混浊苹果汁生产中的酶促褐变 及其防止研究进展
果蔬多酚氧化酶酶促褐变防止措施研究发展
果蔬多酚氧化酶酶促褐变防止措施研究发展摘要：果蔬在贮藏和加工过程中，会发生酶促褐变现象，主要表现为果蔬颜色的变化，直接导致了营养的损失，对口感、质地也有所影响。
果蔬的酶促褐变机理的研究对于褐变抑制具有重要的意义。
酶促褐变原因自由基伤害假说自由基袭击生物大分子和膜脂，会导致膜脂过氧化加剧，膜系统结构和功能的破坏，膜透性增大，进而导致代谢障碍和膜系统的破坏和解体。
正常情况下，由于机体内存在防御系统，故自由基代谢保持平衡。
但在干旱、高盐分、SO2、O3、低温或水分亏缺时，由于自由基产生过多，此时活性氧的产生和清除平衡体系被打破，会导致植物细胞受到伤害，从而引起褐变的发生。
保护酶系统假说通常情况下，植物组织中有较高的还原势，正常的氧化还原代谢平衡使氧化形成的醌类物质通过还原氧化或转化而未聚和。
保护酶系统包括两类物质：一是氧化酶系统，主要有超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）等，它们可以清除自由基、活性氧，以防止其对细胞膜的攻击，防止膜脂过氧化；二是抗氧化酶系统，主要有谷胱甘肽还原酶（GSH）、抗坏血酸（ASA）、维生素E（VE），类胡萝卜素（Car）、细胞色素f（Cytf）、氢醌和含硒化合物等，它们能清除自由基和活性氧，也可以作为抗氧化剂，对酚类物质的氧化起抑制作用。
在逆境下，超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）三者作用失调，导致H2O2积累，从而引起褐变的发生比较权威的说法还是在果蔬加工过程中，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。
多酚氧化酶PPO的结构特性PPO是一种含有Cu2+离子的结构蛋白，可以催化酚类上的羟基，使之转化为醌或催化多酚类变为氧合醌。
果蔬褐变的机制及防止初探实验报告
果蔬褐变的机制及防止初探实验报告标题：果蔬褐变的原因及防止初探实验报告引言：果蔬褐变是指果蔬在切割、加工或储存过程中表面颜色变为褐色的现象。
这种变色不仅影响了果蔬的外观美观，还可能降低其营养价值和口感。
为了探究果蔬褐变的机制，本文进行了一系列实验，并提出了一些防止果蔬褐变的方法。
一、果蔬褐变的机制1. 酶促反应果蔬中存在一种叫做多酚氧化酶的酶类物质，它在果蔬受到切割或损伤后会被激活，进而催化多酚类物质的氧化反应，导致果蔬表面产生褐色物质。
2. 多酚类物质的存在果蔬中富含多酚类物质，如鞣质、类黄酮等，这些物质在受到氧化作用后会生成褐色产物，导致果蔬表面变色。
3. 氧化反应果蔬与空气中的氧气接触，会引发氧化反应，产生氧化产物，进而导致果蔬表面发生褐变。
二、防止果蔬褐变的实验方法及结果1. 酶活性抑制剂实验本实验选取了苹果和香蕉作为实验材料，通过在切割后分别浸泡在酶活性抑制剂溶液和普通水中进行对比观察。
实验结果显示，浸泡在酶活性抑制剂溶液中的果蔬褐变程度较轻，表面颜色更加鲜亮。
2. 酸碱性调节实验本实验选取了土豆和洋葱作为实验材料，通过在切割后分别浸泡在酸性溶液和碱性溶液中进行对比观察。
实验结果显示，浸泡在酸性溶液中的果蔬褐变程度较轻，表面颜色接近原色。
3. 抗氧化剂实验本实验选取了番茄和柠檬作为实验材料，通过在切割后分别喷洒抗氧化剂和普通水进行对比观察。
实验结果显示，喷洒抗氧化剂的果蔬褐变程度较轻，表面颜色更加鲜亮。
结论：通过以上实验结果可以得出以下结论：1. 果蔬褐变是由酶促反应、多酚类物质的存在以及氧化反应共同作用导致的。
2. 在实验中，酶活性抑制剂、酸性溶液和抗氧化剂的使用可以有效抑制果蔬的褐变现象，保持其外观的鲜亮。
展望：本文只进行了初步的实验探索，未来还可以进一步研究果蔬褐变的机制，并探索更多有效的防止果蔬褐变的方法。
此外，还可以结合真实的果蔬加工和储存场景，进行更加细致和实用的实验研究。
苹果浓缩汁后混浊的研究进展
到目前为止， 对于苹果浓缩汁后混浊的研究仍 然存在很多问题亟待解决。不同的研究者采用不同 的试验材料和试验方法， 得出的结论也有差异。因 此， 选择有代表性的品种（ 如后混浊程度明显不同的 品 种） 是 研 究 苹 果 浓 缩 汁 后 混 浊 的 机 制 及 其 控 制 措 施的前提。采用人工模拟的方法， 有助于了解后混 浊的底物、中间产物和最终产物之间的变化趋势， 从而为育种指标的选择提供一定的理论依据。多数 控制苹果浓缩汁后混浊的措施都存在不同程度的局 限性。现在， 发达国家已经限制对苹果浓缩汁进行 任何添加剂处理及活性炭脱色处理。因此， 要从根 本上解决苹果浓缩汁后混浊的问题， 只有从原料入 手， 即利用杂交育种培育出后混浊程度轻的苹果制 汁品种。莱阳农学院果树育种项目组经过十多年的
质" 酚类聚合物的主要酚类化合物。能够形成蛋白
酚类物质引起果汁混浊可能是其本身发生了凝
质# 酚类聚合物的蛋白质只占蛋白总量的很小一部
聚反应。在完整的植物细胞中， 多酚氧化酶（ ＰＰＯ） 与
分， 而且其成分可能与其他的蛋白质不同， 脯氨酸
酚类基质被隔离在不同的空间中， 在榨汁前， 苹果
或羟脯氨酸含量较高。
年
合物。原花青素在酸溶液中部分水解， 并且发生再
等人（ １９９３） 推测缩合单宁是形成后混浊的主要酚类
第
聚合， 形成一些大的、不稳定的聚合物。所以， 无
物质， 而且未被氧化的原花青素能与蛋白质形成氢
１０
论有没有蛋白质的参与， 原花青素最终都会产生混
键， 进而形成不溶复合物。果汁中原花青素的氧化
卷
浊和沉淀物。果汁中原花青素的氧化会产生反应活
超滤膜， 因此， 超滤装置的清洗与维护十分重要。
淀。二是络和反应， 主要是一个化学反应， 金属离 子与多酚的络合是酚类物质的共性， 多酚的特征在
果汁在加工过程中产生色泽褐变的原因
果汁在加工过程中产生色泽褐变的原因引言果汁是一种常见的饮品，它具有丰富的维生素和矿物质，因此备受人们青睐。
然而，在果汁的加工过程中，有时会出现色泽褐变的情况。
这种褐变会降低果汁的品质和口感，给消费者带来不好的体验。
本文将探讨果汁在加工过程中产生色泽褐变的原因，并提出相应的解决方案。
产生色泽褐变的原因1. 酶的作用当果汁中的水果被切割或榨汁时，细胞中的酶会与氧气接触，从而引起氧化反应，导致果汁变褐。
酶主要为多酚氧化酶和过氧化物酶，它们能够氧化水果中的多酚类物质，使其变为深褐色。
1.1 多酚氧化酶多酚氧化酶是一种常见的酶类，它能够催化多酚化合物的氧化反应。
在果汁的加工过程中，多酚氧化酶会将水果中的多酚类物质氧化为醌类化合物，从而导致果汁变褐。
•解决方案：–添加抗氧化剂：向果汁中添加抗氧化剂，如维生素C等，可以抑制多酚氧化酶的活性，从而减缓果汁的褐变过程。
–采用加热处理：加热可以破坏多酚氧化酶的活性，从而减少果汁的着色问题。
