本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及果蔬汁的制備及其方法，具體地說(shuō)涉及一種掃頻脈沖超聲輔助雙酶解制備原味慈姑汁的技術(shù)和方法。

背景技術(shù)：

慈姑(Sagittaria sagittifolia Linm)，又名茨菰、茨菇，為澤瀉科慈姑屬多年生宿根淺水草本植物。我國(guó)是慈姑的原產(chǎn)地，以南方水鄉(xiāng)為主，且多以栽培居多，尤其以江蘇省揚(yáng)州市寶應(yīng)縣慈姑種植面積大，品質(zhì)好，素有“中國(guó)慈姑之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，并作為國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品。慈姑的可食球莖富含淀粉、蛋白質(zhì)和多種維生素，膳食纖維、生物堿、多酚以及鐵、鈣、鋅、磷、硼等多種人體所需的微量元素，其平均營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均高于蓮藕、菱白及菱角等水生蔬菜的平均營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，被認(rèn)為是無(wú)公害綠色保健食品中的上等珍品。慈姑即是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值頗高的美味佳肴，有具有一定的功效。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，慈姑具有抗氧化、解毒、降血糖、抗腫瘤等多種生物活性。

慈姑作為應(yīng)季果蔬，因慈姑含水量在70%以上，很難貯存和運(yùn)輸，再加上地域分布，嚴(yán)重制約其資源的開(kāi)發(fā)和利用。關(guān)于慈姑的加工仍以產(chǎn)地初加工為主，即直接散裝上市，或真空包裝。關(guān)于慈姑的深加工的研究報(bào)道較少。中國(guó)專利CN201010294895.6、CN201010295027.X、CN201010282085、CN201010295016.1和CN201310034377.4均公開(kāi)了慈姑休閑方便食品一慈姑脆片及其制備方法。專利CN201010294815.7公開(kāi)了茨菇淀粉的制備方法。慈姑作為應(yīng)季蔬菜，必須將其加工成耐貯存和運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品形式才能不受原料本身特性、季節(jié)和地域限制，即能隨時(shí)品嘗到慈姑的美味又能充分發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值。果蔬飲料在大健康理念的驅(qū)動(dòng)下已成為風(fēng)靡全球的營(yíng)養(yǎng)快捷產(chǎn)品。中國(guó)食品報(bào)報(bào)道2015年全球果蔬汁消費(fèi)量已超過(guò)800億升，預(yù)計(jì)在未來(lái)5年中全球果蔬汁飲料將以年均5%的增長(zhǎng)率實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)崛起，并指出蔬菜汁飲品是未來(lái)果蔬飲料的發(fā)展趨勢(shì)之一。在此大背景下，慈姑作為營(yíng)養(yǎng)價(jià)值頗高的水生蔬菜如能開(kāi)發(fā)成慈姑飲料產(chǎn)品，是解決因自身特性、季節(jié)和地域限制導(dǎo)致其附加值低的有效措施。因此，慈姑飲料的加工技術(shù)急需攻克。

