酶促褐变

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酶促褐变的影响

酶促褐变的影响

酶促褐变的影响因素一、实验目的1.了解水果蔬菜切分后酶促褐变的机理和影响因素;2.了解亚硫酸盐、温度、pH值、酸度、还原剂等因素对反应速度的影响;3.理解酶促褐变的控制方法。

二、实验原理果蔬材料中的酚酶催化多酚类第五产生醌类物质,并进一步聚合成黑色素。

很多因素可以影响酶促褐变,其影响的机理也各不相同。

非酶促褐变:非酶褐变又可分为以下三种类型1、当还原糖与氨基酸混合在一起加热时会形成褐色“类黑色素”,该反应称为羰氨反应,又称“美拉德反应”。

非还原糖在不发生水解的条件下不会发生美拉德反应。

2、糖类在无氨基化合物存在下加热到其熔点以上,也会生成黑褐色的色素物质,这种作用称为焦糖化作用。

3、柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗,放出二氧化碳,抗坏血酸含量降低,这是由于抗坏血酸自动氧化而产生的褐变。

酶促褐变:酶促褐变是发生在水果、蔬菜等植物性食物中的由酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。

果蔬发生酶促褐变后,产品颜色发暗。

为保护果蔬原有色泽,往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫过程,从而达到护色的目的。

除热烫外,也可通过控制酸度、添加抗氧化剂(如异抗坏血酸钠)、亚硫酸盐类物质(如二氧化硫、焦亚硫酸钠)来抑制酶活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。

三、实验材料与试剂马铃薯、苹果、将马铃薯和苹果去皮后切成豌豆大小的碎块。

0.5%维生素C溶液、0.5%维C-2%柠檬酸混合液、0.5%亚硫酸氢钠溶液四、实验过程1、温度对果蔬酶促褐变的作用用不锈钢刀切取苹果、马铃薯各4小片,各分成两份,一份放在室温下,另一份切好后立即投入沸水中,热处理5~ 10min,取出置于室温下,每隔20min观察一次,共观察四次,记录切片颜色的变化。

2、护色剂对果蔬加工制品的影响按下列所列试剂编号配置护色剂A、0.5%维生素C溶液B、0.5%维C-2%柠檬酸混合液C、0.5%亚硫酸氢钠溶液D、蒸馏水用不锈钢刀切取苹果、马铃薯各8小片,每一编号溶液放苹果、马铃薯各2小片,注意让溶液淹没切片,处理20min后,取出置于室温下,每隔30min观察一次,共观察四次,记录切片颜色的变化。

预防酶促褐变的措施

预防酶促褐变的措施

预防酶促褐变的措施1. 引入抗氧化剂目的:抗氧化剂可以阻止或延缓食物中的氧化反应,从而减少酶促褐变的发生。

引入抗氧化剂可以保持食物的色泽、口感和营养价值。

实施步骤:•确定适合食物类型和工艺的抗氧化剂。

•按照生产配方将抗氧化剂添加到食品中。

•控制添加量,避免过量使用导致其他质量问题。

预期效果:•抗氧化剂能够有效抑制食物中的自由基产生,减少酶促褐变发生的可能性。

•食品保持良好的色泽、口感和营养价值。

2. 降低储存温度目的:降低储存温度可以减缓酶活性,延缓酶促褐变反应。

低温储存还有助于保持食品新鲜度和品质。

实施步骤:•确定适宜的储存温度,根据食物的特性和储存要求进行调整。

•使用冷藏设备或冷冻设备进行储存。

•定期监测储存温度,确保符合要求。

预期效果:•降低储存温度可以减缓酶活性,延缓酶促褐变反应的发生。

•食品保持较长的保质期和良好的品质。

3. 控制pH值目的:控制食物中的pH值可以影响酶活性和酶促褐变反应。

不同pH值下,酶的活性会有所差异。

实施步骤:•确定适宜的pH范围,根据食物类型和工艺要求进行调整。

•使用调味料、添加剂等调节食物中的pH值。

•定期检测食物中的pH值,确保符合要求。

预期效果:•控制食物中的pH值可以影响酶活性和酶促褐变反应。

•食品保持较长时间内稳定的色泽和品质。

4. 加工前处理目的:加工前处理可以去除或减少食材中的酶和其他与酶促褐变相关的物质,从而降低酶促褐变的风险。

实施步骤:•对食材进行清洗、削皮、切片等预处理。

•使用适当的方法,如高温短时间烫煮、漂白等,去除或减少食材中的酶和其他相关物质。

•控制处理时间和温度,避免对食材造成过度破坏。

预期效果:•加工前处理可以去除或减少食材中的酶和其他与酶促褐变相关的物质。

•食品在加工过程中减少酶促褐变反应的发生。

5. 合理包装目的:合理包装可以防止氧气、水分等外界因素对食物的影响,减少酶促褐变反应发生的可能性。

实施步骤:•选择适合食品特性和储存要求的包装材料。

酶促褐变

酶促褐变

同学们,今天我们的实验是酶促褐变,我们选用多酚氧化酶动力学模型来研究酶促褐变,我们知道,平常我们日常生活中,切开苹果,就会发现苹果表面就会变色,颜色就会变深,这就涉及到酶促褐变,在动物里中各种酶叫酪氨酸酶,其实也表明酪氨酸是作为反应底物,在植物里就是多酚氧化酶,也表明反应底物涉及到多酚类的化合物。

在完整的植物组织里面,多酚氧化酶和反应底物多酚化合物是被细胞组织分开的,当你切开它,弄伤它,反应物就会接触在一起,就会反应,这时候酶促褐变就发生了。

甲酚在多酚氧化酶的作用下,它就变成了儿茶酚,儿茶酚也可以在多酚氧化酶的作用下变成苯醌,酪氨酸在多酚氧化酶的作用下会被氧化成多巴,多巴进一步在多酚氧化酶的作用下会被氧化成醌。

醌进一步反应得到吲哚醌。

吲哚醌在475nm有个最大吸收波长,这样我们可以通过测量吲哚醌的浓度来监测反应的速度,本来是多巴,反应下去得到吲哚醌,我们监测这个就可以知道这个反应进程的速度,进程的动力学模型,在大部分情况下,酶的量是未知的。

