典型的酶促褐变是酚类物质在多酚氧化酶的作用下与氧作用
园艺产品加工工艺设计学复习资料
-是指对原料进行一定程度的加工处理，以半成品的形式保藏的形式。
是指果蔬原料经预处理后，在自然或者人工条件下脱除一定水分，使产品达到可以长期保藏程度的工艺过程。
是利用高浓度糖液的渗透脱水作用，将果品蔬菜加工成糖制品的加工技术。
将食品密封在容器中，经高温处理将绝大部份微生物杀灭，同时防止外界微生物再次入侵，从而使食品在室温下能长期贮存的食品保藏方法。
在降速干燥阶段，随着物料水分含量的减少，水分的内部扩散速度逐渐减慢，直到小于表面汽化速度，这时内部扩散速度就制约着干燥过程。
这种现象称为内部扩散控制。
在恒速干燥阶段，物料内部还存在大量水分，物料表面为水分所饱和，水分的内部扩散速度大于表面汽化速度，这时表面汽化速度制约着干燥过程。
这种现象称为表面汽化控制。
是指产品变质、变味、生霉、酸败、腐臭、软化、膨胀、浑浊、分解、发酵等现象的总称。
改变了食品原有的性质和状态，不宜食用或者不能食用的现象。
指溶液中水的逸度与同温度下纯水逸度之比，也就是指溶液中能够自由运动的水份子与纯水中的自由水份子之比。
用化学或者物理手段，杀死食品中的有害微生物的工艺操作。
包括杀死微生物营养体和部份芽孢。
凡葡萄糖经发酵后除主要产物乳酸外，还产生乙醇、乙酸和二氧化碳等多种产物的发酵类型(通过 HMP 、PK 或者 HK 途径的发酵)。
脱气去除果蔬汁中气体的工艺。
杀灭食品中所污染的病原菌、产毒菌以及在正常贮存和销售条件下能够生长繁殖的，并导致食品变质的腐败菌，从而保证食品正常的货架期寿命。
是指果实经过酒精发酵后，通过蒸馏提取其酒精成份及挥发性的芳香物质而制得的酒。
在果蔬加工过程中，由于各种原因，使颜色变深的现象。
由食物种还原糖的羰基和蛋白质、氨基酸、酰胺等的氨基反应生成类黑精的反应。
经过巴氏杀菌并冷却后的半成品，如果蔬汁或者果酱子在无菌条件下装入已灭菌的大罐中，经密封后长期保存。
采用罐藏方法加工和保藏的食品称为罐藏食品，俗称罐头。
罐头真空度是指罐外大气压与罐内残留气体压力的差值。
果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象及其研究进展
果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象及其研究进展摘要：果蔬的褐变是困扰农产品加工企业的一大技术难题，实践证明单独使用一种褐变抑制剂效果不太理想，通过探索不同物质控制褐变的机理，利用彼此的增效协同作用进行抑制剂的复配,能够达到更效地防止果蔬褐变的目的。
关键词：果蔬；酶促褐变；机理；防褐变方法0 引言褐变是食品中普遍存在的一种变色现象。
在一些食品加工过程中，褐变是有益的，如酱油、咖啡、红茶的生产和面包、糕点的烘烤，而在果蔬的加工贮藏中，褐变是有害的，它不仅影响风味，而且降低营养价值。
因此了解食品褐变的反应机理，寻找控制褐变的途径有着重要的实际意义。
造成褐变的原因是多方面的，从本质上可分为两大类，即非酶褐变和酶促褐变。
非酶褐变有美拉德反应、焦糖反应和抗坏血酸氧化褐变。
酶促褐变主要是酚类物质的酶促褐变。
果蔬褐变以酶促褐变为主，一直是采后研究的重点。
以下介绍的是果蔬的酶促褐变现象及其研究进展。
1 果蔬加工贮藏中的酶促褐变现象大多数农产品在加工贮藏过程中都会发生褐变，如莲藕是一种多年生水生植物，含水量高，皮薄，容易损伤，加之生长在水中，收获后由于改变了生存条件，生理变化加剧，在一般条件下放置3d~5 d 就会出现表皮褐变、萎蔫等现象，严重时内部可食部分也出现褐变，同时组织纤维化，严重影响食用品质[1]；板栗在加工过程中常常会发生果肉褐变，严重地影响了产品的品质、风味和营养成分，制约了板栗的深加工增值[2]；另外还有荔枝、马铃薯、萝卜、白菜、苹果、梨等等众多的水果、蔬菜在加工贮藏过程中都会发生褐变现象。
2 酶促褐变的机理及其活性2.1 酶促褐变机理人们对果蔬褐变进行大量研究认为，果蔬褐变是酚类物质氧化的直接结果。
在有氧条件下，酚类物质由PPO 酶（多酚氧化酶）催化而被氧化为醌，醌通过聚合作用产生有色物质而导致组织褐变。
PPO 酶是指能催化多元酚类物质的一类酶，广泛存在于果品、蔬菜中，其反应的控制步骤如下式所示：也就是说，酶促褐变的发生必须具备3 个条件，即底物、酶和氧。
食品化学第1阶段江南大学练习题答案 共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。