CN10239106A公開(kāi)了一種易溶解的慈姑沖調(diào)食品及其制作方法”，將慈姑與奶粉、豆粉和米粉混合打漿后經(jīng)超聲處理，均質(zhì)，制成易于沖調(diào)的食品。CN201310631149.5公開(kāi)了一種慈姑飲料及其制備方法，該飲料是由慈姑、馬蹄、蜂蜜、百合、蓮子組成，通過(guò)復(fù)配的方式制備而成，是含有一定量慈姑的復(fù)合飲料。本課題組先后公開(kāi)了一種慈姑固體飲料的制備方法及其應(yīng)用CN201510383694.6、一種慈姑濃縮汁的制備方法及其應(yīng)用 CN201510385595.1、一種原味慈姑飲料及其加工方法CN201510371911.X、一種慈姑發(fā)酵飲料的制備方法 CN201510388832.X、一種雙酶解制備原味慈姑汁的方法 CN 201610304799.2。其中“一種雙酶解制備原味慈姑汁的方法”是采用液化酶和糖化酶雙酶水解慈姑淀粉制備原味慈姑汁的方法，該方法是制備原味慈姑汁較理想的方法，但慈姑經(jīng)雙酶酶解后存儲(chǔ)一定時(shí)間，仍出現(xiàn)分層或部分沉淀的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響原味慈姑飲料的感官和品質(zhì)。為解決上述現(xiàn)象，發(fā)明了本專利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種掃頻脈沖超聲輔助雙酶解原味慈姑汁的方法，該方法是在專利一種雙酶解制備原味慈姑汁的方法研究基礎(chǔ)上，施加掃頻脈沖超聲輔助雙酶解慈姑淀粉，借助掃頻脈沖超聲工作模式的高效傳質(zhì)和空化作用不受容量控制、避免聚能式超聲發(fā)生器易產(chǎn)生氣蝕等優(yōu)點(diǎn)，即能加速淀粉溶出、又能提高α-淀粉酶和糖化酶活力，縮短淀粉雙酶酶解-液化和糖化時(shí)間，從而提高慈姑汁的制備效率。通過(guò)施加掃頻脈沖超聲，能更有效的解決雙酶酶解慈姑淀粉所制備的飲料成品在存儲(chǔ)過(guò)程中仍存在分層的技術(shù)難題，改善原味慈姑汁的品質(zhì)和感官，而且制備的慈姑飲品即保留慈姑原有的風(fēng)味和生物活性。

一種掃頻脈沖超聲輔助雙酶解制備原味慈姑汁的方法，包括以下步驟：

（1）原料預(yù)處理：新鮮原料慈姑經(jīng)清洗去雜，再去皮、切塊，厚度為0.5~1.0cm，備用。

（2）預(yù)煮：按慈姑果肉和純凈水1:4~1:8（g:mL）的比例加純凈水，煮沸后加入慈姑果肉進(jìn)行預(yù)煮，時(shí)間控制在5~10min，預(yù)煮水過(guò)300目尼龍網(wǎng)篩，濾液保留用于后期的調(diào)味。

（3）打漿：將經(jīng)過(guò)預(yù)煮的慈姑果肉中加入料液比為1:1~1:4（g:mL）的純凈水進(jìn)行打漿。

（4）超聲輔助液化酶解：向（3）打漿液中加入漿液1/4體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為 6），待慈姑漿中心溫度達(dá)到設(shè)定溫度后按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加100 U的比例加入α-淀粉酶，酶解的同時(shí)施加掃頻脈沖超聲輔助酶解，控制超聲頻率22-68kHz、掃頻范圍在 ± 0.5、± 1、± 1.5、± 2kHz和超聲/間歇比10s /5s-100s/5s的條件下。超聲5-30min后，于液化酶最適溫度下繼續(xù)液化0-40min;

（5）超聲輔助糖化酶解：向液化后（4）的慈姑漿中加入原漿液（3）1/8體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為4.4），待慈姑漿中心溫度達(dá)到設(shè)定溫度后按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加300U的比例加入糖化酶，酶解的同時(shí)施加掃頻脈沖超聲輔助酶解，控制超聲頻率22-68kHz、掃頻范圍在± 0.5、± 1、± 1.5、± 2kHz和超聲/間歇比10s /5s-100s/5s的條件下，超聲5-30min后，于糖化酶最適溫度下繼續(xù)糖化2~8h。

（6）滅酶：將經(jīng)上述酶解的慈姑汁于100℃下滅酶3-5min。

（7）粗濾：采用300目尼龍網(wǎng)篩過(guò)濾，得濾液。

（8）精濾：將濾液經(jīng)硅藻土抽濾，即得慈姑原汁。

（9）調(diào)配：清汁調(diào)配，將得到的慈姑原汁稀釋1-2倍后添加質(zhì)量百分比為3%木糖醇，調(diào)控適宜的糖酸比，攪拌均勻。濁汁調(diào)配，將得到的慈姑原汁稀釋1-2倍后和步驟（2）的預(yù)煮水按照1:1（v:v）的比例混合，添加質(zhì)量百分比為3%-4%的木糖醇，調(diào)控適宜的糖酸比，攪拌均勻。

（10）均質(zhì)：將上述的清汁和濁汁分別在20MPa壓力下循環(huán)均質(zhì)10min，脫氣。

（11）灌裝和滅菌：將灌裝的慈姑汁于121℃，滅菌5min。即得原味慈姑汁。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):