1.2 过氧化物酶过氧化物酶是一种常见的酶类，它能够将过氧化氢分解为氧气和水。
在果汁的加工过程中，过氧化物酶会催化水果中的过氧化氢分解反应，从而产生氧气，进而引起果汁的褐变。
•解决方案：–低温储存：过氧化物酶的活性受温度影响较大，将果汁存储在低温条件下可以降低过氧化物酶的活性，减少果汁的褐变问题。
–采用一氧化碳气氛包装：在果汁的包装过程中，使用一氧化碳气氛可以有效抑制过氧化物酶的活性，减少果汁的氧化反应，从而降低果汁的褐变。
2. 反应物的存在果汁中的某些成分与空气中的氧气反应，也会导致果汁的褐变。
主要反应物有蔗糖、酚类物质和氨基酸等。
2.1 蔗糖蔗糖是果汁中常见的糖类物质，它与氧气反应会产生焦糖化反应，从而导致果汁变为褐色。
•解决方案：–加速加工速度：减少果汁与空气接触的时间，可以减少蔗糖与氧气的反应，从而减少果汁的褐变。
–控制加工温度：高温会加速蔗糖的焦糖化反应，因此在果汁的加工过程中应控制加工温度，避免褐变问题的发生。
浓缩果汁褐变、后混浊控制技术与设备可行性研究报告
浓缩果汁褐变、后混浊控制技术与设备可行性研究报告浓缩果汁褐变、后混浊控制技术与设备一、解决果汁加工中普遍存在的问题我国是世界第一大苹果生产国，约占世界产量的40.5%。
苹果深加工作为苹果产业化发展的重要方向将对中国乃至世界果业起举足轻重的影响。
目前我国苹果的加工量仅占总产量的7%左右，这与世界苹果平均加工水平23%相比有不小差距，与主要苹果生产国相比相距更远。
我国现行苹果汁生产中普遍存在的问题是色值容易超标，吸光度偏大，农药残留（甲胺磷）和棒曲霉素超标以及容易产生后混浊（稳定性不好）等重大技术难题，影响果汁的品质及在国际市场上的竞争力。
尤其是浓缩苹果汁产品的褐变，后混浊及棒曲霉素、甲胺磷、耐热菌和其他有害物质超标等问题已成为我国苹果浓缩汁生产企业产品出口的主要障碍。
现在，美国、日本、加拿大和欧洲各国已将棒曲霉素、甲胺磷和耐热菌等指标列为强制性指标进行限制，更增加了我国产品出口的难度。
该项目充分发挥我国的资源优势，重视发展特色经济，对我国利用本地区资源，提高产品的附加值有明显的带动引导作用，社会经济效益明显。
该项目本身市场前景广阔，项目的成功开发可以为国内外果汁加工企业提供功能纤维制品和成套分离吸附装置，经济效益可观，具有投资价值。
解决了苹果汁加工中的难题将同样可以用于解决其他类果汁如桃汁、芒果汁等行业的技术难题，从而促进整个果汁加工业技术的创新。
截止2000年，我国已形成了30万吨苹果浓缩汁的生产能力，其中大约80%的产品用于出口。
国内几十家生产企业都期待新工艺、新技术的注入。
近年来现代分离技术已经被成功地引入浓缩汁生产中，国内也有厂家通过引进设备而采用该项技术，但由于其设备全部进口，使用一段时间后就需更换，因而存在成本过高的问题。
打破国外技术壁垒，开发具有国际水平的果汁加工技术和工艺设备，成为我国加入WTO后果汁行业提高竞争优势、保持快速发展的必由之路，对推动我国农村经济的发展，实施科技兴农战略方针的实现具有重要的现实意义。
果汁加工过程中褐变机理的研究
果汁加工过程中褐变机理的研究果汁加工过程中极易发生褐变现象，不仅影响产品外观与风味，而且还会造成营养物质损失，甚至引起果汁的变质。
褐变包括酶促褐变和非酶褐变两种类型。
酶促褐变主要是指在有氧条件下,酶类催化酚类物质形成有色物质从而使果汁色泽和营养都发生了变化,使其失去价值,果汁在加工中发生的褐变多为酶促褐变, 赵光远等(2006)认为84.7%梨汁褐变发生在破碎过程中,不加任何防褐变剂的梨破碎后褐变已相当严重,所以必须在梨破碎的同时采取防褐变措施。
果汁贮藏过程中的褐变则以非酶促褐变为主。
非酶褐变又包括美拉德(Maillard)反应、酚类物质氧化变色、焦糖化褐变和抗坏血酸氧化褐变等几种类型。
梨汁作为果汁的一种,自然也存在褐变问题,要解决梨汁褐变这一难题,首先通过了解梨汁褐变的机理,确定引起梨汁褐变的关键因子,然后通过对关键因子的研究,再采取一定的措施控制梨汁褐变。
1.酶促褐变1.1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]。
从果汁酶促机理可以看出酶促褐变的发生需要三个条件:酚类物质、多酚氧化酶(PPO)和氧气。
1.1.1多酚氧化酶(PPO)引起酶促褐变的主要氧化酶是多酚氧化酶(PPO)。
PPO是一种含铜的蛋白质,其活性的最适pH值范围为4～7,其活性可以被有机酸、硫化物、金属离子螯合合剂、酚类底物类似物所抑制(Mcevily A J，et al，1992)。
依据酶作用底物的特性，植物中的多酚氧化酶包括3种型[2]：第一种是单酚单氧化酶(Monophenol monooxy genase，E．C．1．14．18．1)，亦称酪氨酸酶(Tyrosinase)、单酚氧化酶(Monophenol oxidase)、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(Catechol oxidase)、多酚氧化酶(Polyphenoloxidase，PPO)、o一双酚酶(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(Lacease，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。
控制苹果汁加工中发生褐变的研究
Ｋ ｙｗ ｌ ｓ ａ ｐ ｉ ； ｒｗ ｉｇ ｉｈｂ ｏ ｅ ｏ ： ｐ ｌ ｊ ｃ ｂｏ ｎｎ ；ｎ ｉｉ ｒ ｄ ｅｕｅ ｔ
果 汁褐 变 不 仅 影 响 果 汁 的外 观 、风 味 ，而 且 还 供 ；Ｌ ｚ 一 ３ ＫＢ Ｄ Ｘ ０ Ｓ型 杀菌 锅 ，上海 申安 医疗 器 械 厂 会造 成 营养 物 质 的损失 ，甚至 食 品 的变质 川 。如 人 体 产 品 。 必需 氨基 酸 之赖 氨 酸 ，就 容易 在美 拉 德反 应 中损 失 ， １ 试 验方法 ． ３ ．１ ３ 从 而 导致 蛋 白质 营 养 价 值 的 降低 ＿］ 此 ，控 制果 １ ． 苹 果汁提 取 工艺 ２。为 ＿ ３ 汁 中 的褐 变 具 有 重 要 意 义 。 本 文研 究 了苹 果 汁 加 工 新 鲜 苹 果 一 清 洗一 破碎 一 榨 汁 一 粗 滤一 离 心 分 离一 苹 果 原 中褐 变 抑 制 剂 、杀 菌 条 件 、冷却 方 式 对 苹 果 汁 褐 变 汁一 调配一过滤一 热装瓶一 密封一杀菌一冷却一成品 。 的抑制 效果 ，为苹 果 汁 的护 色提 供依 据 。 １ ． 单一 褐 变抑 制 剂对 苹果 汁褐 变的抑 制 效果 ．２ ３ 新 鲜苹 果 ，经 自来 水 清洗 、去核 、切块 ，在破碎 １ 材料 和方 法 时分 别加 入 用少 量 蒸 馏水 溶解 的 Ｄ 一异 Ｖ Ｃ钠 （ 质量 １ 材料 ． １ 分 数 ００ ％ ，０１ ％ ， ０１ ％）、 植 酸 （ 量 分 数 ． ５ ． ０ ． ５ 质 新 鲜 苹 果 ，购 于 当地 市 场 ；Ｄ 一异 Ｖ Ｃ钠 （ Ｒ ００ ％ ，０１％ ，０１％） 一半 胱 氨 酸 （ 量 分 数 Ａ ．５ ．０ ．５ 、Ｌ 质 级） ，郑 州市 生 物化 工 厂产 品 ；植 酸 （ Ｒ级 ） Ａ ，嘉 善 ０１ ％ ，０１％ ，０２ ％） 溶 液［ ．０ ．５ ． ０ ５ １ ，然后 按 照苹 果 汁 加 巨枫 化 工厂 产 品 ；Ｌ 一半 胱 氨 酸 （ Ｒ级） Ａ ，中 国新 兴 工 工艺 做 成 成 品 ，置 于 （ ４±０５ ℃冷 藏箱 中贮 藏 ， ．） 化 工 试 剂 研究 所 提 供 ；山 梨 酸 钾 （Ｒ级 ） Ａ ，宁 波 王 加同样体积的蒸馏水作为对照 Ｃ 。 Ｋ 龙集 团有 限公 司提 供 。 １ ． 复合 褐 变抑制 剂对 苹果 汁褐 变的抑制 效果 ．３ ３