我们就用酶活力来评价酶在反应中所起到的作用,而不是用浓度或重量。

国际酶学组织1个酶活力单位就是在1分钟内能转化1微摩尔底物的酶量。

植物组织培养中的褐变现象及其防止措施

植物组织培养中的褐变现象及其防止措施

04
褐变现象的研究进展
褐变与基因表达的关系
总结词
褐变与基因表达之间存在密切关系,一些关 键基因在褐变过程中被激活或抑制,影响植 物组织的褐变程度。
详细描述
在植物组织培养过程中,褐变通常与某些基 因的表达水平有关。这些基因可能涉及到酚 类物质的合成、代谢和运输等过程。通过深 入研究这些基因的表达模式,可以更好地理 解褐变现象的分子机制,并寻找有效的防止 措施。
添加抗氧化剂
总结词
在培养基中添加抗氧化剂可以有效防止褐变。
详细描述
抗氧化剂可以抑制酚类物质氧化,从而减少褐变的发生。常用的抗氧化剂包括 抗坏血酸、柠檬酸、硫代硫酸钠等。在培养基中加入适量的抗氧化剂,可以有 效降低酚类物质的氧化程度,从而防止褐变。
调节光照和温度
总结词
调节光照和温度也是防止褐变的措施之一。
详细描述
光照和温度对植物组织培养中的褐变也有影响。适当降低光照强度或缩短光照时间可以减少酚类物质 的氧化,从而降低褐变发生率。同时,保持恒定的培养温度也有助于防止褐变的发生。
优化培养条件
总结词
优化培养条件是防止褐变的综合性措施 。
VS
详细描述
除了选择适当的培养基和外植体、添加抗 氧化剂、调节光照和温度等措施外,优化 培养条件也是防止褐变的重要措施。这包 括控制培养室的湿度、定期更换新鲜的培 养基、及时转移生长过快或过慢的植株等 措施。通过综合运用这些措施,可以有效 降低植物组织培养中的褐变发生率。
05
结论与展望
研究成果总结
褐变现象的机制
植物组织培养中的褐变现象是由多种因素引起的,包括酚类物质氧化、酶促反应和非酶 促反应等。这些反应导致培养基颜色变深,影响植物的正常生长和发育。

酶促褐变机理和酶促褐变的控制措施

酶促褐变机理和酶促褐变的控制措施

.';. 酶促褐变食品发生酶促褐变需要有3个条件,酚酶、氧、适当的酚类物质,在某些瓜果中如柠檬、橘子、香瓜、西瓜等由于不含有酚酶,不能发生酶促褐变。

在控制酶促褐变的实践中,除去底物的可能性极小,现实的方法主要从控制酶和氧两方面入手,主要措施有:钝化酶的活性;改变酶作用的条件;隔绝氧气;使用抑制剂等。

常用的控制酶促褐变方法有:(1)加热处理因为酶是蛋白质,加热能使酚酶及其它的酶失活,加热处理时间必须严格控制,要求在最短时间内,既能达到钝化酶的要求,又不影响食品原有的风味。

如蔬菜在冷冻保藏或在脱水干制之前需要在沸水或蒸汽中进行短时间的热烫处理,以破坏其中的酶,然后用冷水或冷风迅速将果蔬冷却,停止热处理作用,以保持果蔬的脆嫩。

(2)调节pH 多数酚酶最适宜的pH范围是6~7之间,在pH为3以下时已无明显活性,降低pH来防止果蔬褐变是果蔬加工常用的方法,常用的酸有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等。

柠檬酸对抑制酚酶氧化有双重作用,既可降低pH,又可与酚酶辅基的铜离子络合而抑制其活性,通常与抗坏血酸或亚硫酸联用。

苹果酸是苹果汁中的主要有机酸,它在苹果汁中对酚酶的抑制作用比柠檬酸强得多。

抗坏血酸是十分有效的酶抑制剂,无异味,对金属无腐蚀性,同时又有营养价值,它不仅能降低pH,同时还具有还原作用,能将醌还原成酚从而阻止醌的聚合。

(3)用二氧化硫及亚硫酸盐处理二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠(低亚硫酸钠)都是广泛使用的酚酶抑制剂。

在蘑菇、马铃薯、桃、苹果加工中常用二氧化硫及亚硫酸盐溶液作为护色剂。

二氧化硫气体处理水果蔬菜,渗入组织快,但亚硫酸盐溶液使用更方便。

二氧化硫及亚硫酸盐溶液在弱酸性(pH=6)条件下对酚酶的抑制效果最好。

二氧化硫和亚硫酸盐对褐变的抑制机理有几种观点,有的认为是抑制了酶,有的认为是二氧化硫把醌还原成了酚,还有认为二氧化硫和醌的加合防止了醌的进一步聚合。

用二氧化硫和亚硫酸盐处理不仅能抑制褐变,还有一定的防腐作用,并可避免维生素C的氧化,但其特点是对色素(花青素)有漂白作用,腐蚀铁罐内壁,破坏维生素B1,有不愉快的味感和嗅感,浓度高时有碍健康。

实验一 果蔬酶促褐变的控制及护色实验

实验一 果蔬酶促褐变的控制及护色实验

食品工艺学实验实验一蔬菜加工中护色实验与果蔬酶促褐变的防止一、实验目的1.熟悉果蔬酶促褐变的原理.2。

通过果蔬加工中热烫等处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验,初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。

二、实验原理新鲜绿色蔬菜如果在酸性条件下加工,由于脱镁反应的发生,发色体结构部分变化,绿色消失,变成褐色的脱镁叶绿素.如果在弱碱性条件下热烫,则叶绿素的酯结构部分水解生成叶绿酸(盐)、叶绿醇和甲醇,叶绿酸盐为水溶性,仍呈鲜绿色,而且比较稳定。

绿色果蔬或某些浅色果蔬,在加工过程中易引起酶促褐变,使产品颜色发暗。

为保护果蔬原有色泽,往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫处理,从而达到护色的目的。

果蔬加工中,往往采用热烫钝化酶:用控制酸度:加抗氧化剂(如异抗坏血酸钠):加化学药品(如二氧化硫、焦亚硫酸钠)来抑制酶的活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。