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考试科目:《食品化学》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一名词解释题 (共5题，总分值15分 )1. 同质多晶现象（3 分）2. 淀粉老化（3 分）3. 水分活度（3 分）4. 胶凝作用（3 分）5. 酶促褐变（3 分）二填空题 (共11题，总分值34分 )6. 由淀粉生产高果糖浆至少需要_________、_________、_________三种酶。
（3 分）7. 从分子水平上，水与溶质的相互作用可分为_________、_________、_________和_________四类。
（4 分）8. β-环糊精分子中_________个葡萄糖基的C6上的伯醇羟基都排列有环的外侧，而空穴内壁则由呈疏水性的_________和_________组成。
（3 分）9. “持水力”通常用来描述由分子（通常是以低浓度存在的大分子）构成的基体通过_________截留大量水而_________的能力。
（2 分）10. 导致水果和蔬菜中色素变化的3个关键性的酶是_________、_________、_________，其中_________还会使豆类食品产生不良风味。
（4 分）11. 脂类自动氧化三步自由基反应机制包括_________、_________和_________。
（3 分）12. 目前常见得的酶的固定方法有_________、_________、_________、_________等。
（4 分）13. 一般来说，由少数几种紧密相关的三酰基甘油组成的脂肪倾向于快速转变成_________型。
与此相反，不均匀脂肪倾向于较慢转变成稳定型。
高度随机分布的脂肪为_________型，它慢慢转变成_________。
（3 分）14. 影响花色苷类色素稳定性的主要因素有_________、_________、_________等。
食品的褐变现象
第二节食品的褐变现象褐变是食品中普遍存在的一种变色现象。
尤其是新鲜果蔬原料进行加工时或经贮藏或受机械损伤后食品原来的色泽变暗这些变化都属于褐变。
在一些食品加工过程中适当的褐变是有益的如酱油、咖啡、红茶、啤酒的生产和面包、糕点的烘烤而在另一些食品加工中特别是水果蔬菜的加工过程褐变是有害的它不仅影响风味而且降低营养价值。
因此了解食品褐变的反应机理寻找控制褐变的途径有着重要的实际意义。
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。
一、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氧化还原反应之间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黑色。
一酶促褐变的机理酚酶是以氧为受氢体的末端氧化酶是两种酶的复合体其一是甲酚酶又称酚羟化酶作用于一元酚另一是儿茶酚酶又称为多元酚氧化酶作用于二元酚。
也有人认为酚酶是既能作用一元酚、又能作用于二元酚的一种特异性不强的酶。
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 ℃可钝化。
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。
动物皮毛中的黑色素是通过这一机理而形成的。
虾类在冷藏过程产生黑斑的原因也是基于这一机理。
在水果中儿茶酚分布非常广泛它在儿茶酚酶作用下非常容易氧化成醌邻苯醌。
醌形成后进一步形成羟醌则是个自动反应无需酶参与羟醌再进行聚合依聚合程度大小由红变褐最后形成黑褐色物质。
酚酶作用的底物主要有一元酚型、邻二酚型化合物如前述的花青素、黄酮类、鞣质等酚酶对邻位二酚的作用快于一元酚对位二酚也可发生作用但间位二酚不能作为底物邻位二酚的取代衍生物也不能作为底物如愈创木酚阿魏酸。
水果的酶促褐变探究
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酶促褐变机理
酶促褐变是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物 质形成醌及其聚合物的反应过程。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，在酚-醌中保持着动态平衡，当细胞组织 被破坏后，氧就大量侵入，造成醌的形成和其 还原反应之间的不平衡，于是发生了醌的积累， 醌再进一步氧化聚合，就形成了褐色色素，称 为黑色素或类黑精。 酚酶的系统名称是邻二酚： 氧-氧化还原酶（EC1.10.3.1）以铜为辅基，必 须以氧为受氢体，是一种末端氧化酶。可以用 一元酚和二元酚作底物。
