苹果褐变抑制的研究

!"
!""#$%&’$!($)*$+
食品研究与开发
理论研究
而且在某种程度上还加剧了褐变。 抗坏血酸氧化褐变的程度主要取决于抗坏血 生产中常用的抗坏血 酸的种类、 浓度及 !" 等因素。 酸有 # 种类型： 其 $—抗坏血酸， $—抗坏血酸钠等， 效价基本相近。至于抗坏血酸及其类似物的使用浓 度，须注意在满足有效抑制酶促褐变所需用量的同 ［%］ 时， 不宜太大， 因为浓度越大， 自身氧化褐变越明显 。抗坏血酸的自身褐变一方面是因为抗坏血酸可以 在抗坏血酸氧化酶的作用下氧化褐变， 另一方面是 因为抗坏血酸本身常发生氧化褐变， 反过来也会影 响产品的色泽。相信上述的实验结果与抗坏血酸的 浓度过高有关。柠檬酸加剧褐变的原因还有待于进 一步的研究。 对 比 我 们 的 侯 选 护 色 剂 &’( ) *+,-. 和 (’/ ) 我们发现： &’( ) *+,-. 护色效果较 (’/ )01,01,-， 稍好， 二者相差不大， 但 *+,-. 在水中的溶解性不如 所以我们选择 (’/ )的 01,- 做护色剂。 01,-， #’. 01,- 浸渍时间的确定 为了进一步优化护色效果， 我们将苹果切片在 (’/ )的 01,- 溶液中分别浸渍不同的时间，考察了 浸渍时间对护色效果的影响。图 2 所示是苹果切片 浸渍不同 时 间 后 取 出 置 于 空 气 中 其 褐 变 程 度 随 时 间的变化。
F9GHI JK L;;MN L19O:PQJR1O1< -J1< H?!， -4G /2?:S5.’ ， -J1< M?( （!8T?U2. ;VW75+X Y520?XS O.Z3B+X?W. F53BV[?Z?W. O.ZX?X5XB， T?U2. "!##EA， F\22.]?， /\?.2； ’842.D^\W5 I2.DF\B.D92.D ;\2V>+S /W>32.S， M9H， 42.D^\W5 (!##!’， -\B_?2.D， /\?.2； (8 P2W_? /?D2VBXXB K2+XWVS， P2W_? "’!###， F\22.]?， /\?.2） ： ， #$%&’()& L++WV7?.D XW X\B I [205B) VBC0B+X2.+B, =S +\VW>2X?+ 2=BVV2X?W. XBZX 2.X?:=VW‘.?.D BCC?+?B.+S WC [2V?W5Z VB2DB.XZ ‘BVB +W>32VB7 ，W3X?>20 XB+\.W0WDS ‘2Z ZB0B+XB7 XW =Ba ZW2b?.D 2330B +5XZ ?. !8A @ 12/0 2.7 #8#A @ *+ ZW05X?W. CWV !A >?.5XBZ8 *+, -.’/%： 3VWXB+X?W. +W0WV ； 2330B； =VW‘.?.D
苹果因其诱人的风味和脆而多汁的质构成为 水果家族中倍受宠爱的一员。对其进行深加工， 如 将其制成苹果果粒悬浮饮料， 保持苹果的风味和甘 脆口感， 无疑是具有吸引力的。但苹果被制粒后首 先带来的褐变问题， 是其产品能否被接受的前提。 苹果去皮后的褐变主要是酶促褐变， 引起褐变 的酶主要是多酚氧化酶，这种酶反应需要四个因素 才能进行， 即氧、 多酚氧化酶、 底物、 铜离子［!］ 。阻止 此反应可以通过除氧，降低活性铜离子和底物浓度 或直接钝化酶来实现。多酚氧化酶并非非常耐热的 酶， 在大多数情况下， 已足 "#$%#&下热处理短时间， ［’， (］ 以使酶部分或全部地不可逆失活。有资料表明 ： 柠檬酸、 抗坏血酸)*+, 、 、 等可用来进行苹 -./0’ 12/0 果的护色， 其护色机 理 各 不 相 同 ： 柠檬酸可降低处 理液的 34， 并络合 /5’6， 从而降低活性 /5’6浓度； 抗 坏血酸 （*+） 作为还原剂可降低处理液氧含量； -./0’ 中的 -.’6具有络合能力，而且其 7 电子层呈全充满 结构，不 含 有 易 被 可 见 光 激 发 的 自 旋 平 行 的 7 电 子，能避免它与多酚类物质络合时产生有色物质。 因此， 当 -.’6与苹果片中的多酚类底物如绿原酸、 儿 茶酚发生络合反应， 生成阻碍酚酶催化氧化作用的 新型结构物质后， 就能抑制酶促褐变反应。 12/0 能 护色在于它能部分排除溶于水中的氧气。 本实验将采用各种护色液并采用全自动测色 色差计来进行护色效 果 的 比 较 ， 在此基础上， 确定 合适的护色工艺。 仪器 ! 实验材料、 !8! 