CN103598545A - 一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用超声波辅助生物酶解技术提高洋葱出汁率的方法，包括下列步骤：原料破碎、带式压滤机压滤、滤汁高速分离、滤渣超声酶解、浓缩、杀菌。本发明加工过程中对滤渣采用超声处理、复合酶系酶解，可提高处理率10%～15%。采用本发明加工的洋葱汁风味良好，生理活性物质含量高，废渣排放减少，生产成本大大降低。

Description

一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法
技术领域
本发明涉及一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法，属于食品加工及果蔬加工领域。
背景技术
洋葱，洋葱又叫圆葱、葱头、玉葱、球葱等，属百合科葱属二年生草本植物，以肥大的肉质鳞茎为产品。
洋葱原产中亚，伊朗、阿富汗均有野生分布；远东和地中海沿岸为第二原产地。洋葱的栽培已有5000多年历史，古埃及在公元前3200年已有食用洋葱的记载，以后传到地中海沿岸国家，又传到美国、日本等国。洋葱是欧美国家的主要蔬菜之一。
洋葱在中国分布很广，南北各地均有栽培，而且种植面积还在不断扩大，是中国主栽蔬菜之一。中国已成为洋葱生产量较大的4个国家（中国、印度、美国、日本）之一。中国的种植区域主要是山东、甘肃、内蒙古、新疆等地。
目前国内黄皮洋葱主要以鲜食为主，工业化加工产品有脱水洋葱、洋葱汁、洋葱油等。而在洋葱汁生产过程中，由于加工手段相对落后，导致洋葱出汁率不高，废渣多。一方面，造成原料的利用率低下，本可利用的洋葱原料白白浪费，另一方面大量的滤渣给后续的“三废”处理带来极大的压力，不符合国家倡导的节能减排的要求。
酶制剂作为一种生物催化剂，具有高度的专一性和极高的催化效率。应用于食品加工中的酶制剂主要被应用于果蔬加工、酿造、焙烤、肉禽加工等方面。将酶制剂应用于果蔬加工，主要有三个方面的作用：提高果浆出汁率、澄清果蔬汁、增香除异味。在果蔬汁加工中，酶法提汁可以较大的提高出汁率、降低能耗，已经取代其他的如溶剂提取法、压榨提取法等传统的果蔬汁制取方法。但是酶法提汁需要时间长，酶解效率较低。
超声波是弹性介质中的一种机械波，可用于影响或改变媒介的性质。超声波在传播过程中，对介质的影响主要有三个方面：温度升高、机械作用及空化作用。由于超声波的空化作用能够产生机械效应和活化效应，因此采用超声波辅助酶解，可极大程度地缩短酶解时间，提高酶解效率。
在相关文献报道中，常见有单纯制浆法或单纯加果胶酶法加工洋葱汁，鲜见有果胶酶和纤维素酶复合酶系协同超声波处理生产洋葱汁的报道。
（三）发明内容
本发明为了克服现有洋葱出汁率不高，滤渣不能充分利用，废水处理强度大的缺点，提供了一种在采用超声波辅助生物酶解洋葱汁加工方法，所得产品出汁率高、废渣利用高、产品风味好，符合节能减排的要求。
本发明为实现上述目的所提供的技术方案是：
一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法，包括破碎、压滤、离心、酶解、离心、浓缩、杀菌步骤。
本发明一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法，具体包括下列步骤：
（1）破碎：用洁净水浸泡洋葱30min～60min，然后用刷果机洗掉黄洋葱外面老皮、泥土杂质，采用破碎机把洋葱破碎成颗粒物；
（2）压滤：浆状颗粒物经过带式压滤机压滤处理，得滤汁和滤渣；
（3）离心：压滤后的滤汁再经高速碟式分离后，得洋葱原汁和滤渣；
（4）酶解：将压滤和离心后的滤渣混合后，加入一定量的水，置于超声波处理装置中，加入果胶酶和纤维素酶进行超声酶解；
（5）离心：将步骤（4）中的酶解液经高速碟式分离后，得酶解洋葱汁；
（6）浓缩：将步骤（3）中的洋葱原汁与步骤（5）中的酶解洋葱汁混合后浓缩；
（7）杀菌：采用UHT杀菌，冷却后灌装，包装。
优选的，步骤（1）中采用旋转式锤式破碎机把洋葱打成2.5mm以下浆状颗粒物。
优选的，步骤（2）中带式压滤机滤布孔径1.5mm～0.8mm。
优选的，步骤（3）和（5）中经3000rpm高速碟式分离。
优选的，步骤（4）中加入滤渣重量1～5倍的水。
优选的，步骤（4）中采用酶解和超声波同时处理，超声频率50～80kHz，超声强度0.2～0.5W/cm2。
优选的，步骤（4）中果胶酶与纤维素酶的添加量为洋葱渣重量的0.05～0.1%，其二者比例为1:1～4:1（w/w），酶解pH值为4～6，酶解温度40～50℃，酶解时间10～20min。