三、实验材料、试剂和仪器1、实验材料:绿色青菜、苹果、马铃薯2、试剂:1~5%愈疮木酚(或联苯胺)、3%过氧化氢、1%邻苯二酚、焦亚硫酸钠、异抗坏血酸钠柠檬酸氢氧化钠盐酸3、仪器:烧杯微波炉电热鼓风干燥箱四、操作步骤1、观察酶褐变的色泽:(1)马铃薯人工去皮,切成3mm厚的圆片,取一片切面滴上2~3滴1.5%滴愈疮木酚(或联苯胺)再滴上2~3滴过氧化氢,由于马铃薯中过氧化物酶的存在,愈疮木酚与过氧化氢经酶作用,脱氢而产生褐色的络合物。

(2)苹果人工去皮,切成3mm厚的圆片,滴1%邻苯二酚(或用邻苯三酚2~3滴,由于多酚氧化酶存在,而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。

2、防止酶褐变:(1)热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性,生产中利用热烫防止酶褐变,将马铃薯片投入沸水中,待再次沸腾计时,每隔一分钟,取出一片马铃薯用 1.5%愈疮不酚和3%过氧化氢滴在切面上,观察其变色的速度和程度,直到不变色为止,将剩余马铃薯投入冷水中及时冷却。

(2)不同化学试剂防止酶褐变:各种不同的化学试剂可降低价质中的PH值和减少溶解氧均可抑制氧化酶类活性,将切片的苹果分别取3~5片块投入到0。

酶促褐变

酶促褐变

果蔬在采后,由于组织衰老、失水、低温冷害、高CO2伤害、机械损伤、病原微生物浸染或其他逆境胁迫会引起褐变,从而影响了其外观、食用和销售[1]。

本文就果蔬酶促褐变的形成条件、褐变机理以及抑制方法进行了综述。

1酶促褐变的条件酶促褐变是指果蔬在受到机械损伤或处于异常环境(受冻、受热)下,在氧化酶作用下将酚类物质氧化形成醌,醌的多聚化以及它与其他物质的结合产生黑色或褐色的色素沉淀,从而导致果蔬的营养丢失。

酶促褐变反应的发生需要三个条件:底物、酶类物质和氧。

1.1底物底物,即酚类物质。

酚类物质按酚羟基数目分为一元酚、二元酚、三元酚及多元酚。

酚类物质的合成途径有两条:其一是由苯丙氨酸脱氨基而形成,其二由莽草酸或与之一个的环己烷生物直接芳香化而形成。

其中,第一条途径是高等植物中最主要的途径[2]。

酚类物质的氧化是引起果蔬褐变的主要因素[1],在果蔬贮存过程中随贮存时间的延长含量下降,一般认为是多酚氧化酶氧化的结果。

这些酚类物质一般在果蔬生长发育中合成,但若在采收期间或采收后处理不当而造成机械损伤,或在胁迫环境中也能诱导酚类物质的合成。

1.2酶类物质催化酶促褐变反应的酶类主要为多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)。

在果蔬细胞组织中PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度不同而有差异。

PPO在大多数果蔬中存在,如马铃薯、黄瓜、莴苣、梨、番木瓜、葡萄、桃、芒果、苹果、荔枝等,在擦伤、割切、失水、细胞损伤时,易引起酶促褐变[1,3,4]。

PPO 催化的酶促褐变反应分两步进行:单酚羟化为二酚,然后二酚氧化为二醌。

PPO以铜离子为辅基[3],其活性的最适pH值范围为5~7,有一定耐热性,其活性可以被有机酸、硫化物、金属离子螯合剂、酚类底物类似物质所抑制[6]。

POD在H2O2存在条件下能迅速氧化多酚物质,可与PPO协同作用引起苹果、梨、菠萝等果蔬产品发生褐变[7]。

1.3氧氧是果蔬酶促褐变的必要条件。

正常情况下,外界的氧气不能直接作用于酚类物质和PPO而发生酶促褐变。

果蔬酶促褐变机理的研究进展

果蔬酶促褐变机理的研究进展

果蔬酶促褐变机理的研究进展李彩云1,李 洁1,2,3,*,严守雷1,2,3,王清章1,2,3(1.华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070;2.环境食品学教育部重点实验室,湖北 武汉 430070;3.湖北省水生蔬菜保鲜加工工程技术研究中心,湖北 武汉 430070)摘 要:酶促褐变对果蔬在加工保鲜过程中的品质有重大影响,有关酶促褐变机理的相关研究也越来越多。

本文整理归纳了国内外围绕褐变机理进行的多酚氧化酶和酚类底物的相关研究,包括对多酚氧化酶种类、催化位点、提取、分离、纯化、活性测定方法的介绍;酚类化合物种类、含量变化及其变化原因的阐述;酚类酶促氧化反应、醌的生成途径、次级代谢过程、氧化终产物特性以及抗褐变剂抑制酶促褐变机理的报道,以期为酶促褐变机理的系统深入研究提供借鉴与参考。

关键词:酶促褐变机理;多酚氧化酶;酚类化合物;氧化产物Progress in Research on the Mechanism of Enzymatic Browning in Fruits and VegetablesLI Caiyun 1, LI Jie 1,2,3,*, YAN Shoulei 1,2,3, WANG Qingzhang 1,2,3(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Key Laboratory of Environment Correlative Dietology, Ministry of Education, Wuhan 430070, China; 3. Research Center of Aquatic Vegetable Preservation and Processing Engineering, Wuhan 430070, China)Abstract: Enzymatic browning has a significant impact on the quality of fruits and vegetables during processing and preservation, and increasing studies have been devoted to the mechanism of enzymatic browning. This article summarizes recent studies on the mechanism of enzymatic browning from the perspectives of polyphenol oxidase (PPO) and its phenolic substrates, including the types and catalytic sites of PPO and the methods used to extract, separate and purify PPO and determine its activity; changes in the types and contents of phenolics and the cause thereof; enzymatic oxidation of phenols, quinone production pathway, secondary metabolism process, oxidation end product characteristics and the mechanism of the inhibition of enzymatic browning by anti-browning agents. We hope that this review will provide a reference for systematic and in-depth studies on the mechanism of enzymatic browning.Keywords: enzymatic browning mechanism; polyphenol oxidase; phenolic compounds; oxidation products DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200401-008中图分类号:TS255.1 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2021)09-0283-10引文格式:李彩云, 李洁, 严守雷, 等. 果蔬酶促褐变机理的研究进展[J]. 食品科学, 2021, 42(9): 283-292. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200401-008. LI Caiyun, LI Jie, YAN Shoulei, et al. Progress in research on the mechanism of enzymatic browning in fruits and vegetables[J]. Food Science, 2021, 42(9): 283-292. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200401-008. 收稿日期:2020-04-01基金项目:“十三五”国家重点研发计划重点专项(2019YFD1002300;2019YFD1002301);湖北省技术创新专项重大项目(2017ABA071)第一作者简介:李彩云(1995—)(ORCID: 0000-0001-8354-4369),女,硕士研究生,研究方向为食品科学。