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
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一、实验目的本实验旨在通过研究食品中酶促褐变的现象，探讨控制食品酶促褐变的方法，以提高食品的品质和保存性。
二、实验原理食品酶促褐变是指食品中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下，氧化生成黑色素类物质，导致食品颜色发生变化的现象。
这种现象在水果、蔬菜等富含酚类物质的食品中较为常见。
控制食品酶促褐变的方法包括抑制多酚氧化酶的活性、降低氧气含量、去除酚类物质等。
三、实验步骤1.准备实验材料：苹果、土豆、茄子、柑橘类水果等富含酚类物质的食品，以及柠檬酸、抗坏血酸等添加剂。
2.设计实验组和对照组：分别选取同种食品的不同处理方法作为实验组和对照组，如苹果切块后分别浸泡在柠檬酸溶液和水中，土豆分别在抗坏血酸溶液和水中处理等。
3.测定多酚氧化酶的活性：分别取各组食品样本，采用分光光度法测定多酚氧化酶的活性。
4.观察酶促褐变现象：对各组食品样本进行观察，记录褐变现象的发生时间、程度等。
5.测定黑色素含量：采用分光光度法测定各组食品样本中黑色素的含量。
6.分析实验数据：对比各组实验数据，分析添加剂对多酚氧化酶活性和酶促褐变现象的影响。
四、实验结果与分析1.实验结果：通过对比各组实验数据，发现添加柠檬酸、抗坏血酸等添加剂可以有效抑制多酚氧化酶的活性，延缓酶促褐变现象的发生时间，降低黑色素的含量。
此外，实验还发现，去除酚类物质或降低氧气含量等处理方法也可有效控制食品酶促褐变。
2.结果分析：柠檬酸、抗坏血酸等添加剂具有还原性，可以提供氢离子与多酚氧化酶的铜离子结合，抑制其活性，从而控制酶促褐变现象的发生。
此外，这些添加剂还可以通过调节食品的pH值来影响多酚氧化酶的活性。
去除酚类物质或降低氧气含量等处理方法也可有效控制食品酶促褐变，这些方法直接避免了多酚氧化酶与酚类物质的接触，减少了黑色素类物质的形成。
五、结论本实验研究了食品中酶促褐变的现象，并探讨了控制食品酶促褐变的方法。
实验结果表明，添加柠檬酸、抗坏血酸等还原性添加剂可以有效抑制多酚氧化酶的活性，延缓酶促褐变现象的发生时间，降低黑色素的含量。
土豆褐变实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究真空包装、脱氧包装对土豆切片褐变的影响，了解不同包装方式对食品保质期的影响，以及相关包装材料对食品的保护作用。
二、实验原理土豆切片在暴露于空气中时，由于其富含多酚氧化酶和酚类物质，容易发生酶促褐变。
真空包装和脱氧包装能够降低包装容器内的氧气含量，从而抑制酶促褐变的发生。
三、实验材料及设备1. 实验材料：- 土豆：选取新鲜、大小一致的土豆- PE塑料袋、PA/PE塑料袋、Al/PE塑料袋2. 实验设备：- 刀具- 真空封口机- 普通热压封口机- 色差仪四、实验方法1. 土豆切片制备：将洗净外皮的土豆切成厚度2~3mm、大小均匀一致的厚片。
2. 真空包装实验：将切好的土豆片分别装入PE、PA/PE、Al/PE塑料袋中，进行真空包装。
3. 脱氧包装实验：将切好的土豆片分别装入PE、PA/PE、Al/PE塑料袋中，封口后放入脱氧剂，进行脱氧包装。
4. 褐变观察：在30分钟、1小时、24小时后，分别拆包观察土豆片的褐变情况，并记录土豆片的L值。
五、实验结果与分析1. 真空包装对土豆切片褐变的抑制作用：通过实验发现，真空包装能够有效抑制土豆切片的褐变。
在30分钟、1小时、24小时后，真空包装的土豆切片褐变程度均低于其他包装方式。
2. 脱氧包装对土豆切片褐变的抑制作用：脱氧包装同样能够有效抑制土豆切片的褐变。
在30分钟、1小时、24小时后，脱氧包装的土豆切片褐变程度均低于其他包装方式。
3. 不同包装材料对土豆切片褐变的影响：通过实验发现，PA/PE和Al/PE塑料袋的包装效果优于PE塑料袋。
这可能是由于PA/PE和Al/PE塑料袋的气密性更好，能够更好地隔绝氧气。
六、实验结论1. 真空包装和脱氧包装能够有效抑制土豆切片的褐变，延长食品保质期。
2. PA/PE和Al/PE塑料袋的包装效果优于PE塑料袋。
3. 在实际应用中，可以根据食品特性选择合适的包装方式和包装材料，以延长食品保质期。
鲜切果蔬生理特性及保鲜技术研究(综述)
鲜切果蔬生理特性及保鲜技术研究（综述）李舒1胡亚军2(1.西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100；2.西北农林科技大学农学院，陕西杨凌712100)摘要：本文简述鲜切果蔬生理特性变化及其控制，就鲜切果蔬因机械损伤而发生的一系列生理生化反应，如呼吸加快、乙烯产生加快、酶促褐变加快、微生物污染和保鲜技术等研究进展进行综述。