优选的，步骤（6）中浓缩温度40～60℃，浓缩至60～70°BRIX。
优选的，步骤（7）中采用UHT杀菌条件为115～120℃，3～5s，冷却到85℃以下灌装，包装容器为马口铁罐或耐热软包装。
本发明的有益效果：本发明制得的洋葱汁出汁率高，产生的废渣少。采用了超声酶解技术，酶解时间短，效率高，可以有效的提高洋葱汁中的固形物含量，增加生理活性物质的含量，降低生产成本。本发明工艺设计科学合理，产品风味好，生理活性物质损失较小，对环境污染小，可提高洋葱资源的综合利用价值。
附图说明
图1是不同取汁方式对洋葱渣出汁率的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，以助于理解本发明的内容。
一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法，包括破碎、压滤、离心、酶解、离心、浓缩、杀菌步骤；
具体包括下列步骤：
（1）破碎：用洁净水浸泡洋葱30min～60min，然后用刷果机洗掉黄洋葱外面老皮、泥土杂质，采用旋转式锤式破碎机把洋葱打成2.5mm以下浆状颗粒物；
（2）压滤：浆状颗粒物经过孔径1.5mm～0.8mm带式压滤机压滤处理，得滤汁和滤渣；
（3）离心：压滤后的滤汁再经3000rpm高速碟式分离后，得洋葱原汁和滤渣；
（4）酶解：将压滤和离心后的滤渣混合后，加入滤渣重量1～5倍的水，置于超声波处理装置中，加入果胶酶和纤维素酶进行超声酶解，酶解和超声波同时处理，超声频率50～80kHz,超声强度0.2～0.5W/cm2，果胶酶与纤维素酶的添加量为洋葱渣重量的0.05～0.1%，其二者比例为1:1～4:1（w/w），酶解pH值为4～6，酶解温度40～50℃，酶解时间10～20min；果胶酶酶活10万U/g，纤维素酶酶活5万U/g，均为无锡锐阳生物科技有限公司生产。
（5）离心：将步骤（4）中的酶解液经3000rpm高速碟式分离后，得酶解洋葱汁；
（6）浓缩：将步骤（3）中的洋葱原汁与步骤（5）中的酶解洋葱汁混合后浓缩，浓缩温度40～60℃，浓缩至60～70°BRIX；
（7）杀菌：采用UHT杀菌，条件为115～120℃，3～5s，冷却到85℃以下灌装，包装容器为马口铁罐或耐热软包装。
实施例1
将洋葱在水中浸泡洋葱30min，然后用刷果机洗掉黄洋葱外面老皮、泥土等杂质，采用旋转式锤式破碎机把洋葱打成2.5mm以下浆状颗粒物。然后将浆状颗粒物经过带式压滤机处理（滤布孔径φ0.5mm）压滤，得滤汁和滤渣。将滤汁再经3000rpm高速碟式机分离后，得洋葱原汁和滤渣。将上述压滤和离心后的滤渣混合后，加入其重量1倍的水，置于超声波处理装置中，加入果胶酶和纤维素酶进行，启动超声，进行超声酶解。果胶酶与纤维素酶的比例为1:1，添加量为滤渣重量的0.05%，酶解pH值为4，酶解温度40℃，酶解时间20min。超声频率50kHz,超声强度0.5W/cm2。超声结束后将酶解液离心，得到酶解洋葱汁。将洋葱原汁与酶解洋葱汁混合后浓缩，浓缩温度40℃，浓缩至60°BRIX，然后采用超高温瞬时杀菌，杀菌温度115℃，杀菌时间5s。杀菌后冷却到85℃灌装于马口铁罐中，倒置保温15min，冷却到室温贮藏。果胶酶酶活10万U/g，纤维素酶酶活5万U/g，均为无锡锐阳生物科技有限公司生产。
实施例2
将洋葱在水中浸泡洋葱60min，然后用刷果机洗掉黄洋葱外面老皮、泥土等杂质，采用旋转式锤式破碎机把洋葱打成2.5mm以下浆状颗粒物。然后将浆状颗粒物经过带式压滤机处理（滤布孔径φ0.8mm）压滤，得滤汁和滤渣。将滤汁再经3000rpm高速碟式机分离后，得洋葱原汁和滤渣。将上述压滤和离心后的滤渣混合后，加入其重量3倍的水，置于超声波处理装置中，加入果胶酶和纤维素酶进行，启动超声，进行超声酶解。果胶酶与纤维素酶的比例为3:1，添加量为滤渣重量的0.1%，酶解pH值为5，酶解温度50℃，酶解时间15min。超声频率80kHz,超声强度0.2W/cm2。超声结束后将酶解液离心，得到酶解洋葱汁。将洋葱原汁与酶解洋葱汁混合后浓缩，浓缩温度50℃，浓缩至70°BRIX，然后采用超高温瞬时杀菌，杀菌温度120℃，杀菌时间3s。杀菌后冷却到85℃灌装于马口铁罐中，倒置保温15min，冷却到室温贮藏。果胶酶酶活10万U/g，纤维素酶酶活5万U/g，均为无锡锐阳生物科技有限公司生产。
实施例3