土豆酶促褐变的原理

土豆酶促褐变的原理

土豆酶促褐变的原理
土豆酶促褐变的原理与多酚氧化作用有关。

土豆中含有一种叫做多酚氧化酶的酶,当土豆切开、削皮、受损或接触空气后,多酚氧化酶会被激活,开始催化多酚类物质的氧化反应。

氧化反应会导致土豆表面出现褐色色素,称为褐变。

多酚类物质指的是富含酚基团的有机化合物,如鞣酸、花青素、类黄酮等。

在氧化作用中,酚类物质会氧化成醌类物质,同时释放出大量的电子和氢离子。

这些电子和氢离子会进一步促进醌类物质的形成,同时也可以合成多种进一步氧化反应的产物,例如黑色物质和多聚物等。

因此,土豆酶促褐变的原理就是多酚类物质在多酚氧化酶的催化下发生不可逆的氧化反应,形成褐色产物。

为了避免土豆褐变,可以在切开、削皮等损伤后,将土豆浸泡在水中,或加入柠檬汁等酸性物质,阻止多酚氧化酶的活性。

食品基础知识——褐变

食品基础知识——褐变

食品基础知识——褐变食品基础知识——褐变褐变是食品中存在的一种比较普遍的现象。

所谓褐变,是指食品在加工、贮藏或受损后,色泽变暗或变褐色的现象。

食品发生褐变,在不同的场合下,将带来不同的结果。

在食品生产中,可以加以利用的褐变现象,如生产酱油、咖啡、红茶以及烘烤面包时所呈现的褐变,是人们所希望出现的褐变。

但是,大多数食品的褐变现象,往往带来不良的反应,并且使食品的风味和营养价值降低,或者产生有害成分。

根据发生的机制,褐变作用可以划分为酶促褐变(生化褐变)及非酶褐变两类。

酶褐变酶褐变是指多酚类物质在多酚氧化酶(E.C1.14.18.1)的作用下氧化,而呈现褐色。

酶褐变发生在水果、蔬菜等新鲜植物性食物中。

一般认为,这种作用是需氧的。

在大多数情况下,酶促褐变是一种不希望出现于食物中的变化。

食品中发生酶促褐变,必须具备三个条件,即:多酚类底物或一元酚、酚氧化酶和氧。

三个条件,缺一不可。

非酶褐变非酶褐变是指没有酶参与的一类褐变。

这种褐变作用,大多发生在食品的热加工及长期贮存过程中。

非酶褐变反应的机制一般可分成4种类型:焦糖化反应、美拉德反应、抗坏血酸氧化分解、多元酚氧化缩合反应。

非酶褐变影响因素一般而言,反应温度越高,时间越长,反应物浓度越高,则非酶褐变反应越严重,且反应速度也越快。

并与食品贮存温度、时间、浓度和美拉德反应的反应速率呈正相关。

最大褐变反应的Aw随食品的种类不同而有差异。

Aw增加,会稀释反应物浓度,降低化学反应速率;而Aw下降,也会因粘度增加而降低反应速率。

一般而言,酸碱值越高,非酶褐变反应越严重。

金属离子对褐变反应速率影响大小为Li>Na>K>=Cs,其中LiCl 对褐变反应速率有促进作用,其他碱金属阳离子则有抑制褐变反应的效果。

1、非酶褐变反应1)焦糖化反应焦糖化反应是指糖类经直接加热所产生的脱水及热分解反应。

反应条件:高温、碱性及高糖浓度。

在酸性条件下,由于加热作用使得糖分解形成furfural及HMF,它们与氨基化合物能继续反应,并参与美拉德反应后阶段的缩合反应形成类黑精色素,furfural及HMF含量高低与食品风味改变有显著的相关性,所以也可将其作为非酶褐变的指标。

柠檬酸抑制酶促褐变的机制

柠檬酸抑制酶促褐变的机制

柠檬酸抑制酶促褐变的机制柠檬酸是一种常见的天然有机酸,广泛应用于食品、饮料和制药等领域。

除了在食品工业中的应用之外,柠檬酸还具有一定的药理作用。

研究发现,柠檬酸可以抑制酶促褐变的发生,从而延长食品和药物的保鲜期。

本文将探讨柠檬酸抑制酶促褐变的机制。

我们需要了解什么是酶促褐变。

酶促褐变是一种常见的食品和药物变质形式,其主要原因是氧化反应的发生。

当食品或药物暴露在空气中时,其中的酶与氧气发生反应,导致物质发生氧化,进而产生褐色物质。

这种褐色物质不仅影响了食品和药物的外观,还降低了其品质和营养价值。

柠檬酸作为一种天然的抗氧化剂,具有很强的抗氧化能力。

抗氧化剂是一种可以减缓或抑制氧化反应的物质,可以通过捕捉自由基或阻断氧化反应链来防止物质的氧化。

柠檬酸含有多个羧基,这些羧基能够与自由基发生反应,从而减少自由基的活性,阻止氧化反应的进行。

除了直接捕捉自由基外,柠檬酸还可以通过调节酶活性来抑制酶促褐变的发生。

酶是生物体内一类能够加速化学反应速率的蛋白质,酶促褐变的发生通常与酶的活性有关。

柠檬酸可以通过改变酶的构象或与酶结合,从而抑制酶的催化活性,进而减少氧化反应的发生。

柠檬酸还可以调节物质的pH值,进而影响酶促褐变的发生。

pH值是一个反映溶液酸碱性强弱的指标,不同的酶对pH值有不同的适应性。

研究表明,柠檬酸可以改变溶液的酸碱性,从而调节酶的活性。

当溶液的pH值处于适宜的范围时,酶的活性最高,氧化反应最为剧烈。

而柠檬酸的存在可以改变溶液的pH值,使其偏离酶的最适pH值,从而降低酶的活性,抑制氧化反应的进行。

总结起来,柠檬酸抑制酶促褐变的机制主要包括以下几个方面:首先,柠檬酸作为一种抗氧化剂,可以捕捉自由基,阻止氧化反应的进行;其次,柠檬酸可以通过调节酶的活性来抑制酶促褐变的发生;最后,柠檬酸还可以调节溶液的pH值,影响酶的活性。