浓缩苹果汁生产中控制褐变的研究
２００５Ｎｏ．１０ＳｅｒｉａｌＮｏ．１５１ＣＨＩＮＡＢＲＥＷＩＮＧＲｅｓｅａｒｃｈＲｅｐｏｒｔ明显的抑制作用，这对生产上的防腐、保鲜起到积极作用。
ＤＭＦ对酵母菌的最佳抑菌浓度是０．０１５％，对霉菌的最佳抑菌浓度是０．０１０％，这是ＤＭＦ应用较为广泛的原因。
通过以上分析可以认为，ＤＭＦ的抑菌谱系为好气性无芽孢细菌、酵母菌和霉菌，其最佳使用浓度应控制在０．０１０％￣０．０１５％。
４小结ＤＭＦ的抑菌谱为好气性的无芽孢细菌、酵母菌和霉菌，最佳抑菌浓度０．０１０％￣０．０１５％。
ＤＭＦ对厌气性的细菌无效。
ＤＭＦ对好气性的芽孢杆菌和放线菌抑制作用较弱，必须适当加大使用浓度。
参考文献：［１］ＪＡＱＵＥＴＴＥＣＢ，ＢＥＵＣＨＡＴＬＲ．ＣｏｍｂｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐＨ，ｎｉｓｉｎ，ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｇｒｏｗｔｈａｎｄｓｕｒｖｉｖａｌｏｆｐｓｙｃｈｒｏｔｒｏｐｈｉｃＢｅｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ［Ｊ］．ＪＦｏｏｄＰｒｏｔｅｃｔ，１９９８，６１（５）：５６３－５７０．［２］吴小芹，林树燕，熊春红，等．贮藏方式对板栗品质及其微生物种类数量消长的影响［Ｊ］．南京林业大学学报，２００１，２５（３）：４７－５１．［３］张伟，等．蜂胶对食品致病菌抑菌作用研究［Ｊ］．食品科学，１９９８，１９（３）：４０－４２．［４］胡志和，庞广昌，等．不同条件下水解酪蛋白所得到的抗菌肽抑菌效果比较［Ｊ］．食品科学，２００３，２４（２）：１３０－１３３．［５］李增利，唐平．Ｎｉｓｉｎ在酱油保鲜中的应用研究［Ｊ］．食品科学，２００３，２４（１）：１３９－１４２．［６］沈萍，范秀蓉，等主编．微生物学实验［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００３．在果蔬食品加工中，特别是浓缩苹果汁生产过程中，产品的褐变是一个较为复杂的问题。
在控制浓缩果汁的实践中，除去底物的途径可能性极小。
目前，控制酶促褐变的方法主要从酶和氧２个方面入手，本浓缩苹果汁生产中控制褐变的研究田洪磊，田呈瑞（陕西师范大学食品工程系，陕西西安７１００６２）摘要：对控制苹果浓缩汁生产过程中的褐变进行了研究，结果表明：维生素Ｃ和柠檬酸混合使用对ＰＰＯ褐变抑制作用增强，当果浆的流速控制在８ｔ／ｈ￣９ｔ／ｈ，温度控制在８５℃￣９０℃时，果汁吸光度降低０．０６５；采用吸附柱法对果汁进行脱色的最佳工艺条件为真空度１．３３×１０４Ｐａ；树脂高度３６ｃｍ，经脱色后果汁的体积（Ｖ）与该体积流出液的吸光度（Ａ）之间的关系为：Ａ＝０．１５８＋０．２５５Ｘ－０．０６６Ｘ２，Ｘ∈［０，１．８Ｌ］。
果汁褐变及其影响因素研究进展
第 7 卷第 3 期 Vol17 No13
刘金豹
,
翟 衡 ,
张 静 :
果汁褐变及其影响因素研究进展
·3
·
过一系列重排 、脱水 、缩合及聚合反应生成黑褐色 物质的过程 。温度对 Maillard 反应速度影响显著 , 香蕉浆酶解时采用 50 ℃, 短时间内不会对 Maillard 反应产生显著影响 。但 100 ℃, 20min 的杀菌处理 加速了还原糖与自由氨基化合物间的反应 。还原糖 与氨基化合物在热处理时发生的反应是香蕉汁色泽 变化的原因之一 。p H 对 Maillard 反应影响显著 , 羰氨反应一般来说在 p H67 的条件下最易进行[21 ] 。 当 p H 低于 610 时反应速度迅速降低 , 香蕉汁加工 中香蕉果肉的 p H 在 510 左右 , 可大大抑制 Mail2 lard 反应的速度 。降低 p H 能有效抑制褐变[22 ] , 苹 果汁非酶褐变随加热温度的提高和时间的延长而加 重 。主要原因可能是苹果汁中的糖类受热生成呋喃 类化合物 , 呋喃化合物参加 Maillard 反应的后阶段 形成褐色物质[23 ,24 ] 。苹果汁中果糖大约是葡萄糖 的 23 倍 , 蔗糖与葡萄糖含量接近 , 就形成 52羟甲 基呋喃醛速率而言 , 果糖比葡萄糖快 36 倍[25 ] 。 212 焦糖化褐变
11212 p H 植物中多酚氧化酶的最适 p H 一般在 510710
左右 , 随着 p H 的下降 , 多酚氧化酶的活性直线下 降 , 特别是 p H 在 310 以下时 , 高酸性环境会使酶 蛋白上的铜离子解离下来 , 导致 PPO 逐渐失活 , 酶活性趋于最低[7 ,8 ,9 ] 。用于调节芦荟制品的酸化 剂有葡萄糖酸 、柠檬酸 、苹果酸 、酒石酸等 , 其中 最常用的是柠檬酸 。事实上 , 柠檬酸在抑制酶促褐 变方面具有双重作用 , 不但可以作为酸味剂降低体 系 p H , 而且还可以作为络合剂 , 与从多酚氧化酶 上解离下来的铜离子作用 , 形成络合物 , 降低酚酶 的活性 。因此 , 柠檬酸在抑制芦荟制品酶促褐变方 面具有较为显著的功效 , 其用量一般在 015 %～ 110 %之间 。01003mol/ L Vc 与 01016mol/ L 柠檬酸 混合 液 对 多 酚 氧 化 酶 和 褐 变 都 有 良 好 地 抑 制 作
苹果汁的褐变控制与澄清技术研究
苹果汁的褐变控制与澄清技术研究摘要：为了控制苹果汁的褐变，提高产品澄清度及其稳定性，设计正曼试验以确定复合褐变抑制荆及其用量，利用均匀试验确定澄清方案。
结果表明，最佳工艺为0.05％维生素c加1.5％的氯化钠护色鲜切苹果15分钟，0.2％的多聚磷酸钠、蜂蜜3mL／100 mL果汁、0.8％的草酸和0.12％的维生素c组成的复合荆抑制榨汁的褐变；每100g果汁中添加160mg果胶酶和20mg葡萄糖氧化酶，调果汁pH值至4.4，50℃水浴酶解1～1.5小时，5000rpm离心1O分钟可得到色泽呈淡黄色，均匀一致，汁液澄清透明，口感协调柔和，酸甜适口的苹果汁。
