脱苦是苦杏仁加工过程中的一道必经工序,即通过一定的处理使苦杏仁中苦杏仁苷含量降低以脱除杏仁苦味及其潜在毒性的过程。目前,苦杏仁行业所用多为传统脱苦方法,基本存在耗时长,能耗高的缺点,且会排放大量废水,不仅造成严重资源浪费,同时还导致环境污染,不符合我国以绿色发展为导向的基本要求。基于以上问题,本文以超声波技术作为苦杏仁脱苦的辅助工具,采用响应面优化设计试验,得到超声波诱导苦杏仁脱苦最佳工艺方法,并对其原理,尤其是超声波作用下苦杏仁苷及β-葡萄糖苷酶的变化进行探究。结果显示,超声不仅不会导致苦杏仁苷发生差向异构化,且能激活β-葡萄糖苷酶活性,加快苦杏仁脱苦。即超声诱导苦杏仁快速脱苦法是一种安全、低能耗的绿色脱苦法。该研究可为推动我国苦杏仁产业发展提供有义理论参数,具体的研究内容与结果如下:1.响应面优化设计试验的结果显示,超声波诱导苦杏仁脱苦的最佳工艺参数为:超声温度55℃,超声功率300 w,超声频率59 kHz。初定在超声时间1h,料液比1:12条件下对苦杏仁进行脱苦,苦杏仁苷的溶出率达到63.17%,与二次模型预测值间的相对误差仅为0.52%,说明该模型能够很好地对苦杏仁苷的实际溶出情况进行模拟。同时,在后续试验中延长脱苦时间,以致苦杏仁完全脱苦。2.超声诱导苦杏仁快速脱苦过程中苦杏仁苷变化的研究结果表明:超声处理不会导致苦杏仁苷发生差向异构化生成L-型苦杏仁苷。同时,当苦杏仁中存在β-葡萄糖苷酶时,脱苦效率较高,超声脱苦2 h后苦杏仁苷的溶出率高达92.38%,脱苦效果良好。此外,苯甲醛是苦杏仁及其脱苦水中最主要的挥发性成分,相对含量分别为94.41%和74.86%,说明在苦杏仁的脱苦过程中β-葡萄糖苷酶发挥了很大作用,可将其视为能够加快苦杏仁脱苦的一种关键酶。3.超声波对苦杏仁中β-葡萄糖苷酶影响的研究结果显示:在超声时间31 min,超声温度50℃,超声功率225 w,超声频率28 kHz的条件下,苦杏仁中β-葡萄糖苷酶活力最高,为3.64×105U/g,相较于未经超声处理的β-葡萄糖苷酶,其酶活力提高34.67%。在此超声条件的基础上,对β-葡萄糖苷酶标准品进行SDS-PAGE电泳、荧光光谱、圆二色谱(CD)、差示量热法(DSC)及热重分析(TGA)等试验,可知苦杏仁中β-葡萄糖苷酶的分子量范围为48-63 kDa,经超声处理后,其荧光光谱发生了明显红移现象,说明其内部结构及环境均受到超声波的影响而发生变化。同时,根据CD结果可知,超声会导致β-葡萄糖苷酶二级结构的组成发生改变,无序性上升,该结论与DSC结果所显示出的热焓值变化情况一致,因此也使得经超声处理后的β-葡萄糖苷酶在TGA中损失更多的质量。即超声处理可使β-葡萄糖苷酶的内部结构发生变化,从而使其酶活性升高,加速苦杏仁脱苦。