口时的真空度在25kPa以上。灌装所用空罐要预先进行消毒清洗干净。大枣核桃乳液经灌装封盖后,用蒸汽进行二次杀菌处理,杀菌温度为100℃左右,杀菌时间为15一20分钟,然后采用冷水喷淋法迅速冷却至室温,人库保存。
讨论
影响大枣汁质量的因素
(l)烘烤温度和时间 烘烤对大枣汁感官指标及浸提率影响显著。试验表明,大枣在110℃的温度下烘烤20分钟,所得枣汁色泽为亮丽的唬拍色,枣香味浓郁,水溶性成分较高,而在80一90℃的温度下烘烤要50一60分钟才能达到上述效果。如果缩短烘烤时间,则枣汁色泽和香气变差;如果烘烤温度在130℃以上,枣中的糖份易发生焦糖化现象,所得大枣汁颜色较深且发暗,日感较苦,同时有效成分的浸提得率下降。
(2)酶及酶用量对浸提得率的影响 本工艺采用了果胶酶和纤维素酶双酶处理法来提汁,大枣果肉经打浆破碎后与酶的作用面积显著增加,果胶酶可使存在于果肉细胞间隙中的果胶物质降解,从而使果肉细胞与酶液的作用更充分,更易溶出;纤维素酶可使细胞壁降解,促使果肉细胞内的营养保健成分的释放。有关酶及其用量对浸提效果的影响如表1所示。