关键词：鲜切果蔬；生理特性；保鲜技术Fresh-cut fruit and vegetable preservation and physiological characteristics of Technology(Review)Ｌi Shu1Ｈu Ya-jun2（1.Northwest A&F University College of Horticulture ,Yangling Shaanxi 712100；2. Northwest A＆F University College of Agronomy ,Yangling Shaanxi 712100）Abstract:This paper describes fresh-cut fruits and vegetables change and physiological characteristics of control, on fresh-cut fruits and vegetables from mechanical injury, a series of physiological and biochemical reactions, such as accelerated respiration, ethylene production accelerated, Enzymatic Browning accelerated microbial contamination and preservation technologies on research progress.Key words:fresh-cut fruits and vegetables; Physiological characteristics ；Storage Technology鲜切果蔬（fresh-cut fruits and vegetables）是指对新鲜蔬菜、水果原料经清洗、修整、切分等工序，最后用塑料薄膜袋或以塑料托盘盛装外覆塑料膜包装，供消费者立即食用或餐饮业使用的一种新型果蔬加工产品，也可称之为MP果蔬（minimally processed fruits and vegetables）。
浅谈食品中多酚氧化酶与酶促褐变的控制
浅谈食品中多酚氧化酶与酶促褐变的控制摘要：多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase, PPO）是一类广泛分布于植物体中，由核基因编码，能与铜相结合的一种金属蛋白酶。
植物多酚氧化酶是许多果蔬等农产品酶促褐变的主要原因，对农产品食品品质有重要影响。
本文概述了多酚氧化酶的分布、分子结构及活性诱导特点，PPO与酶促褐变的关系及对食品的影响，介绍了食品工业生产中酶促褐变的抑制方法，并展望了今后PPO及酶促褐变的研究方向，以对食品中PPO及在酶促褐变中的应用作浅析。
关键词：食品；多酚氧化酶；酶促褐变；控制1 前言多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase, PPO) 是植物体内普遍存在的一类铜结合酶。
它早在1895 年就被发现，直至1937 年才被分离得到。
随着研究的深入，将其分为单酚单氧化酶（酪氨酸酶(tyrosinase) ,EC. 1. 14. 18. 1）、双酚氧化酶（儿茶酚氧化酶(catechol oxidase) , EC. 1. 10. 3. 2）、漆酶（laccase , EC. 1.10. 3. 1）[1,2]。
现在所说的多酚氧化酶一般是指儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。
食品在贮藏加工过程中，经常会发生褐变现象，其中以酶引起的褐变作用非常迅速，酶促褐变需要和氧接触，由酶催化，故称之为酶促褐变。
这是由于水果、蔬菜等新鲜植物食物在采摘后，组织中仍在进行活跃的代谢活动。
在正常情况下，完整的果蔬组织中氧化还原反应是偶联进行的，但当发生机械性的损伤（如削皮、切开、压伤、虫咬、磨浆等）及处于异常的环境条件下（如受冻、受热）时，便会影响氧化还原作用的平衡，发生氧化产物的积累，造成变色。
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，如香蕉、苹果、梨、马铃薯等园艺产品均很容易在削皮切开后褐变，不仅有损于感观，且影响产品的运销，还可使产品的营养价值降低。