将洋葱在水中浸泡洋葱50min，然后用刷果机洗掉黄洋葱外面老皮、泥土等杂质，采用旋转式锤式破碎机把洋葱打成2.5mm以下浆状颗粒物。然后将浆状颗粒物经过带式压滤机处理（滤布孔径φ1.0mm）压滤，得滤汁和滤渣。将滤汁再经3000rpm高速碟式机分离后，得洋葱原汁和滤渣。将上述压滤和离心后的滤渣混合后，加入其重量1倍的水，置于超声波处理装置中，加入果胶酶和纤维素酶进行，启动超声，进行超声酶解。果胶酶与纤维素酶的比例为2:1，添加量为滤渣重量的0.08%，酶解pH值为4.5，酶解温度45℃，酶解时间10min。超声频率60kHz,超声强度0.4W/cm2。超声结束后将酶解液离心，得到酶解洋葱汁。将洋葱原汁与酶解洋葱汁混合后浓缩，浓缩温度50℃，浓缩至65°BRIX，然后采用超高温瞬时杀菌，杀菌温度118℃，杀菌时间4s。杀菌后冷却到85℃灌装于马口铁罐中，倒置保温15min，冷却到室温贮藏。果胶酶酶活10万U/g，纤维素酶酶活5万U/g，均为无锡锐阳生物科技有限公司生产。
实施例4
对本发明实施例2的出汁率进行测定，同时做对照试验，结果如图1所示。实施例称取洋葱3.177kg，直接榨汁出汁2.577kg，洋葱渣0.481kg，出汁率为81%。洋葱渣超声复合酶解后出汁0.378kg，比直接榨汁提高出汁率12%。
图中“果胶酶酶解”为加入0.08%的果胶酶，“纤维素酶酶解”为加入0.08%的纤维素酶，“复合酶”为加入0.08%的果胶酶与纤维素酶混合物（混合比例3:1），“微波+复合酶”为微波2min后加入上述的复合酶酶解。由图可见，果胶酶比纤维素酶对提高洋葱渣的出汁率更为有效，复合酶处理比果胶酶酶解显著提高了洋葱渣的出汁率，微波和复合酶复合作用处理并没有提高出汁率。实施例2比单独使用复合酶显著提高了出汁率，产生了更少的废渣，可以大大增加企业的经济效益。

Claims (10)

1.一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法，其特征在于，包括破碎、压滤、离心、酶解、离心、浓缩、杀菌步骤。
2.一种超声波辅助生物酶解技术加工洋葱汁的方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）破碎：用洁净水浸泡洋葱30min～60min，然后用刷果机洗掉黄洋葱外面老皮、泥土杂质，采用破碎机把洋葱破碎成颗粒物；
（2）压滤：浆状颗粒物经过带式压滤机压滤处理，得滤汁和滤渣；
（3）离心：压滤后的滤汁再经高速碟式分离后，得洋葱原汁和滤渣；
（4）酶解：将压滤和离心后的滤渣混合后，加入一定量的水，置于超声波处理装置中，加入果胶酶和纤维素酶进行超声酶解；
（5）离心：将步骤（4）中的酶解液经高速碟式分离后，得酶解洋葱汁；
（6）浓缩：将步骤（3）中的洋葱原汁与步骤（5）中的酶解洋葱汁混合后浓缩；
（7）杀菌：采用UHT杀菌，冷却后灌装，包装。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中采用旋转式锤式破碎机把洋葱打成2.5mm以下浆状颗粒物。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中带式压滤机滤布孔径1.5mm～0.8mm。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（3）和（5）中经3000rpm高速碟式分离。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（4）中加入滤渣重量1～5倍的水。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（4）中采用酶解和超声波同时处理，超声频率50～80kHz,超声强度0.2～0.5W/cm2。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（4）中果胶酶与纤维素酶的比例为1:1～4:1（w/w），添加量为洋葱渣重量的0.05～0.1%，酶解pH值为4～6，酶解温度40～50℃，酶解时间10～20min。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（6）中浓缩温度40～60℃，浓缩至60～70°BRIX。
10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（7）中采用UHT杀菌条件为115～120℃，3～5s，冷却到85℃以下灌装，包装容器为马口铁罐或耐热软包装。
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