彻底消除莲藕汁梨汁等果汁的酶促褐变.doc

彻底消除莲藕汁梨汁等果汁的酶促褐变
王健13901024290，[phone]，E-mail:HYPERLINK"mailto:[e-mail]"[e-mail]

在果蔬加工过程中，净菜加工和果汁加工极易发生褐变现象，不仅影响产品外观与风味，而且还会造成营养物质的损失，甚至引起食品腐烂变质。果汁的褐变种类很多，反应也非常复杂，大体分为控制酶促褐变、非酶促褐变、金属离子引起的褐变和VC类褐变，而最难抑制的就是以莲藕汁梨汁香蕉等果汁褐变为代表的酶促褐变。
1酶促褐变原理
在果蔬加工过程中，完整细胞中酚类化合物和醌类化合物之间的动态平衡被破坏，由于空气中氧的侵入和原果蔬中多酚氧化酶的催化作用，多酚类物质被氧化成邻醌，然后，在酚羟基酶作用下进行二次羟基化作用，生成三羟基化合物，邻醌具有较强的氧化能力，可将三羟基化合物氧化成羟基醌，羟基醌进一步聚合而由红色变为褐色，最后变成黑褐色的黑色素物质[1]。
上述生化反应中多酚氧化酶是重要的影响因素和必备条件，多酚氧化酶含有Cu2+酶。依据酶作用底物的特性，植物中的多酚氧化酶包括三种类型[2]：第一种是单酚单氧化酶(Monophenolmonooxygenase,E.C.1.14.18.1)，亦称酪氨酸酶（Tyrosinase）、单酚氧化酶（Monophenoloxidase）、甲酚酶（Cresolase），这种多酚氧化酶能催化一元酚氧化成邻位酚；第二种是双酚氧化酶（Diphenoloxidase,E.C.1.10.3.1），亦称儿茶酚氧化酶（Catecholoxidase）、多酚氧化酶（Polyphenoloxidase,PPO）、o-双酚酶（o-diphenolase），这种多酚氧化酶能催化氧化邻位酚，但不能氧化间位酚和对位酚；第三种是漆酶（Laccase,E.C.1.10.3.2），该酶能氧化邻位酚和对位酚，不能氧化一元酚和间位酚。现在所说的多酚氧化酶一般是双酚氧化酶和漆酶的统称。
2酶促褐变的抑制
影响酶促褐变的主要因素包括温度、pH值、氧和抑制剂。酶促褐变的抑制一般按照如下的规则：(1)抑制或降低多酚氧化酶活性；（2）去除或隔离底物；（3）去除氧;（4）除掉反应中间产物。
2.1温度
热处理可有效地抑制多酚氧化酶活性，随着温度的升高酶活性降低。这是由于高温造成蛋白质变性而引起的。因此，加热是最彻底的抑制酶促褐变的方法，目前已被广泛应用，烫漂和巴氏杀菌处理均属于此类方法，其处理的关键是要在最短时间内达到钝化酶的目的，否则，易因加热过度而影响产品质量，使产品具有蒸煮味；相反，如果热处理不彻底，破坏了细胞结构，但未钝化酶类，反而会增加酶与底物接触机会进而促进酶褐变。一般来说，在75~95℃之间热处理5~7s，可使大部分酶失活[3]。但是有些水果（如香蕉、苹果、梨等）中多酚氧化酶热稳定性较高，加工时酶活性不易失活。梨、苹果果实组织中多酚氧化酶在沸水中需4~5min才能失活[4]。香蕉一般在90~100℃热水中处理10min酶的活性才能完全丧失[5]。百合在加工贮藏过程中，褐变的控制以热烫的影响最为显著，其次是调节pH值，再次是加抗氧化剂（异VC钠）[6]。
2.2氧
氧是酶促褐变不可缺少的条件，除去氧或降低环境中氧含量可有效地抑制酶促褐变的发生。除去或减少体系中氧气含量常用的机械方法是真空脱气法，另外，较为可行的脱氧方法还有酶法脱氧，例如，在产品中加入适量葡萄糖氧化酶或过氧化氢酶，不但可以去除或减少产品中的氧气，达到抑制褐变的目的，采用气调包装保鲜马铃薯（3%O2和9%CO2）也能够很好地控制褐变，氧分压在0.25kPa以内可抑制莴苣和桃切片的褐变。
2.3pH值
长期的研究表明，多酚氧化酶活性在pH4.5以上条件下开始增强，pH5~7时逐渐达到最高，低于2.5时几乎完全失活。香蕉中多酚氧化酶对pH值很敏感，在pH5.8~6.0时活力最高[9]，但是，苹果中多酚氧化酶耐酸性很强，在pH3.0条件下仍可保持最高活力的40％。通过使用酸化剂降低pH值抑制酶促褐变已得到广泛地应用，但酸化剂往往与其他抑制剂混合使用，因为单一的通过调pH值抑制酶促褐变不能取得理想的效果。
2.4抗坏血酸抑制剂
抗坏血酸具有还原性，它将醌类物质及其衍生物还原成酚类物质，还可降低体系pH值，并通过自身氧化来减少体系的含氧量。当抗坏血酸加入量达到0.4～0.6g/L时，马铃薯PPO活性受到显著抑制，加入量达1.0时几乎可完全抑制PPO活性，0.10g/100mLL-Cys结合0.15g/100mL抗坏血酸可有效地延长马铃薯丝货架期。但因植物体内含有抗坏血酸氧化酶，当果蔬组织破坏，又与空气接触时，能使抗坏血酸迅速被破坏。而且抗坏血酸本身即可被氧化而造成褐变。
2.5鳌