实验材料 红富士苹果 陕西 市售 氯化锌 分析纯 中国太仓市中心化工厂 氯化钠 食品级 上海化学试剂有限公司 抗坏血酸 （*+ ） 分析纯 无锡东湖塘化学试剂厂 柠檬酸 分析纯 中国医药集团上海化学试剂公司 !8’ 实验仪器 全自动测色色差计 （9/:;!< 型） 北京光 学仪器厂 " 实验方法 ’8! 不同护色方法护色效果的比较 （去 核 ） 后分别进行以 苹 果 清 洗!去 皮!切 片 下处理： 直接置于空气中； 28未经任何处理， 在沸水中热烫 取出置于空气中； =8 ! >?.， 溶液中浸渍 ’# +8在 -./0（ #8!A @， #8’ @） ’ #8! @ ， 取出置于空气中； >?.， B8 在 12/0 （! @ ， !8A @ ， ’ @ ） 溶 液 中 浸 渍 ’# 取出置于空气中； >?.， （#8#A @ ， 溶 液 中 浸 渍 ’# C8 在 *+ #8! @ ， #8!A @ ） 取出置于空气中； >?.， （#8A @ ， 溶 液 中 浸 渍 ’# D8 在柠檬酸 ! @， !8A @ ） 取出置于空气中； >?.， 间隔一定的时间在 9/:;!< 型全自动测色色 差计上测定， 对于 在 护 色 液 中 浸 泡 的 苹 果 片 ， 以从 护色液中取出时开始计时， 每次测定三个样品取平 均值。 ’8’ 浸渍时间与褐变程度的关系 根据 ’8! 的实验结果， 选取适当的护色方法， 使 苹果片在护色液中浸泡不同的时间， 然后取出置于 空气中；间隔一定的时间在 9/:;!< 型全自动测
图 # 不同浓度的 /4’>! 溶液护色效果的比较
图 + 不同浓度的 ?@’> 溶液护色效果的比较
非热烫护色多采用化学法， 由图 # 和 + 可以看 出， 采用不同浓度的 /4’>! 的护色效果基本上接近， 而在一定的时间范围内，三种浓度的 ?@’> 的护色 效果基本上也差不多， 但随着时间的延长， , A?@’> 的护色效果下降， 而 ,"= A 和 ! A 的 ?@’> 的护色效 果基本上还是差不多。因此， 从节约经济成本和保 持苹果风味的角度考虑， 8", A /4’>! 和 ,"= A ?@’> 可以作为侯选护色剂。
左右， 因此浸渍时， 不 用 调 节 01,- 溶 液 的 酸 度 ， 直 接浸渍。 #’% 护色剂的复配 在确定了 (’/ ) 01,- 护色的优化条件以后， 我 们尝试采用 01,- 与其它护色剂配合使用，以期进 一步改善护色效果。 01,- 与 *+,-. 及 78 的复配使 用效果见图 9。 由图 9 可以看出： 01,-:*+,-.:78 组 合 的 护 色 效果最好， 与初始 5 值接近， 单独用 01,- 和 01,-: *+,-. 组合的护色效果差不多，可见 01,- 和 *+,-. 之间并没有协同作用。 78 的增效作用可能是由于其 护色机理与 01,- 及 *+,-. 不同， 因而配合使用时产 生了协同作用。
图 # 不同护色剂复配对苹果护色效果的影响 （初始值 5UTT’(%）
鉴于以上的实验结果，我们选取 (’/)01,- 和 结果见图 (& 。 &’&/)78 组合进行实验，
图 ! 浸渍时间对苹果护色效果的影响
图 $% 01,- 与 78 复配对苹果护色效果的影响 （初始值 5UT(’.(）
从图中可以看出， 浸渍 (/ 34+ 的苹果切片其 5 值随时间的延长基本没有明显的变化， 护色效果优 于浸渍 (& 34+ 和 .& 34+ 的样品。因此， 确定 (’/ ) 浸渍苹果切片时间为 。 01,(/ 34+ #’# 护色液酸度与褐变程度的关系 苹果的褐变主要是由苹果中的多酚氧化酶所 引起， 而该酶的作用有其最适 !"， 故很有必要研究 护色液酸度与褐变程度的关系。实验采用柠檬酸溶 液调节 (’/ ) 01,- 溶液的酸度分别至 !"#’&、 %’& 和 /’&，苹果切片在上述溶液中浸渍 (/ 34+ 后的护色 效果如图 6 所示。
抗坏血酸可作为食品抗褐变剂， 它具有下列优 良的性能： 抑制对氧敏感的食物成分氧化 @" 清除氧， B"将系统的氧化还原电势移向还原范围 C"产生酚类或脂溶性抗褐变剂 对螯和剂起增效 D" 维持巯基以—E% 形式存在， 作用 F"还原不受欢迎的氧化产物等作用。 它常作为果汁中的添加剂， 对褐变起到有效的 抑制作用。因此， 在试用了盐类护色剂后， 实验又考 察了 GC 和柠檬酸的护色效果， 结果见图 = 和 : 。从 图中数据可以看出，两者的护色效果均不如 ?@’> ，
!"