（1）明工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)，方法可靠，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

（2）通過(guò)施加掃頻脈沖超聲輔助液化酶和糖化酶的雙酶解作用，能通過(guò)超聲的高效傳質(zhì)特性和空化作用，加速淀粉顆粒溶出、提高液化酶和糖化酶活力，加速慈姑淀粉水解，縮短酶解時(shí)間，提高原味慈姑汁的制備時(shí)間。

（3）通過(guò)施加掃頻脈沖超聲輔助雙酶解制備慈姑汁，解決了原味慈姑汁貯存過(guò)程中易產(chǎn)生分層或沉淀的技術(shù)問(wèn)題，提高了原味慈姑汁的品質(zhì)和感官。

具體實(shí)施方式

α-淀粉酶，貨號(hào)CAS:9000-85-5，酶活力40000U/g；糖化酶，貨號(hào)CAS:9032-08-0，酶活力100000U/g，均為江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司生產(chǎn)。

本發(fā)明一種掃頻脈沖超聲輔助雙酶解制備原味慈姑汁的方法，采用的是FB-MSD15 脈沖掃頻多頻超聲波設(shè)備無(wú)錫市泛博生物工程有限公司，該設(shè)備可選擇22、28、33、40、68kHz 等5 種不同超聲頻率，超聲波輻射時(shí)可圍繞中心頻率( 即前面的5 種固定頻率) 在0～± 2kHz范圍進(jìn)行周期性掃頻。

實(shí)施例1

將新鮮慈姑原料洗凈，去皮，切成0.5~1.0cm小塊。取40kg預(yù)處理后的原料按料液比1:4（g:mL）加入到煮沸的純凈水，預(yù)煮5~6min，預(yù)煮水過(guò)300目尼龍網(wǎng)篩，濾液保留用于后期的調(diào)味，取慈姑果肉加入1:1（g:mL）的純凈水進(jìn)行打漿。隨后加入打漿液1/4體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為6），待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加100U的比例加入α-淀粉酶，酶解的同時(shí)施加掃頻脈沖超聲輔助酶解，控制超聲頻率22kHz、掃頻范圍在 ±0.5kHz和超聲/間歇比10s /5s的條件下，超聲5min后，在酶最佳反應(yīng)溫度下繼續(xù)液化40min后；再加入原慈姑漿1/8體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為4.4）；待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加300U的比例加入糖化酶，控制超聲頻率68kHz、掃頻范圍在 ± 2kHz和超聲/間歇比100s /5s的條件下，超聲30min后，于酶最適溫度下繼續(xù)酶解2h。酶解完成后迅速于95℃以上沸水中滅酶3~5min，冷卻后，用300目尼龍網(wǎng)篩粗濾，粗濾液再經(jīng)硅藻土抽濾，即得慈姑原汁；將慈姑原汁稀釋1倍后，每100mL添加3%（mL:g）木糖醇，調(diào)控糖酸比為40~50:1。在15MPa壓力下循環(huán)均質(zhì)兩次，脫氣灌裝，121℃高溫高壓滅菌5min，即得原味慈姑清汁成品。該產(chǎn)品常溫避光貯存180天，無(wú)分層和沉淀現(xiàn)象。

在未調(diào)配前同清汁的制備過(guò)程，濁汁是在慈姑原汁稀釋1倍后與預(yù)煮水濾液按照1:1（V:V）的比例混合，然后每100mL加入3%（mL:g）木糖醇，調(diào)控糖酸比為40~50:1。在15MPa壓力下循環(huán)均質(zhì)兩次，脫氣灌裝，121℃高溫高壓滅菌5min，即得原味慈姑濁汁成品。