关键词：苹果汁；褐变控制；澄清技术苹果汁生产是苹果加工的主要方向，其发展前景乐观。
而苹果澄清汁生产、贮存中仍存在着两大技术难题：果汁褐变和澄清果汁的稳定性差，严重影响果汁的质量，制约着我国果汁产业的发展。
果汁褐变分为酶促褐变和非酶促褐变，在高温杀菌前的工艺中以酶促褐变为主；经巴氏杀菌，高温钝化了果汁中酶的活性，使贮藏中的果汁以非酶促褐变为主。
苹果汁发生酶促褐变的主要原因是酚类的氧化聚合，即多酚氧化酶(PPO)氧化酚类物质形成邻酚，邻酚再相互聚合或与蛋白质、氨基酸等作用生成高分子络合物而产生褐色的色素，发生褐变。
果汁中含有大量的果胶，它对细小悬浮物如残存果肉细粒有保护作用，使它们悬浮在果汁中。
但果胶被果汁中的果胶酶逐渐分解，使贮藏果汁中的果肉细粒失去保护，果汁混浊，出现沉淀。
本研究对苹果澄清汁生产工艺流程中酶促褐变和果汁澄清起作用的关键工艺的参数进行优化，旨在为工业化生产提供科学依据。
1材料与方法l.l试验材料市售红富士苹果。
1.2试验设计1.2.1鲜切果护色试验红富士苹果经清洗、去皮、破碎工艺后，分别浸泡于清水、0.05％维生素c、0.05％维生素c加1.5％氯化钠3种护色液中15分钟，冲洗，用食品料理机榨汁，观察褐变程度。
1.2.2榨汁褐变抑制试验选用亚硫酸钠、多聚磷酸钠、蜂蜜、草酸、维生素c 等5种褐变抑制剂，设计正交试验，各因素及其水平见表1。
苹果加工过程中褐变机理研究及防褐变保鲜技术研究
FOOD INDUSTRY ·71 樊林娟 临汾市国有企业监事会工作办公室高氧处理技术在鲜切苹果防褐变中的应用高氧处理技术作为近年来新兴的一种果蔬采后处理技术，其率先由英国学者Ｄａｙ （１９９６）提出，此后各个学者也开始展开对其的研究。
该技术能够对果蔬的品质质量进行有效改善，进而有效延长果蔬的保鲜期。
其具体应用主要包含果蔬贮藏方面和鲜切果蔬产品方面。
其对于鲜切果蔬的防褐变保鲜功效主要是通过作用于果蔬的呼吸作用、乙烯产生、品质变化和微生物来实现的。
抑制鲜切苹果褐变机理。
高氧处理技术可以有效抑制鲜切苹果的褐变现象，并具备较好的稳定性和持续性。
Ｄａｙ指出，该技术之所以能够有效抑制果蔬的褐变现象，主要原因在于其能够抑制ＰＰＯ的基质。
换言之，因多酚氧化之后的无色产物奎宁能够有效抑制ＰＰＯ的产生。
抑制微生物机理。
对于鲜切苹果而言，其产品品质还直接受到微生物数量的影响，一旦微生物数量超标，势必影响到产品的感官品质，同时产生的病菌还危机到人们的身体健康。
传统的低氧处理技术，主要是运用较低的氧气浓度来对微生物的呼吸进行抑制，以便于有效控制微生物的数量，进而实现保鲜功效。
高氧处理技术则主要是通过对微生物细胞内部的活性氧ＲＯＳ的生成进行有效的胁迫和诱导来实现对微生物生长的有效抑制。
就厌氧微生物而言，一旦Ｏ２的浓度超过０．１％，其生长必然受到影响，主要原因在于该类型的微生物缺乏过氧化氢酶，难以对体内的过氧化氢进行有效清除，进而产生毒害作用。
而针对大部分的好氧微生物而言，一旦Ｏ２的浓度比机体自身能够承受的范围高之后，则会产生并堆积Ｏ２自由基等活性氧，进而对微生物的生长进行有效抑制，并对其组织结构进行破坏，从而实现对鲜切苹果的保鲜功能。
抑制呼吸机理。
高氧处理技术还能够对苹果的呼吸作用进行有效抑制。
在高氧的环境下，能够实现苹果的替换呼吸和抗氧呼吸，替换呼吸途径可以将部分被胁迫诱导产生的底物鲜切苹果工艺流程鲜切苹果的主要工艺流程为：苹果采收→分级→预冷→消毒清洁→切分修整→护色→涂膜→溺干→包装→低温贬藏。
毕业论文果蔬酶促褐变的机理及控制技术研究进展
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业论文果蔬酶促褐变的机理及控制技术研究进展Researchprogress onenzymaticbrowningmechanismof fresh-cut fruits andvegetablesandits control系（院）名称：生物与食品工程学院专业班级：08级食品科学一班学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：副教授2012年5 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录中文摘要、关键词 (Ⅰ)英文摘要、关键词 (Ⅱ)引言 (1)第一章绪论 (2)1.1 问题的提出 (2)1.2目前研究中存在的问题 (3)1.3 主要研究内容 (3)第二章果蔬酶促褐变机制研究 (4)2.1酶促褐变发生的生化条件 (4)酚类物质 (4)酶类物质 (5)2.1.2.1多酚氧化酶 (5)2.1.2.2多酚氧化酶的底物 (6)2.1.2.3过氧化物酶 (6)2.1.3氧气 (6)2.2 酶促褐变的机理 (7)酚酶的区域分布假说 (7)自由基伤害假说 (7)保护酶系统假说 (8)第三章果蔬酶促褐变的控制技术研究 (8)3.1 物理方法 (8)超滤 (8)加热和漂烫 (9)驱除氧气 (9)可食性涂膜 (9)3.1.5 冷藏 (9)3.1.6 电场处理. (9)3.1.7 加压处理 (9)3.1.8 气调包装...................................................................................... 错误!未定义书签。
苹果汁褐变及抗氧化剂护色机理研究进展
成晨亚琼，赵鹏涛，王晓宇，等. 苹果汁褐变及抗氧化剂护色机理研究进展[J]. 食品工业科技，2022，43（18）：447−455. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2021080291CHENG Chenyaqiong, ZHAO Pengtao, WANG Xiaoyu, et al. Research Progress in the Browning Mechanism of Apple Juice and Their Color Protection Mechanism by Antioxidants[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(18): 447−455. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021080291· 专题综述 ·苹果汁褐变及抗氧化剂护色机理研究进展成晨亚琼1，赵鹏涛1,2,3，王晓宇1,2,3, *，王升楠1，赵擎豪1，杜国荣3，黄 科3，程玉文4（1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710119；2.西部果品高值利用教育部工程研究中心，陕西西安 710119；3.西安文理学院生物与环境工程学院，陕西西安 710065；4.宁波市跨境电子商务促进中心，浙江宁波 315000）摘 要：苹果汁作为我国苹果的主要加工产品，在加工和贮藏过程中易发生褐变反应，造成颜色不稳定、品质劣变，导致商业价值降低。