另一方面，适当的褐变又是形成如茶叶、可可豆、某些干果等食品良好风味与色泽所不可缺少的。
果实贮藏期间的酶促褐变_林河通
第30卷增刊福州大学学报(自然科学版)Vol.30Supp. 2002年11月Journal of Fuzhou University(Natural Science)Nov.2002文章编号:1000-2243(2002)S0-0696-08果实贮藏期间的酶促褐变林河通1,2,席芳1,陈绍军2(1.浙江大学食品科技系,浙江杭州310029; 2.福建农林大学食品科技学院,福建福州350002)摘要:首先综述了果实酶促褐变的多种生化条件;继而论述果实褐变与酚类物质、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)在果实中分布的关系,与PPO、POD的存在形式和活性的关系,以及与膜脂过氧化的关系.据此并提出了果实酶促褐变的可能机理.关键词:果实;贮藏;酶促褐变;机理中图分类号:TS255.4;Q945文献标识码:AA review of enzymatic brow ning in fruit during storageLIN He-tong1,2,XI Yu-fang1,C HEN Shao-jun2(1.Department of Food Science and Technology,Zhejiang University,Hangzhou,Zhejiang310029,China; 2.College of Food Science and Technology,Fujian Agriculture and Forestry Universi ty,Fuzhou,Fujian350002,Chi na)Abstract:The biochemical conditions of fruit enzymatic browning,the distribution of phenolics,polyphenoloxidase(PPO)and peroxidase(POD)in fruit in relation with fruit bro wning,the forms andactivity of PPO,POD in relation with fruit browning,and the relationship between me mbrane lipid peroxidation and browning,are comprehensively reviewed.The probable mechanism of fruit enzymaticbrowning was suggested.Keyw ords:fruit;stora ge;enzymatic browning;mechanism果实在贮藏过程中常发生各种生理失调,其中组织褐变尤为严重[1].采后组织衰老、失水、低温冷害、高CO2伤害、低O2伤害、机械损伤、病原微生物侵染或其它逆境胁迫均可引起褐变,从而影响果实外观,降低食用品质和商品价值[1].一般认为,植物器官或组织的酚类物质在酶的作用下氧化为醌和水,醌再经非酶促聚合,形成褐色物质,而产生褐变,即酶促褐变.1 果实酶促褐变的生化条件底物(酚类物质)、酶和氧是产生酶促褐变的3个条件.正常情况下,由于酶和底物在细胞中的区域化分布限制了酶促反应,果实不会发生褐变.因此,果实褐变应从多方面分析.1.1 底物(酚类物质)果实中的酚类物质是酶促褐变的一个重要因素.根据碳骨架的不同,酚类物质包括简单酚类(如氢醌、熊果苷)、苯基羧酸(如原儿茶酸、没食子酸、莽草酸)、苯丙烷衍生物(如肉桂酸、肉桂醇、香豆素、木质素、咖啡酸、绿原酸)、黄烷衍生物(如黄烷酮、黄酮、黄酮醇、花色素)等4个种类.根据酚类物质的溶解性,可将其分为两类: 水溶性酚类物质,包括各种酚酸、黄酮类化合物、花色素、水溶性单宁等,可溶于水和乙醇,但氧化后不溶于水,只能溶于乙醇; 非水溶性酚类物质,包括缩合单宁和木质素等[2].果实中能引起褐变的酚类物质很多,如酪氨酸、3,4-二羟基苯丙氨酸、多巴胺、对苯二酚、儿茶酚、4-甲基儿茶酚、原儿茶酸、咖啡酸、绿原酸、花色素、黄酮类化合物、单宁(鞣质)、漆醇等.香蕉收稿日期:2002-04-10作者简介:林河通(1967-),男,在职博士,副教授.基金项目:福建省自然科学基金资助项目(B9910016);福建省教育厅科技项目(K99008)果皮的酚类物质主要是多巴胺,其次是绿原酸和香豆素[3],其中多巴胺的酶促氧化是香蕉褐变的因素[4].香蕉低温贮藏过程中,多巴胺含量明显增加,因此,果实极易褐变[5].椰子褐变底物主要是绿原酸和多巴胺[6].鸭梨、苹果、桃的主要褐变底物是绿原酸[7].