實(shí)施例2

將新鮮慈姑原料洗凈，去皮，切成0.5~1.0cm小塊。取40kg預(yù)處理后的原料按料液比1:8（g:mL）加入到煮沸的純凈水，預(yù)煮5~6min，預(yù)煮水過(guò)300目尼龍網(wǎng)篩，濾液保留用于后期的調(diào)味，取慈姑果肉加入1:4（g:mL）的純凈水進(jìn)行打漿。隨后加入打漿液1/4體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為6），待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加100U的比例加入α-淀粉酶，酶解的同時(shí)施加掃頻脈沖超聲輔助酶解，控制超聲頻率68kHz、掃頻范圍在 ± 2kHz和超聲/間歇比100s/5s的條件下，超聲30min后；再加入原慈姑漿1/8體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為4.4）；待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加300U的比例加入糖化酶，控制超聲頻率22kHz、掃頻范圍在 ± 0.5kHz和超聲/間歇比10s /5s的條件下，超聲30min后，于酶最適溫度下繼續(xù)酶解8h。酶解完成后同實(shí)施例1。該產(chǎn)品常溫避光貯存180天，無(wú)分層和沉淀現(xiàn)象。

實(shí)施例3

將新鮮慈姑原料洗凈，去皮，切成0.5~1.0cm小塊。取40kg預(yù)處理后的原料按料液比1:6（g:mL）加入到煮沸的純凈水，預(yù)煮5~6min，預(yù)煮水過(guò)300目尼龍網(wǎng)篩，濾液保留用于后期的調(diào)味，取慈姑果肉加入1:3（g:mL）的純凈水進(jìn)行打漿。隨后加入打漿液1/4體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為6），待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加100U的比例加入α-淀粉酶，酶解的同時(shí)施加掃頻脈沖超聲輔助酶解，控制超聲頻率33kHz、掃頻范圍在 ±1 kHz和超聲/間歇比50s /5s的條件下，超聲20min后，在酶最佳反應(yīng)溫度下繼續(xù)液化20min后；直接加入原慈姑漿1/8體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為4.4）；待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加300U的比例加入糖化酶，控制超聲頻率33kHz、掃頻范圍為 ±1kHz和超聲/間歇比50s /5s的條件下，超聲20min后，在糖化酶最適溫度下繼續(xù)酶解4h。酶解完成后同實(shí)施例1。該產(chǎn)品常溫避光貯存180天，無(wú)分層和沉淀現(xiàn)象。

對(duì)比例1不施加掃頻，僅為脈沖超聲輔助雙酶解

將新鮮慈姑原料洗凈，去皮，切成0.5~1.0cm小塊。取40kg預(yù)處理后的原料按料液比1:8（g:mL）加入到煮沸的純凈水，預(yù)煮5~6min，預(yù)煮水過(guò)300目尼龍網(wǎng)篩，濾液保留用于后期的調(diào)味，取慈姑果肉加入1:4（g:mL）的純凈水進(jìn)行打漿。隨后加入打漿液1/4體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為6），待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加100U的比例加入α-淀粉酶，酶解的同時(shí)施加掃頻脈沖超聲輔助酶解，控制超聲頻率33kHz、超聲/間歇比50s/5s的條件下，超聲20min后，繼續(xù)酶解液化20min；直接加入原慈姑漿1/8體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為4.4）；待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加300U的比例加入糖化酶，控制超聲頻率33kHz、超聲/間歇比50s/5s的條件下，超聲20min后，繼續(xù)酶解糖化4h。酶解完成后同實(shí)施例1。該產(chǎn)品常溫避光貯存180天，有極少量的沉淀現(xiàn)象。

對(duì)比例2 不施加掃頻脈沖超聲輔助雙酶解

將新鮮慈姑原料洗凈，去皮，切成0.5~1.0cm小塊。取40kg預(yù)處理后的原料按料液比1:8（g:mL）加入到煮沸的純凈水，預(yù)煮5~6min，預(yù)煮水過(guò)300目尼龍網(wǎng)篩，濾液保留用于后期的調(diào)味，取慈姑果肉加入1:4（g:mL）的純凈水進(jìn)行打漿。隨后加入打漿液1/4體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為6），待慈姑漿中心溫度達(dá)到酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加100U的比例加入α-淀粉酶，液化90min后；直接加入原慈姑漿1/8體積的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液（pH為4.4）；待慈姑漿中心溫度達(dá)到糖化酶最佳反應(yīng)溫度后，按每克慈姑果肉（按原料重量計(jì)算）加300U的比例加入糖化酶，糖化15h。酶解完成后同實(shí)施例1。該產(chǎn)品常溫避光貯存180天，出現(xiàn)分層和沉淀現(xiàn)象。