如何有效利用抗氧化剂解决苹果汁的褐变问题是果汁加工行业面临的重要难题。
本文综述了苹果汁褐变机理的研究现状，阐述了四种常用抗氧化剂: 苹果多酚、抗坏血酸、二氧化硫和谷胱甘肽的护色作用机理，并对比分析了各抗氧化剂的优缺点，进而提出采用多种抗氧化剂协同护色可以弥补单独使用存在的问题，提高抗氧化效果，以期为苹果汁褐变问题的解决提供思路。
浓缩苹果汁的褐变因素及控制措施
酚氧化酶才能失活。因此，在需要在 破碎果肉前进行烫漂或破碎后使用软 化灭酶机才能有效降低酶活。 加酸处理法。利用酸的作用控制 酶促褐变也是工业生产中常用的方法， 应用较为广泛的酸包括苹果酸、柠檬 酸及抗坏血酸等。加入这些物质后果 汁的 ｐＨ 值降低，酚酶的活力得到控制。 目前，在浑浊汁苹果汁生产中使用最 多的是抗坏血酸，因为抗坏血酸除了 能够降低果汁的 ｐＨ 值之外，还具有还 原剂的作用，能够抑制酶的活性。 隔绝氧气。为了使果汁在酶解前 尽可能地与氧气隔绝，一般在榨汁过 程中填充氮气，这样可以排除存在于 果汁内外的氧气，使褐变反应得到很 大程度地抑制。 非酶促褐变反应的控制措施 控制美拉德反应的主要办法是控 制加工和储存过程的温度和时间，所 以在实际生产中通常采用高温瞬时杀 菌工艺。同时应及时清除清汁中的泡 沫 ， 降低果汁中的蛋白含量。由于焦糖 化反应易在高温、高糖条件下发生， 所以在生产加工及其贮藏过程中应将 温度控制在适当范围内。另外，由于 糖既能为美拉德反应提供羰基，又易 发生焦糖化反应，所以，需在加工中 控制苹果汁的糖度，以防加剧褐变反 应。鉴于丹宁物质易与金属离子作用 发生变色反应，在果汁生产过程中应 采用不锈钢或其他非金属材料。
浓缩苹果汁褐变的影响因素
一般情况下，浓缩苹果汁在加工过 程中主要发生的褐变是酶促褐变，而在 贮藏后期的褐变主要为非酶促褐变，影 响其褐变的主要因素有以下几方面。 温度 一般情况下，温度越高，加热时 间越长，果汁褐变的程度越大，研究 表明这可能是由于在热的作用下，苹 果汁中的糖类生成了呋喃类化合物， 进而参加美拉德反应生产褐色物质。 ｐＨ 值 研究发现，苹果汁中果酸含量的 多少与苹果浓缩汁的非酶褐变速率有 直接的关系。通过研究发现，含酸量 不同的苹果品种其浓缩汁在加工过程 中褐变程度有很大的不同。 金属离子 金属离子能与苹果中的丹宁发生 反应，使浓缩苹果汁产生颜色。某些 金属离子还能加快褐变反应的进行， 有研究发现 Ｌｉ＋、Ｆｅ３＋、Ｆｅ２＋ 和 Ｃｕ２＋ 能 够 加 快 褐 变 反 应 速 率，Ｋ＋、Ｎａ＋、 Ｃａ２＋、Ｃｓ＋ 则抑制褐变反应的进行。 此外，影响浓缩苹果汁褐变的因 素还包括酚类物质的含量、氨基酸含 量及其糖度的高低。
苹果加工过程中褐变机理研究及防褐变保鲜技术研究
苹果加工过程中褐变机理研究及防褐变保鲜技术研究苹果褐变是指苹果加工过程中，果肉呈现出褐色变化的现象。
褐变不仅会降低苹果的食用品质，还会降低其市场价值。
因此，研究苹果褐变的机理，并探索防褐变的保鲜技术对苹果加工行业具有重要意义。
苹果褐变的机理研究可从两个方面进行：氧化还原反应和酶催化反应。
目前，认为褐变的主要机理是多酚氧化反应。
在切开苹果时，细胞壁中的酚类物质（尤其是酚酸）与果肉中的酚类氧化酶接触，产生氧化酚，进而发生差向反应，最终导致果肉褐变。
另外，苹果中的维生素C、花青素等也参与了褐变反应。
针对苹果褐变，可以采取以下防褐变技术：1.温度控制：降低果实温度可以减缓果肉中酶活性，从而延缓褐变，尤其是冷藏和冷冻技术可以有效延缓苹果褐变。
2.气体控制：控制果实周围氧气浓度、二氧化碳浓度和乙烯浓度可以显著减缓苹果褐变。
例如，采用低氧（0.5-2%）和高二氧化碳（5-20%）气调贮藏技术可以延缓苹果褐变。
3.抗氧化剂：向果汁或果胶中添加抗氧化剂（如维生素C、多巴胺等）可以抑制氧化反应，减缓果肉的褐变。
4.酶抑制剂：添加一些酶抑制剂可以抑制酶的活性，从而减缓褐变。
例如，亚硫酸盐和柠檬酸等可以抑制多酚氧化酶活性。
5.化学处理：一些化学物质如透明质酸、柠檬酸等可以与果肉中的多酚结合，减少氧化反应，延缓褐变。
综上所述，苹果褐变的机理是复杂的，主要是多酚氧化反应，但酶催化反应和氧化还原反应等因子也会参与其中。
为了防止苹果褐变，我们可以通过控制温度、气体、添加抗氧化剂、酶抑制剂和化学处理等方法来延缓褐变的发生。
这些技术可以应用于苹果加工过程中，保持苹果的品质和延长其保鲜期。
苹果混浊汁实验报告
一、摘要本实验旨在探究苹果混浊汁的稳定性及其加工工艺。
通过对不同苹果品种、不同加工工艺条件下的混浊汁进行实验，分析其稳定性、口感、营养成分等因素，为苹果混浊汁的生产提供理论依据。
二、实验目的1. 了解苹果混浊汁的特性及其影响因素。
2. 探究不同加工工艺对苹果混浊汁稳定性的影响。
3. 分析苹果混浊汁的营养成分，为消费者提供健康饮品。
三、实验材料与方法1. 实验材料苹果品种：红富士、黄元帅、国光、金帅实验设备：榨汁机、高温杀菌锅、离心机、PH计、折光仪、显微镜等试剂：碘液、新制氢氧化铜悬浊液、香精、稳定剂等2. 实验方法（1）苹果原料预处理：将采摘的苹果清洗干净，去皮、去核、切块，进行均质化处理。
（2）榨汁：采用榨汁机将预处理后的苹果块榨取果汁。
（3）过滤：采用离心机对果汁进行过滤，去除果肉渣。
（4）调整PH值：根据需要调整果汁的PH值，使其达到最佳口感。
（5）稳定处理：在果汁中加入稳定剂，提高混浊汁的稳定性。
（6）杀菌：采用高温杀菌锅对混浊汁进行杀菌处理，确保产品安全。
（7）感官评价：邀请10名消费者对实验样品进行感官评价，包括口感、香气、色泽等方面。
（8）营养成分分析：采用PH计、折光仪等仪器对实验样品进行营养成分分析。
四、实验结果与分析1. 不同苹果品种对混浊汁稳定性的影响实验结果表明，红富士苹果榨取的混浊汁稳定性较好，其次是黄元帅和国光，金帅苹果榨取的混浊汁稳定性较差。
2. 不同加工工艺对混浊汁稳定性的影响实验结果表明，添加稳定剂可以显著提高混浊汁的稳定性。
在高温杀菌过程中，适当延长杀菌时间，也能提高混浊汁的稳定性。
3. 混浊汁的营养成分分析实验结果表明，红富士、黄元帅、国光、金帅苹果榨取的混浊汁均含有丰富的营养成分，如维生素、矿物质等。
五、结论1. 红富士苹果榨取的混浊汁稳定性较好，其次是黄元帅和国光，金帅苹果榨取的混浊汁稳定性较差。
2. 添加稳定剂和延长高温杀菌时间可以提高混浊汁的稳定性。