荔枝果皮褐变底物属于邻苯二酚一类化合物,它能与多酚氧化酶(PPO)迅速作用,形成褐变产物[4];荔枝采后贮藏过程中,随着果实褐变发生,总酚和类黄酮明显下降[8];花色素苷结构或数量上的变化也是荔枝果皮褐变的重要因素[9].游离多酚类物质是龙眼果皮褐变反应的主要底物,花色素苷在褐变反应中的底物作用不明显[10];龙眼果实采后衰老褐变过程中,果皮的总酚含量明显下降,而类黄酮含量下降较少[11].1.2 酶催化酚类物质氧化的酚氧化酶是含铜的氧化酶.依据酶作用底物的特性,植物的酚氧化酶包括3种类型: 单酚单氧化酶(monophenol monooxygenase, E.C. 1.14.18.1),亦称酪氨酸酶(tyrosinase)、单酚氧化酶(monophenol oxidase)、甲酚酶(cresolase),这种酶催化一元酚氧化成邻位酚; 双酚氧化酶(diphe nol oxidase, E.C.1.10.3.1),亦称儿茶酚氧化酶(catechol oxidase)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、o -双酚酶(o -diphenolase),这种酶能催化邻位酚氧化,但不能氧化间位酚和对位酚; 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[12-14].现在所说的多酚氧化酶(PPO)一般是指儿茶酚氧化酶和漆酶的统称[12].现已研究过的果实几乎都含有PPO,但不同种类果实的PPO,其性质不同.荔枝果皮PPO 能氧化邻苯二酚和对苯二酚,且对前者的作用较强,但不能氧化一元酚(酪氨酸、对甲苯酚)和间苯二酚[4];龙眼果皮PPO 能催化邻苯三酚、邻苯二酚、4-甲基邻苯二酚氧化,但对一元酚(对甲苯酚、酪氨酸)和间苯二酚不起作用[15];鸭梨、香梨果心与果皮组织的PPO 属于漆酶,对3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)和邻苯二酚两种底物催化活性很高,但对一元酚催化活性很低[13].上述荔枝、龙眼、鸭梨、香梨的PPO 表现出漆酶的特性.香蕉果肉PPO 仅能催化邻苯二酚氧化,不能氧化间苯二酚、对苯二酚和一元酚(酪氨酸、对甲苯酚),它与酪氨酸酶、漆酶以及荔枝果皮PPO 不同[16].而枇杷果实PPO 能氧化邻位酚(表儿茶酸、绿原酸、新绿原酸、邻苯二酚、4-甲基邻苯二酚、邻苯三酚、咖啡酸、儿茶素、原儿茶酸、多巴、多巴胺),但不能氧化一元酚(p-香豆酸、对甲苯酚、酪氨酸)、对位酚(对苯二酚)、间位酚(间苯二酚、间苯三酚)[17],表现出儿茶酚氧化酶的特性.过氧化物酶(peroxidase,POD)在H 2O 2存在下也能催化酚类、类黄酮的氧化和聚合,导致组织褐变[4,18,19];POD 和苯丙氨酸解氨酶(PAL)也参与酚类物质的代谢,与果实褐变密切相关[19];荔枝果皮中含有较高的POD 活性,并随着贮藏时间的延长,酶活性增加[19,20],室温下荔枝果皮的褐变和POD 活性的迅速升高一致[20],且PPO 、POD 活性高的荔枝品种果实易出现褐变[4].因而认为,POD 在果实褐变中也起着重要作用[20,21].1.3 氧氧气浓度大小是影响果实褐变发生的另一个因素.气调贮藏(适宜低O 2和高C O 2浓度)能有效地延迟果实褐变的发生,但O 2浓度太低或CO 2浓度过高反而会加速褐变.鞠志国等[22]报道,O 2浓度(20%)一定时,CO 2的浓度与果肉褐变呈正相关;相同CO 2浓度(1%)下,果肉褐变不受O 2浓度(5%-20%)的影响,但O 2为2%时,果肉褐变指数是O 2为5%-20%时的2-3倍;说明外界环境中的O 2不能直接作用于PPO 和底物,而使果实褐变.大量的研究表明,低O 2或高C O 2伤害及其它因素所引起的生理失调代谢过程中产生的活性氧(O 2、H 2O 2)才是酶促氧化的需氧条件[23].1.4 酶和底物的接触1.4.1 酶和底物在细胞中的区域化分布酶、底物和氧气是果实酶促褐变的3个重要必备条件,但对绝大多数发育正常的果实,这3个条件同时存在,并不一定发生果实褐变.这与酶、酚类物质在植物细胞内通过一系列膜系统实现区域化分布,以致底物(酚类物质)与酶不能接触有关[4,18,24].PPO 在细胞内一种以可溶的形式存在于细胞质中,另一种结合在质体、线粒体等细胞器膜和细胞 697 增刊林河通,等:果实贮藏期间的酶促褐变膜上[18];在叶绿体、线粒体、过氧化物体、微体和细胞壁均发现该酶的存在[14,18,25,26];在莱阳茌梨果实细胞中,PPO 活性有80%分布于细胞溶质部分,11%分布于线粒体中,约6%存在于更小的亚细胞颗粒中[25];莱阳茌梨果心组织中PPO 分布于细胞质内,而液泡中无PPO [27];在新鲜采收的苹果中,PPO 几乎全部存在于叶绿体和线粒体中[28];荔枝果皮PPO 活性反应除在导管中位于细胞壁外,在其它细胞均存在于细胞质或细胞质的颗粒中[26].