!""#$%&’$!($)*$+
食品研究与开发
理论研究
苹果褐变Hale Waihona Puke Baidu制的研究
宗 迪!， 朱彩云 ’， 宗 力( （!8 西安市产品质量监督检验所， 陕西 西安 "!##EA ； 浙江 杭州 (!##!’ ； ’8 杭州养生堂有限公司， (8 宝鸡卷 烟厂， 陕西 宝鸡 "’!### ）
摘要： 实验采用色差法， 以I值 （总反射度） 为指标比较了不同浓度的护色剂对苹果的护色效果， 确定了优化的苹果酶 促褐变抑制方法： 苹果在切块过程中用 !8A@12/06#8#A@*+ 溶液浸渍 !A>?.。 关键词： 护色； 苹果； 褐变
从图 (& 可以看出： (’/ ) 01,-:&’&/ )78 组 合 与 (’/ ) 01,-:&’( ) *+,-.:&’&/ )78 的接近，所以 综合以上实验结果， 我们确定在苹果切片加工过程 中选取的护色条件为： (’/ ) 01,-:&’&/ ) 78，浸泡 (/ 34+。 ! 结论 通过对不同护色剂及护色剂组合对苹果切片护 色效果的比较，确定了适宜的苹果切片护色条件为： 在加工苹果切片时采用 (’/ ) 01,-:&’&/ ) 78 为护 得到的苹果切 色液， 浸渍 (/ 34+ 。采用此护色工艺， 片可在空气中暴露相当长的时间而没有明显的褐变。 参考文献：
图 $ 不同浓度的 GC 溶液护色效果的比较
图 " 未经处理的苹果的褐变变化图
图 # 不同浓度的柠檬酸溶液护色效果的比较
图 ! 热烫后苹果的褐变变化图
热烫的目的是使多酚氧化酶失活以抑制酶促 褐变。热烫后的苹果片发青， 因此测得的 - 值与用 其它方法处理的相比很小， 但其在所测的时间范围 内变化不 大 ， 说 明 其 颜 色 基 本 上 没 发 生 太 大 的 变 化， 护色很稳定， 但苹果的质构却在热烫中受到严 重影响， 果肉变软， 失去脆性， 口感下降。也就是说， 热烫虽然对保持苹果色泽有效， 但不能作为制备苹 果果粒的有效方法。
理论研究
食品研究与开发
!""#$%&’$!($)*$+
!!
色色差计上测定。
!"# 护色液酸度与褐变程度的关系 根据 !"! 的实验结果， 选取适当的浸泡时间， 用 柠檬酸溶液调节不同 $% 的护色液，使苹果片在护
色液中浸渍， 然后取 出 置 于 空 气 中 ； 间隔一定的时 间在 &’()!* 型全自动测色色差计上测定。 !"+ 护色剂的复配 以由以上的实验结果所确定的护色方法为主， 再与其它的护色方法结合进行护色工艺的复配实验。 ! 结果与讨论 #", 不同护色方法的比较 在本实验中，苹果色泽的保持即褐变程度采用 ［+］ 全自动测色色差计进行测定。据文献报道 ， 色差测 量结果中的 -， .， / 值和 0 值随时间的延长而减小， 而 1， 2 值则随时间的延长而增大。 .， / 和 2 值与褐 ［+］ 变程度的相关性不大。 ： 总反射度 )345647 等人报道 （或 2 值） 更好。 - 值与褐变程度的相关性比 1 值 值与褐变程度呈负相关， 即： 褐变越严重； - 值越小， 褐变越轻。我们在初步的实验中也发现 - 值越大， 值大小与 眼 睛 观 察 到 的 褐 变 程 度 具 有 较 好 的 相 关 性。因此， 本实验中以 - 值为指标进行比较。 图 , 所示是未经处理的苹果切片后直接放置 空气中的褐变情况， 从图中可以看出， 经 !#8 964 的 空气暴露， - 值由初始的 :+";+ 下降至 +;";<，尤其 是起初的 =8 964， - 值下降速度非常快，即褐变严 重。所以， 有必要对苹果进行处理来抑制褐变。