混浊苹果汁生产中的酶促褐变及其防止研究进展
混浊苹果汁生产中的酶促褐变及其防止研究进展
赵光远;张陪旗
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2006(027)011
【摘要】介绍了苹果中与酶促褐变有关的多酚氧化酶及酚类物质,以及在混浊苹果汁生产中防止酶促褐变的各种方法.
【总页数】4页(P602-605)
【作者】赵光远;张陪旗
【作者单位】郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南,郑州,450002;郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】TS255.44
【相关文献】
1.曲酸对苹果汁酶促褐变抑制作用的研究 [J], 刘波
2.储藏温度和时间对混浊苹果汁混浊稳定性的影响 [J], 赵光远;荆利强;张雪莹;周晶晶;常杨
3.苹果汁混浊的原因及防止方法 [J], 吉喆
4.苹果汁酶促褐变抑制方法的比较 [J], 唐贵芳;赵秋艳;乔明武;宋莲军
5.胶对混浊苹果汁混浊稳定性的影响 [J], 赵光远;李娜;纵伟;安广杰
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果汁褐变机理研究进展
04 / 现代食品 XIANDAISHIPIN
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Modern Food 行业综述
汁饮料的加工进程中。在 1987 年，M.Y.Coseteng 等相 定性欠佳，容易导致褐变问题出现，因此，为达到褐
Yao Sen （Research Institute of Hangzhou Wahaha Group Co. Ltd., Hangzhou 310018, China）
摘 要：纵观可知，为充分实现水果附加值的全面强化，可运用果汁加工这一有效的措施途径，旨在合理 规避由于果汁未能及时出售而造成的经济损失情况出现。然而，在果汁加工进程当中，果汁褐变始终是果汁加 工行业所面临的巨大难题，基于此进行研究显得十分重要。
关专家针对多酚氧化物酶褐变底物浓度跟褐变程度相 变控制目标可采用降低果汁 pH 值这一有效手段。与
互之间关系展开研究时，发现所分析的全部 7 类样品 此同时，pH 值同样会对酶促褐变产生巨大影响，在
中，果汁褐变的实际程度跟底物或者是多酚氧化酶的 日常实验开展中，郝惠英专家发现，在苹果果汁中，
活性相互间关联度是较小的，若需将其划分成两类， 多酚氧化酶 pH 值范围应控制在 4.7 ～ 7.4 内，6.2 最
关键词：果汁；褐变；机理 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Throughout the show, for the full realization of the fruit added value to strengthen the comprehensive, juice processing the effective measures can be used to reasonably avoid economic loss caused due to the juice to be sold in a timely manner appeared. However, in the process of fruit juice processing, fruit juice browning is always a great challenge for the juice processing industry, and it is very important to study it. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Fruit juice; Browning; Mechanism 中图分类号：TS255.44
混浊苹果汁生产中的酶促褐变 及其防止研究进展
时，发现在饱和浓度下，4 - 愈创木酚常被最快地氧化。 一些酚类如紫铆因、咖啡酸和二羟咖啡酸是比 4- 愈创木 酚更好的底物。表观 K m 值表明苹果多酚氧化酶对苹果 皮层中的自然底物绿原酸、两个儿茶素异构体及原花青 素 B 2、C 1 的亲合力并不高。单酚类的底物有 p - 甲( 苯) 酚、p - 绿原酚、p - 香豆酸、根皮素和根皮苷。至于 苹果黄酮醇类，尽管酶可以缓慢地氧化苷元，五羟黄 酮的糖基化衍生物不是底物。
602 2006, Vol. 27, No. 11
食品科学
※专题论述
混浊苹果汁生产中的酶促褐变 及其防止研究进展
赵光远，张陪旗 (郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州
450002)
摘 要：介绍了苹果中与酶促褐变有关的多酚氧化酶及酚类物质，以及在混浊苹果汁生产中防止酶促褐变的各种 方法。 关键词：混浊苹果汁；多酚氧化酶；酚类物质；酶促褐变
Key words：cloudy apple juice；PPO；phenolics；enzymatic browning
中图分类号：TS255.44
文献标识码：A
文章编号：1002-6630(2006)11-0602-04
苹果由于富含酚类物质而 V C 含量相对较低，所以 在有高活力的多酚氧化酶( P P O ) 的催化作用下，苹果制 品在加工中很易发生酶促褐变。如在混浊苹果汁的制备 过程中，有 70% 以上的褐变发生在破碎过程中[1]。褐变 不仅影响产品的色泽，还会对产品的风味有负面影响， 所以，在苹果加工中防止酶促褐变尤为重要。
多糖的硫酸盐已被证明有抗褐变能力。苹果汁中单 独加 0.25% 角叉菜聚糖或同时加 0.05% 角叉菜聚糖和 0.5% 的柠檬酸，可在常温下 2 4 h 不褐变。0 . 1 % 角叉菜聚糖
浓缩苹果汁酶促褐变及其控制 - 中国果汁网 - 聚焦行业·共创价值
浓缩苹果汁酶促褐变及其控制李佩艳 仇农学(陕西师范大学食品工程系, 西安710062)摘要:酶促褐变是引起苹果浓缩汁色值降低、品质劣变的主要原因之一,本文介绍了浓缩苹果汁酶促褐变的三个必要生化条件:酚类物质、多酚氧化酶(PPO)和氧气,并综述了浓缩苹果汁生产中酶促褐变的控制方法,如加热钝化酶、调节pH值、添加酶或底物的抑制剂、使用膜技术、添加漆酶等,均能有效控制浓缩苹果汁的酶促褐变,提高果汁的品质。