细胞化学和细胞免疫化学分析表明,PPO 位于正常细胞的质体中,在光合组织(如叶片和幼嫩果实)中质体为叶绿体,PPO 位于叶绿体的类囊体上,尤其是类囊体膜的内表面[12,14];在非光合组织的质体中,PPO 存在于各种囊泡上[12];马铃薯块茎中,PPO 位于细胞的造粉体中[12].POD 在植物细胞中以两种形式存在: 以可溶形式存在细胞浆中(FPOD); 以结合形式在细胞中与细胞壁或细胞器相结合而存在(BPOD)[28].荔枝果皮POD 主要位于细胞壁中,在部分细胞的细胞质中也有POD 活性反应[26].酚类物质广泛分布于植物体内,以糖苷或糖酯状态积存于液泡中[14,29].莱阳茌梨果心组织的酚类物质分布于液泡内[1,27];香蕉果皮中含有较高的多巴胺,主要位于细胞的液泡内[4];荔枝果皮的花色素苷在液泡中[30];白香草木樨叶片的2-( -D-葡糖氧基)-肉桂酸等酚类物质也定位在液泡内[1,31].综上所述,由于酚类物质分布于液泡中,而PPO 、POD 则位于细胞壁、细胞膜和细胞质中,这种区域化分布,阻止了底物和酶的接触,因而避免了正常组织中酶促褐变的发生[1,4,26,27].1.4.2 酶和底物区域化分布结构的破坏,使酶和底物接触酚类物质、PPO 、POD 在细胞中的区域化分布是通过一系列膜系统实现的[1].采后衰老和不良环境条件引起了与形成 区域化 有关膜系统的破坏,从而打破了这种区域化分布,使酶和底物相互接触而引起果实的组织褐变[4,14,26,27,32,33].对香蕉、荔枝果皮褐变过程中的细胞结构观察表明:随着褐变的发生,细胞中的液泡和质体逐渐解体,酶和底物区域化功能逐渐丧失,表明酶和底物的相互接触引起的酶促反应是导致果实褐变的原因[26,32].对鸭梨果实褐变过程中细胞结构的观察表明:正常果实细胞主要由液泡构成,随着果实褐变的发生,液泡不断分解成小囊泡结构;严重褐变的果心细胞已无液泡及其它典型亚细胞结构,胞内只有小囊泡结构存在;所以认为酶和底物区域化分布的破坏是造成果实褐变的原因[33].高CO 2处理会导致巴梨的线粒体、质体和液泡膜等的变化[1];而冷害会增加香蕉果皮膜的透性,破坏液泡膜、质体膜的结构[32].膜结构的破坏会产生两种后果,其一是细胞内物质区域化分布的破坏和具有潜在毒性酚类物质的渗出;其二是游离态PPO(FPPO)活性的增强[18].二者的结合为酚类物质的酶促氧化创造了条件,从而引起组织褐变的发生[1].但不同环境条件对膜结构的破坏机制是不同的,其详细过程正受到植物生理工作者越来越多的关注.2 果实褐变与酚类物质、PPO 、POD 在果实中分布的关系果实组织褐变与酚类物质含量、PPO 、POD 活性密切相关[1,4,19-21].Harel 等的工作表明,苹果的组织褐变程度与其酚类物质含量密切相关[1,23];在鳄梨中,酚类物质含量高、PPO 活性强的品种更易褐变[1]; 糯米滋 荔枝果皮酚类物质含量、PPO 、POD 活性最高,果皮也最易发生褐变[4,26]; 大久保 桃果实褐变程度与总酚含量、PPO 活性呈极显著正相关.类似结果在梨、香蕉、油橄榄、杏[1,23]也有报道.果实组织褐变的不均一性与酚类物质、PPO 、POD 在果实中分布不均一性关系密切.荔枝果皮酚类物质主要分布于果实的外果皮和中果皮,而内果皮较少[4,8,26];花色素苷主要存在于外果皮,内果皮含量少[8],所以新鲜荔枝果实外表面呈鲜红色,而内果皮为白色;且类黄酮、总酚含量也是外果皮明显大于内果皮[8].荔枝外果皮的PPO 和POD 活性最高,而内果皮最低[21,34];中果皮的PPO 、POD 活性均明显低于外果皮,但中果皮的PPO 活性与内果皮差异不大,POD 活性则高于内果皮[21].这与荔枝果皮褐变主要发生在外果皮和中果皮外侧的观察结果一致[21,35],并通常以荔枝果皮外表面褐变面积大小确定果实褐变程度[36].龙眼内果皮总酚、类黄酮含量明显高于外果皮,总酚含量是外果皮的2.9倍,类黄酮698 福州大学学报(自然科学版)第30卷含量是外果皮的13.5倍,这是龙眼内果皮比外果皮先产生褐变的重要因素[11],并通常以龙眼果皮内表面褐变面积大小确定果实褐变程度[37].对莱阳茌梨、香水梨、兔头梨、鸭梨和雪花梨的研究表明:梨组织褐变程度与组织中PPO 活性和酚类物质含量呈显著正相关,果心中酚类物质是果肉的8-10倍,PPO 活性是果肉的2-4倍,因此,果心组织褐变的发生早于果肉,程度重于果肉[27,38];由于鸭梨、香水梨果心的酚类物质含量和PPO 活性较高,而雪花梨、兔头梨果心较低,因此,鸭梨、香水梨果心褐变率比雪花梨、兔头梨高[38].