通过这些机制的综合作用,柠檬酸能够有效地抑制酶促褐变的发生,延长食品和药物的保鲜期。

实验四果蔬酶促褐变的控制及护色实验

实验四果蔬酶促褐变的控制及护色实验

实验四果蔬酶促褐变的控制及护色实验一、实验目的1.熟悉果蔬酶促褐变的原理。

2.通过果蔬加工中热烫等处理方法和加抗坏血酸等护色实验,初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。

二、实验原理大多数浅色果蔬,在加工过程中易引起酶促褐变,使产品颜色发暗。

为保护果蔬原有色泽,往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫处理,从而达到护色的目的。

果蔬加工中,往往采用热烫钝化酶、控制酸度(柠檬酸、草酸、乙酸)、加抗氧化剂(如抗坏血酸):加化学药品(亚硫酸氢钠)来抑制酶的活性等方法来防止和抑制酶促褐变。

三、实验材料、试剂和仪器1、实验材料:马铃薯、红薯2、试剂:1.5%愈创木酚、3%过氧化氢、1%邻苯二酚、0.4%亚硫酸氢钠、0.4%抗坏血酸、1%柠檬酸、1%草酸、1%抗坏血酸和1%乙酸。

3、仪器:电炉子、石棉网、镊子、刀、菜板、烧杯、滴管。

四、操作步骤1、观察酶褐变的色泽:(1)马铃薯人工去皮,切成3mm厚的圆片,取一片切面滴上2~3滴1.5%的愈创木酚再滴上2~3滴过氧化氢,由于马铃薯中过氧化物酶的存在,愈创木酚与过氧化氢经酶作用,脱氢而产生褐色的络合物。

(2)红薯人工去皮,切成3mm厚的圆片,滴1%邻苯二酚2~3滴,由于多酚氧化酶存在,而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。

2、防止酶褐变:(1)热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性,生产中利用热烫防止酶褐变,将马铃薯片投入沸水中,待再次沸腾计时,每隔0.5分钟,取出一片马铃薯用1.5%愈创木酚和3%过氧化氢滴在切面上,观察0.5 1.0、1.5、2.0min后其变色的速度和程度,直到不变色为止,记录各时间段其变色程度和速度。

(2)不同化学试剂防止酶褐变:各种不同的化学试剂可降低价介质中的PH值和减少溶解氧均可抑制氧化酶类活性,将切片的红薯分别取3~5片块投入到0.4%亚硫酸氢钠溶液、0.4%抗坏血酸溶液、1%柠檬酸溶液、1%草酸溶液、1%抗坏血酸、1%乙酸溶液中,分别护色5、10、15、20分钟,取出用滤纸快速吸干表面水分,用1.5%愈创木酚(2-3滴)和3%过氧化氢(2-3滴)滴在切面上,或滴1%邻苯二酚2~3滴到切面上,用观察并记录其变色的速度和程度。

果蔬的褐变的机理及抑制方法

果蔬的褐变的机理及抑制方法

果蔬的褐变的机理及抑制方法摘要:果蔬贮藏和加工过程中的褐变是影响其品质的一个重要因素。

褐变产生的因素较多,其中酶促褐变是果蔬褐变的最主要原因,也是果蔬贮藏和加工品质保证的主要障碍。

概述褐变产生的原因及其控制的方法。

关键词:褐变;机理;抑制Abstract: Rapid browning during storage was the main problem resulting in restrictions on the fruits and vegetables to long-distant markets. There were many reasons of browning, the enzymetic browning was the mostimportant, and it was the main handicap in processing and storage. The mechanism of enzymatic browning and methods to control browning are summarized Key words: browning; mechanism; control前言大多果蔬具有很强的季节性,为了保证果蔬较长的供应期,各种各样的保鲜及加工方法应运而生。

近年来,随着国内生活水平的不断提高及生鲜连锁超市的快速发展,鲜切果蔬已成为市场的消费热点。

如何进一步保持果蔬产品的品质、延长其货架期,一直是国内外果蔬采后研究的热门课题。

果蔬贮存加工过程中,褐变是普遍存在的难题,往往引起产品品质下降,货架期缩短。

褐变可分为非酶褐变和酶促褐变:非酶褐变是指不需经酶催化而产生的褐变,包括美拉德反应、焦糖化作用及抗坏血酸氧化等;而酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类,经聚合而造成褐变。