关键词:浓缩苹果汁,酶促褐变,控制方法Mechanism and Control of the Enzymatic Browningin Apple J uice ConcentrateLi Peiyan, Q iu N ongxue(F ood Engineering Department,Shaanxi N ormal University,X i’an710062)Abstract:Enzymatic browning is one of the major factors to cause the low quality of apple juice concentrate.In this paper the three biochemical conditions of enzymatic browning of apple juice concentrate are com prehensively analyzed.Many possible methods of s olving enzymatic browning,such as,heating,regulating pH,adding inhibitors of PPO,using abs orber resin,are put forward respectively.Those methods,using in apple juice concentrate,can effectively inhibit enzymatic browning and im2 prove its quality.K ey w ords:Apple juice concentrate,Enzymatic browning,C ontrol1 前言新鲜苹果经过破碎、压榨工序后,很容易发生酶促褐变,不仅影响产品的感官品质、风味和营养价值,而且影响我国果汁产业的发展。
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Tong 等[22]发现六种商业果胶样品对苹果汁的褐变有 抑制作用，其中两种果胶制品当添加量为 0 . 5 % ( W / V ) 时，可防止新鲜苹果汁 24h 不褐变，但进一步的分析表 明起作用的不是果胶本身，而是其中含有的少量草酸。 与其他的抗褐变剂相比，草酸的抗褐变效率(1.1mmol/L 的 I50 值)与曲酸相当并优于半胱氨酸和谷胱甘肽。
Genovese 等[28]在破碎苹果的同时喷热蒸汽，苹果 在破碎时果浆在 65～70℃保持 15～20s，因 PPO 得以抑 制而防止酶促褐变，生产高质量的混浊苹果汁。国内 赵光远等[29]也有相似研究，但果浆温度到了 9 5 ℃。
将有两极性的膜的电渗析技术引入混浊苹果汁的生 产在上世纪 90 年代初已有报道。此项技术可将苹果汁的 pH 值在 30min 之内降至 2.0，而后等苹果 PPO 失活后再 将苹果汁的 p H 升至初始 p H 值，而此时苹果 P P O 已因 经受了低 p H 值处理而不可逆失活，酶促褐变可被避 免。由于没有加酸和碱，较好地保留了混浊苹果汁的 自然风味[ 3 0 ] ，但工业生产还未使用此技术。
苹果中的酚类物质含量很大程度上与一些因素如苹 果种类、成熟度、环境等有关。果皮中特有的酚类是 花色素苷和黄酮醇苷[7]。幼果中酚类物质浓度很高，但 在其成熟过程中快速降低。采后的贮藏条件也会影响苹 果中的酚类物质含量[8]。
酚类物质的性质很活泼，很易被氧化。在苹果清 汁的生产过程中，酚类物质( 特别是原花青素) 会在酶 解、过滤、澄清等操作单元中损失。 1.2 苹果中的多酚氧化酶(PPO)
可溶性β环糊精也有抗褐变能力，且随着浓度的增 大抗褐变能力增强。β环糊精的抗褐变能力可被磷酸盐 所增强。环糊精抗褐变的机理为包埋了绿原酸等底物， 使之与多酚氧化酶隔离[24]。
蜂蜜也有抑制苹果多酚氧化酶活性和防止褐变的功 能，单独使用时效果不太好，加到偏亚酸氢盐和抗血 酸中后的抗褐变前景很好[25]。
Key words：cloudy apple juice；PPO；phenolics；enzymatic browning
中图分类号：TS255.44
文献标识码：A
文章编号：1002-6630(2006)11-0602-04
苹果由于富含酚类物质而 V C 含量相对较低，所以 在有高活力的多酚氧化酶( P P O ) 的催化作用下，苹果制 品在加工中很易发生酶促褐变。如在混浊苹果汁的制备 过程中，有 70% 以上的褐变发生在破碎过程中[1]。褐变 不仅影响产品的色泽，还会对产品的风味有负面影响， 所以，在苹果加工中防止酶促褐变尤为重要。
大部分的研究表明大多数的苹果多酚氧化酶的最适 p H 为 4 . 5 ～5 . 5 [11]，此外，它们表现出一定的耐酸度， 因为在 p H 为 3 时仍有 3 0 % 的酶活性。也有人发现从富 士苹果提取到的多酚氧化酶的最适 pH 为 7.2[12]。
利用提纯的苹果多酚氧花酶建立摸拟体系的研究已 经较充分。Janovitz-Klapp 等[13]考察了还原剂、羧酸和 卤化物对苹果多酚氧化酶的抑制，体系采用单底物 4- 愈 创木酚。研究发现对 PPO 的抑制顺序为亚硫酸氢盐＞半 胱氨酸＞ V C 。芳香族羧酸是 P P O 的竞争性抑制剂，抑 制效果随着 pH 从 5 降到 3.6 而增强，抑制作用归因于羧 基的中性形式。卤化钠的抑制顺序为 NaF ＞ NaCl ＞ NaBr ＞ NaI。氟化物在 pH3.5～5 与羧酸有相同的抑制效果。 H F 是最具潜力的抑制剂。
在提取 PPO 时，可用酚结合试剂避免多酚氧化酶与 酚之间的作用，如聚乙二醇、可溶及不可溶的聚乙烯 吡咯烷酮(PVP,PVPP)[9]。DEAE 纤维素色谱柱、磷酸钙 吸附色谱柱、疏水色谱、凝胶色谱、固定金属螯合物 色谱柱、亲和色谱等技术都曾用于苹果多酚氧化酶的纯 化[ 1 0 ] 。
国内对苹果多酚氧化酶的纯化进行得较晚，于佳等 [10]将硫酸铵沉淀后的酶经透析后离心，取上清液经 phenyl-sepharose CL-4B 柱阶段洗脱，得到了部分纯化的酶。
目前有两种评价褐变的方法。一是测量果汁的乙醇 提取溶液在 400nm 的光吸收[17] ，A400 越大褐变越严重。 二是采用三色激励测色法[18]，由色差仪测定果汁样品的 L 值，a 值及 b 值。L 值变小、a 值增大表明发生了酶 促褐变。
总结已有的有关苹果制品加工过程中的酶促褐变防 止的研究报道，可把酶促褐变的控制分为化学方法、物 理方法、酶法以及多种因素共同作用。 2.1 化学方法
Abstract：The PPO and phenolics involved in the enzymatic browning in apple and some methords to inhibit the enzymatic
browning occurring in the processing of cloudy apple juice were discussed.
1 与酶促褐变有关的酶和底物
酶促褐变可定义为：酚类先被酶氧化为淡色的醌类 (初级产物)[2]，醌类物质再经进一步的酶促或非酶促反应 ( 很复杂的次级反应，酚、抗坏血酸、亚硝酸盐、肽 及蛋白质中的半胱氨酸、含胺基的物质都可能参与反 应) 形成色素，色素的颜色强度会随最初的酚类和氧化 反应的环境因素的不同而不同。色素包括可溶性和不溶 性的[3]。苹果在受生理和机械损伤以及贮藏时，原本分 布在细胞不同部位的酶与底物有了相遇的机会，于是发 生了酶促褐变。酶促褐变降低了苹果的营养价值，改 变了其风味。酶促褐变主要与多酚氧化酶( P P O ) 有关， 它在氧气存在下作用于酚类物质。
1.1 苹果和苹果制品中的酚类物质 从苹果清汁、果浆中提取和测定酚类物质已有报
道。因为提取方法不能确保所有酚类都很好溶解[ 4 ] ， 加上酚类的测定方法较多( 有化学法、物理法和 H P L C 法) [5]，各种方法侧重点不同，所以总酚的定量不精确。 近些年毛细管色谱[6]、先硫解再用反相 HPLC 以及 ESIMS 和 ESI-MS/MS 等方法和技术也已应用于苹果酚的结 构分析。
高压技术是很好的发展方向，因为它可将苹果 P P O 在不太高的温度下失活，同时也可将微生物杀死。这 样苹果不经高温过程而许多营养和风味物质得以最大限 度的保留，生产出的混浊汁更天然。目前要使苹果 P P O 失活，常温下要 6 0 0 M P a 的高压，如附以升高温度则有 利于酶的失活。问题是酶是否在常压下活力再回复，另 外，此技术处于研究阶段[ 3 1 ] 。 2.3 酶法
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混浊苹果汁生产中的酶促褐变 及其防止研究进展
赵光远，张陪旗 (郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州
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摘 要：介绍了苹果中与酶促褐变有关的多酚氧化酶及酚类物质，以及在混浊苹果汁生产中防止酶促褐变的各种 方法。 关键词：混浊苹果汁；多酚氧化酶；酚类物质；酶促褐变
多糖的硫酸盐已被证明有抗褐变能力。苹果汁中单 独加 0.25% 角叉菜聚糖或同时加 0.05% 角叉菜聚糖和 0.5% 的柠檬酸，可在常温下 2 4 h 不褐变。0 . 1 % 角叉菜聚糖
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食品科学
※专题论述
和 0.5% 的柠檬酸可使含有 0.1% 的苯甲酸钠的苹果汁在 3℃ 保藏 3 个月不褐变。0.5% 角叉菜聚糖和 0.5% 的柠檬酸 也可用于苹果碎块的防褐变[23]。
廖小军等指出在苹果破碎时加 0.03%～0.1% 的抗坏 血酸以防止褐变。姚晓敏等认为采用乙酸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和亚硫酸钠 处理鲜切苹果比氯化钠护色效果好[26]。 2.2 物理方法
快速、连续的热 - 冷处理可使酶失活。把加工果汁 的设备尽可能地密封，甚至充以惰性气体，使酶促反 应没有了底物氧气。或实现连续化生产，减少苹果碎 片与空气的接触时间，都可有效地防止酶促褐变，只 是这些对设备要求较高[27]。
1.2.2 酶的动力学特性 研究者以不同的酚类物质为底物来比较氧气消耗
时，发现在饱和浓度下，4 - 愈创木酚常被最快地氧化。 一些酚类如紫铆因、咖啡酸和二羟咖啡酸是比 4- 愈创木 酚更好的底物。表观 K m 值表明苹果多酚氧化酶对苹果 皮层中的自然底物绿原酸、两个儿茶素异构体及原花青 素 B 2、C 1 的亲合力并不高。单酚类的底物有 p - 甲( 苯) 酚、p - 绿原酚、p - 香豆酸、根皮素和根皮苷。至于 苹果黄酮醇类，尽管酶可以缓慢地氧化苷元，五羟黄 酮的糖基化衍生物不是底物。
大部分的有关苹果多酚氧化酶的动力学研究的反应 液只含一种酚，可是在果蔬的产品中往往几种酚类并存 并可当做酶的底物参与反应。Janovitz-Klapp等[14]对含有 两种酚类物质的模型系统进行了动力学研究，他们得到 了一个等式，可由相关的浓度(S1 和 S2)及存在的每个单 酚的动力学参数 (Km1、Vm1 和 Km2、Vm2)推测初始氧气吸 收速度 V t 。如果新增的物质的浓度和动力学参数已知， 则此式可容易地推广到含多于两种酚的更复杂的溶液。 Goupy 等[15]用从苹果中提取的多种酚类建立模拟系统研 究发现，各个单酚之间的氧化互有影响，除了主要酚 类外，绿原酸( C G ) 、表儿茶素( E P ) 、原花青素 B 2、黄
Achievements of Studies on Enzymatic Browning and Its Prevention in the Processing of Cloudy Apple Juice
ZHAO Guang-yuan，ZHANG Pei-qi (School of Food and Biology Engineering, Zhengzhou Light Industry College, Zhengzhou 450002, China)