果蔬的褐变主要以酶促褐变为主[1]。

我国果蔬的种植面积、果蔬总产量及消费量均居世界之首,但在果蔬采后领域的研究与国外相比存在很大的差距。

酶促褐变名词解释

酶促褐变名词解释

酶促褐变名词解释酶促褐变是一种生物体代谢过程,在这个过程中,产生咖啡因和类似物质的黄褐色物质。

这种变化是由酶的作用引起的,酶是一种生物体内部产生的蛋白质,它可以加速化学反应的进行。

酶促褐变主要发生在植物和动物组织中,包括蔬菜水果的切割、煮熟、烘干、曝晒等过程中。

酶促褐变是一个复杂的过程,它涉及到许多不同的化学反应。

最常见的是一氧化物酶(Polyphenol oxidase,简称PPO)引起的氧化反应。

一氧化物酶在许多植物和动物组织中都有存在,能够催化类似物质如酚类物质的氧化反应。

当酚类物质和一氧化物酶接触时,它们会产生氧化产物,这些氧化产物往往呈现为黄褐色。

这个过程类似于铁与氧气接触产生锈的反应。

酶促褐变在食物加工和烹饪过程中具有重要的影响。

例如,在切割水果和蔬菜时,切口会破坏组织结构,使得酶和类似物质相互接触,从而引发酶促褐变。

这就是为什么苹果和香蕉等水果在切割后会变成褐色。

烹饪过程中的高温和酸碱环境也能引起酶促褐变。

比如,煮沸的白菜会变成褐色,这是因为煮沸过程中白菜中的酶和酸碱条件引起了酶促褐变。

尽管酶促褐变在食物加工和烹饪中可能影响食物的外观和品质,但它并不一定表示食物变质或不安全。

实际上,酶促褐变产生的物质被认为具有抗氧化和抗菌作用。

这些物质可以保护食物免受细菌和氧化的侵害,从而延长食物的保质期。

此外,一些研究还发现酶促褐变产生的物质对人体健康有益,如抗癌、抗炎等作用。

总的来说,酶促褐变是一种常见的生物体代谢过程,可以通过酶的作用加速化学反应的进行,产生黄褐色物质。

这种变化在食物加工和烹饪过程中常见,但并不表示食物变质或不安全。

酶促褐变产生的物质具有抗氧化和保护作用,并且对人体健康有益。

因此,了解酶促褐变的机制和影响可以帮助我们更好地处理和利用食物。

食品酶促褐变的控制实验报告

食品酶促褐变的控制实验报告

食品酶促褐变的控制实验报告酶促褐变机理和酶促褐变的控制措施酶促褐变食品发生酶促褐变需要有3个条件,酚酶、氧、适当的酚类物质,在某些瓜果中如柠檬、橘子、香瓜、西瓜等由于不含有酚酶,不能发生酶促褐变。

在控制酶促褐变的实践中,除去底物的可能性极小,现实的方法主要从控制酶和氧两方面入手,主要措施有:钝化酶的活性;改变酶作用的条件;隔绝氧气;使用抑制剂等。

常用的控制酶促褐变方法有:(1)加热处理因为酶是蛋白质,加热能使酚酶及其它的酶失活,加热处理时间必须严格控制,要求在最短时间内,既能达到钝化酶的要求,又不影响食品原有的风味。

如蔬菜在冷冻保藏或在脱水干制之前需要在沸水或蒸汽中进行短时间的热烫处理,以破坏其中的酶,然后用冷水或冷风迅速将果蔬冷却,停止热处理作用,以保持果蔬的脆嫩。

(2)调节pH 多数酚酶最适宜的pH范围是6,7之间,在pH为3以下时已无明显活性,降低pH来防止果蔬褐变是果蔬加工常用的方法,常用的酸有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等。

柠檬酸对抑制酚酶氧化有双重作用,既可降低pH,又可与酚酶辅基的铜离子络合而抑制其活性,通常与抗坏血酸或亚硫酸联用。

苹果酸是苹果汁中的主要有机酸,它在苹果汁中对酚酶的抑制作用比柠檬酸强得多。

抗坏血酸是十分有效的酶抑制剂,无异味,对金属无腐蚀性,同时又有营养价值,它不仅能降低pH,同时还具有还原作用,能将醌还原成酚从而阻止醌的聚合。

(3)用二氧化硫及亚硫酸盐处理二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠(低亚硫酸钠)都是广泛使用的酚酶抑制剂。

在蘑菇、马铃薯、桃、苹果加工中常用二氧化硫及亚硫酸盐溶液作为护色剂。

二氧化硫气体处理水果蔬菜,渗入组织快,但亚硫酸盐溶液使用更方便。

二氧化硫及亚硫酸盐溶液在弱酸性(pH=6)条件下对酚酶的抑制效果最好。

二氧化硫和亚硫酸盐对褐变的抑制机理有几种观点,有的认为是抑制了酶,有的认为是二氧化硫把醌还原成了酚,还有认为二氧化硫和醌的加合防止了醌的进一步聚合。

食品褐变的机理及控制

食品褐变的机理及控制

食品褐变的机理及控制褐变是食品中存在的一种比较普遍的现象。

所谓褐变,是指食品在加工、贮藏或受损后,色泽变暗或变褐色的现象。

食品发生褐变,在不同的场合下,将带来不同的结果。

在食品生产中,可以加以利用的褐变现象,如生产酱油、咖啡、红茶以及烘烤面包时所呈现的褐变,是人们所希望出现的褐变。

但是,大多数食品的褐变现象,往往带来不良的反应,并且使食品的风味和营养价值降低,或者产生有害成分。

根据发生的机制,褐变作用可以划分为酶促褐变(生化褐变)及非酶褐变两类。

1、酶促褐变酶促褐变是在酶的作用下,发生的褐变作用,酶促褐变发生在水果、蔬菜等新鲜植物性食物中。

一般认为,这种作用是需氧的。

在大多数情况下,酶促褐变是一种不希望出现于食物中的变化。

食品中发生酶促褐变,必须具备三个条件,即:多酚类底物或一元酚、酚氧化酶和氧。

三个条件,缺一不可。

因此,欲控制食品中的酶促褐变,只需要改变其中的任何一个条件即可达到目的。

目前采用的控制方法,主要是从酶和氧入手的。

(1)酶抑制剂法酚酶的抑制剂有二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等,在食品中加入或渗入这些抑制剂后,酚酶即可以失活。

(2)热处理方法加热食品,使酚酶失活,即可控制褐变的发生。

这种方法是使用最广泛的一类方法,其关键是要在最短时间内钝化酶而又不使食品质量下降。

(3)酸处理法酚酶的最适pH值在6~7之间,当pH<3时,酚酶失去活性。

因此,选用合适的食用酸,如柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸,使食品的pH值小于3,即可防止褐变的发生。

(4)驱氧法无氧可以防止褐变。

最简单的方法是将食品浸没在清水、糖水或盐水中。

但是由于水中能吸附少量的氧气,所以,这种处理方法仍可以便褐变以缓慢的速度进行。

(5)底物替代法加入酚酶底物类似物肉桂酸、对位香豆酸及阿魏酸等酚酸可以对某些褐变起到控制作用。

(6)底物甲基化法利用甲基转移酶,将邻二羟基化合物进行甲基接枝,生成的这种类似愈疮木酚和阿魏酸的甲基化物,便不能被酚酶作用。

褐变知识

褐变知识

褐变类型:褐变按其发生的机理分为酶促褐变(生化褐变)和非酶促褐变(非生化褐变)两大类。

酶促褐变酶促褐变多发生在水果蔬菜等新鲜植物性食物中,是酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的结果。

植物组织中含有酚类物质,在完整的细胞中作为呼吸传递物质,在正常的情况下,酚和醌的互变保持着动态平衡,当组织破坏后氧就大量侵入,打破了氧化还原反应的平衡,于是发生了氧化产物醌的积累和进一步聚合及氧化,形成褐色色素。

酶促褐变的机理(影响因素)酶促褐变的发生需要3个条件,即适当的酚类底物、酚氧化酶和氧气。

水果蔬菜的酚酶底物以邻二酚类及一元酚类最丰富。

一般来说,酚酶对邻羟基酚型结构的作用快于一元酚;对位二酚也可被利用,但间位二酚不能作为底物,甚至还对酚酶产生抑制,但邻二酚的取代衍生物也不能为酚酶催化。

催化酶促褐变的酶有酚酶、抗坏血酸脱氢酶、过氧化物酶等。

酚酶的作用又需要一定的条件。

酚酶属氧化还原酶类中的氧化酶类,能直接催化氧化底物酚类,它最适pH为7,较耐热,在100度可钝化。

最终产物醌的形成需要酶和氧气的催化,所以氧气的浓度又是一个影响因素。

马铃薯切开后在空气中暴露,切面会变黑褐色,是因为其中含有酚类物质——酪氨酸,在酚酶作用发生了褐变。

酱油在发酵时变褐色,这也是原因之一。

酶促褐变的预防措施(1)热处理:热烫、巴氏杀菌和微波加热90-95℃,维持几秒钟(2)酸处理:多数酚酶的最适pH 为6-7,pH<3.0 基本失活,所以降低pH 就可以抑制酶促褐变,常用VC、柠檬酸、苹果酸来降低pH。

一般柠檬酸与亚硫酸钠混用。

(3)二氧化硫及亚硫酸钠:在pH=6 时,效果最好,10 mg/kg 的二氧化硫足以使酚酶失活,但考虑到挥发,反应损失等,一般增加为300 mg/kg,残留低于20mg/kg。

添加此类试剂会造成食品褪色和维生素B1被破坏(4)驱氧法;使用抗坏血酸,浸涂在果蔬表面,其可螯合Cu,还原醌,它比醌更容易氧化(5)底物改性:使酚形成甲基取代物。

实验九 褐变现象的观察

实验九 褐变现象的观察

实验九褐变现象的观察一、目的要求1.通过实验现象的观察,进一步了解各类褐变现象。

2.通过观察比较,掌握影响各类褐变的因素。

二、实验原理褐变是食品中较普遍的变色现象,包括酶促褐变、美拉德反应、焦糖化反应和抗坏血酸反应。

后3种不需要酶做催化剂,称为非酶褐变。

酶促褐变必须具备3个条件,缺一不可,所以某些果蔬无此褐变现象。

据此原理,人们可人为改变环境条件控制褐变。

非酶褐变历程复杂,产物多样。

通过焦糖和面包的制作,观察焦糖化反应过程、焦糖色及焙烤色的形成。

美拉德反应受环境温度、pH及反应物的影响,可用简单组分间的反应进行验证。

三、实验器材有柄瓷蒸发皿、酒精灯、试管和试管架、试管夹、小刀、恒温水浴、表面皿、温度计、烧杯、电子天平、远红外电热炉或食品烤箱、电炉。

苹果、土豆、西瓜、橘子、白糖、面包面胚、鸡蛋。

四、实验试剂1.5%抗坏血酸溶液2.5%亚硫酸氢钠溶液3.0.5%柠檬酸和0.3%抗坏血酸等体积混合液4.10%NaOH溶液5.10%HCl溶液6.甘氨酸7.果糖8.核糖9.蔗糖10.葡萄糖11.赖氨酸12.谷氨酸13.白糖14.面包面胚15.鸡蛋五、操作步骤(一)酶促褐变1.将苹果、土豆、西瓜、橘子去皮切片后,分置于表面皿上,20 min后观察各试样颜色的变化,记录结果,说明原因。

2.取8个烧杯,编1~8号,按下述要求操作:(1) 1号空杯置于空气中;2号加近沸的蒸馏水;3号加蒸馏水(室温);4号加5%抗坏血酸溶液;5号加5%亚硫酸氢钠溶液;6号加0.5%柠檬酸和0.3%抗坏血酸等体积混合液。

(2) 将土豆(或苹果)去皮后,切成5.0 cm×1.5 cm×0.5 cm的薄片(7片)分别置于1~6号烧杯中,3号烧杯置2片,其溶液均要浸没试样。

(3) 0.5 min后从2号烧杯中取出试样,置于干燥的7号烧杯中。

(4) 20 min后,观察各烧杯中土豆片颜色的变化,并与1号烧杯试样比较,解释原因。

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青岛农业大学果蔬加工新进展课程论文酶促褐变在果蔬加工中的研究进展Research Advances of Enzymatic Browning During the Processing of Fruits and Vegetables姓名:董立君学号:200707109专业:农产品加工及贮藏工程中国·青岛2008年1月酶促褐变在果蔬加工中的研究进展董立君200707109(青岛农业大学266109)摘要:介绍了酶促褐变的机理和发生酶促褐变的物质条件,综述了在果蔬加工中控制酶促褐变的方法。

关键词:酶促褐变;机理;物质条件;控制方法Abstract: This paper introduces the principles and the physical conditions of enzymatic browning, then reviews control methods of enzymatic browning during the processing of fruits and vegetables. Key words: enzymatic browning; principles; physical conditions; control methods果蔬褐变是果蔬成熟老化生理衰退的特征之一。

由于发展快,造成果蔬品质变化,贮藏期缩短,成为贮藏保鲜的主要障碍,也成为果蔬采后研究的热点。

Smock 等人在苹果的贮藏研究中发现有八类生理失调反应,包括冻害、冷害、组织衰老、缺钙、高二氧化碳、低氧、机械伤等均能引起果实褐变,由此可见造成果实褐变的原因是多方面的。

果蔬的褐变从本质上可分为两大类,即非酶褐变和酶促褐变。

其中酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类,醌类聚合形成褐色物质从而导致组织变色。

果蔬褐变以酶促褐变为主,一直是采后生理研究的重点。

一、酶促褐变的机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,羟基醌进一步聚合由红色变为褐色,最后变成黑褐色的黑色素物质[1]。

1.1酚、酶的区域分布假说质膜是活细胞与环境之间的界面和屏障,能有效保证膜内外物质交换有效的进行。

在正常发育的植物组织中,由于多酚类物质分布在细胞液泡内,而PPO分布在各种质体或细胞质内,因此即使它们与氧同时存在也不会发生褐变。

一旦细胞壁和细胞膜的完整性被破坏,酶与PPO接触,在氧的参与下使酚类物质氧化成醌,进行一系列的脱水、聚合反应,最后形成黑褐色物质,从而引起褐变[2]。

1.2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。

1.3 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,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CA T)三者作用失调,导致H2O2积累,从而引起褐变的发生[3]。

二、酶促褐变的物质条件2.1酚类物质植物体内的酚类物质种类多,分布广,含量丰富。

该物质主要是由碳水化合物代谢衍生出来的产物。

虽然酚类物质种类繁多,但除了类黄酮以外,多数酚类物质的生物合成均来自共同的前体物质苯丙氨酸,其它部分由乙酞-CO A经聚酮酐途径产生。

酚类物质作为酶促褐变的底物有很多报道,在苹果、梨、桃、葡萄、草毒、香蕉、荔枝、枣、杏、蘑菇、树毒等果实中研究证实。

如谭兴杰等(1987)对荔枝果皮褐变的研究表明,褐变的主要底物是酚类物质类黄酮和花色素酐,氧化成酮后,通过自身聚合或与其它含-NH2或-SH化合物聚合浓缩而生成褐色的产物。

胡晓丹等(1999)研究发现酚类物质在莲藕的不同生长部位和组织部位分布很不均匀,在不同的贮藏条件下,总酚含量与褐变度有很好的负相关性。

鸭梨黑心病是其贮藏过程中经常发生的一种生理性病害,严重影响品质和贮藏期,该病研究表明也是一种酶促褐变,氧化底物主要是绿原酸,在鸭梨果实内这种物质含量高,而日多酚氧化酶的活性高,因此鸭梨的黑皮病容易发生。

2.2与褐变有关的酶类与酶促褐变密切相关的酶类主要是多酚氧化酶(PPO),它是一种含铜离子的膜蛋白酶,大多存在于细胞中,有的也存在于细胞膜和细胞壁上。

PPO所能引起的反应常会使果肉褐变,产生异味,井造成营养成分损失等。

多酚氧化酶能够催化两类不同的反应:一类是一元酚羟基化,生成相应的邻一二羟基化合物;第二类是邻二酚氧化,生成邻苯醌。

两类反应均是需氧反应。

鞠志国等在研究莱阳梨果肉褐变时发现褐变底物绿原酸是PPO的最适底物;吴耕西等在鸭梨上也得出相同的结论;李明启等提出荔枝果皮中多酚氧化酶的存在是褐变的主要原因;谭兴杰等还从荔枝果皮中分离出了PPO的底物,从而进一步证明PPO在果皮褐变中的作用。

2.3氧的存在氧气是生物生命活动的主要参加物质,也是生命活动不可缺少的。

正常的果实是完整的有机体,具有天然氧的屏障系统,植物组织通过表皮、气孔、皮孔、细胞间隙等气体交换系统完成植物生命过程的氧气需要,多余的氧气被排斥在组织以外,使组织与氧隔绝,组织不褐变。

氧气浓度一定时,二氧化碳浓度与果肉褐变呈正相关,说明高二氧化碳可以加重果肉组织的伤害;但相同二氧化碳浓度下,果实褐变氧气浓度影响不大,这又说明植物组织具有很好的保护系统,避免高氧对组织的伤害,空气中的氧气不能直接与酚类物质在PPO的作用下发生褐变,代谢中的活性氧才是酶促褐变的主要需氧条件。

三、酶促褐变控制酶促褐变发生必须同时具有多酚类物质、多酚氧化酶和氧气存在,控制其中一项内容就可防止酶促褐变发生。

影响酶促褐变的主要因素包括温度、pH值、氧以及抑制剂。

酶促褐变抑制规则按如下所小:(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。

目前,关于酶促褐变抑制的研究很多,但实际应用的却很少。

3.1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,不但未钝化酶类,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 ~7分钟,可使大部分酶失活[4]。

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45min才能失活[5]。

香蕉一般在90 ~100℃热水中处理10分钟酶的活性才能完全丧失[6]。

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)[7]。

3.2 pH值钱和(2002)研究表明,多酚氧化酶活性在pH4.5以上条件下开始增强,pH值5 ~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pH值5.8 ~6.0时活力最高[8],但是,苹果中多酚氧化酶耐酸性很强,在pH值3.0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的应用,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。

0.2%柠檬酸处理可使蚕豆保鲜期达5周[9]。

不同酸化剂抑制效果不同,张学杰等(1999)认为,高浓度苹果酸对马铃薯丝护色效果比柠檬酸好。

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。

A Mohammad试验证明,柠檬酸、抗坏血酸与三梨酸钾混合剂对香蕉乳褐变具有更好的抑制效果。

王清章(1997)将0.05% 的NaHSO3和0.2%的柠檬酸混合使用对抑制莲藕褐变非常有效。

JS Tronc(1998)采用复极性离子膜电渗析法调节苹果汁pH值至2.0时能有效地抑制褐变,但对苹果浊汁的化学组成和感官品质影响极小。

3.3氧气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,而且还能防止好气菌的生长繁殖,同时由于产生过氧化氢,还能起到杀菌作用[10]。

Gunnes(1997)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。

Gomy JR试验表明,氧分压在0.25 kPa以内可抑制莴苣和桃切片的褐变。

然而,低氧或超低氧条件下极易引起果蔬无氧呼吸,产生异味,尤其在温度控制不当时更易发生。

相反,高氧包装保鲜能够抑制莴苣、马铃薯和苹果的褐变,而且100 kPa高氧处理比1 kPa 低氧处理对抑制Spartan苹果切片褐变更为有效,且无异味产生[11]。

3.4抑制剂(抗坏血酸)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。

P G James(2002)用2%抗坏血酸、1%乳酸钙和0.5%半胱氨酸混合(pH值7.0)浸泡梨片,可有效地延长保鲜期,抑制褐变。

异抗坏血酸是L-抗坏血酸同分异构体,具有相同的抗氧化特性。

高愿军等(1997)认为,用0.8% ~1.0% D-异抗坏血酸钠浸渍梨片具有较好的护色效果,而且抗坏血酸价格是异抗坏血酸的5倍,从节省成本角度考虑,异抗坏血酸优于抗坏血酸。

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