类似褐变的不均一性与酚类物质、PPO 在果实中分布不均一的密切关系在果实上也有报道,即酚类物质、PPO 活性在易引起褐变的内部果肉最高,外部果肉其次,中部果肉最低[39].在研究中也发现,莱阳茌梨果皮中酚类物质含量是果肉的2-3倍,外部果肉中的酚类物质是中部果肉的1.85倍,但莱阳茌梨果皮不发生褐变,外部果肉也不易褐变[27,39],这是由于果肉外部被一层结构致密的果皮包被,酚类物质在果皮中作为一种壁外物质被包埋于表皮细胞外的蜡质层中[24],即使有较高的酚类物质含量和PPO 活性,也因缺乏O 2而未引起褐变[27,39];一旦遭到机械伤,蜡质保护层被破坏,即可造成果皮组织的氧化褐变[39].3 果实褐变与PPO 、POD 的存在形式和活性的关系果实褐变与酚类底物的分布和含量有关,更与PPO 、POD 的存在形式和活性有关.3.1 PPO 的存在形式和活性与果实褐变PPO 在细胞内有两种存在形式,一种以有活性的游离态(FPPO)形式存在于细胞质中;另一种以潜在活性的结合态(BPPO)形式结合在质体、线粒体等细胞器内膜和细胞膜上[18,22,40,41].壬-(乙二醇)苯辛基醚(Triton X-100)处理证实了荔枝果皮[41]、香蕉果皮[5]、莱阳茌梨和雪花梨果肉[22,42]中存在FPPO 和BPPO.正常状态下PPO 以B PPO 形式存在,活性很低;当膜受伤害后,潜在的PPO 可被激活[18],BPPO 即向FPPO 转化,FPPO 活性显著提高[40].因此,分析FPPO 和B PPO 活性比值的变化情况,一方面可了解该酶参与的酚类物质氧化;另一方面也反映了细胞膜系统功能上的改变[41].新鲜(或贮藏初期)的莱阳茌梨和雪花梨果实中,PPO 主要以结合态形式(BPPO)存在,随着贮藏时间的延长,BPPO 活性下降,褐变果实中FPPO 活性则相对增强;之后随着果心褐变程度的提高,FPPO/BPPO 活性的比值明显上升;但总PPO 活性则随着果心褐变程度的提高而呈下降趋势[22,42],这可能是酚类物质氧化成醌和进一步聚合时要消耗(结合)一部分PPO 造成的[43].香蕉低温贮藏果皮褐变过程中,FPPO 活性增高,FPPO/B PPO 活性的比值迅速增加,与果皮褐变程度增高相一致,认为低温对膜系统的伤害,导致B PPO 从膜上解离出来成为FPPO,从而表现出较高的FPPO/BPPO 活性比值[5,32].PPO 活性在香蕉低温贮藏8d 内增高,之后稍有下降,但在严重褐变果皮(贮藏10d)中PPO 活性和多巴胺(酶促褐变底物)含量下降,其原因可能因褐变组织中PPO 受较低的酶反应底物与较高的产物所制约,因此认为,简单地从PPO 活性水平高低去分析果实褐变尚不能正确阐明褐变的机理[5].采后荔枝果实果皮衰老褐变过程中,FPPO 活性升高,BPPO 活性下降,FPPO/BPPO 活性的比值升高[41];这与荔枝采后衰老过程中膜系统的破坏引起与膜结合的BPPO 向FPPO 转化有关[19,44].荔枝果实经热处理后,贮藏1-3d,果皮褐变指数明显增加,FPPO 活性显著增加,BPPO 活性迅速下降,FPPO/BPPO 活性的比值明显上升,且随着贮藏时间的延长,这种生理效应增强[41],这是由于热处理引起荔枝果皮组织发生热伤害[35,41],破坏细胞膜系统的完整性,导致部分PPO 从膜结合态解离出来,成为FPPO [41].植物组织内无机磷离子(Pi)浓度增加和pH 降低都能导致BPPO 释放,调节PPO 活性[45].龙眼贮藏过程中果皮褐变与pH 降低和PPO 活性升高有关[10].采后菠萝果实内PPO 活性和Pi 浓度分布不均,二者呈显著正相关,即果实上部(近花冠部)PPO 活性和Pi 浓度低于中部和下部(近柄部),下部最高,认为果实内不平衡的Pi 浓度是引起PPO 活性分布不均的原因之一[46];采后低温和GA 3诱导提高了酸性磷酸酯酶活性而使果实pH 降低和Pi 升高,后者直接或间接加剧BPPO 的释放,从而促进菠萝果实黑心 699 增刊林河通,等:果实贮藏期间的酶促褐变病即褐变的发生[46-48],同时初步解释了低温诱导后的菠萝黑心病多先发生于果实下部的现象[46,49].此外,在果实成熟衰老和褐变过程中,涉及FPPO 活性升高,B PPO 活性下降报道的果实还有油橄榄[14]、芒果[14]、苹果[50]、葡萄[51]等果实.3.2 POD 的存在形式和活性与果实褐变POD 也具有游离态(FPOD)和结合态(B POD)两种存在形式[5,28,41],FPOD 以可溶形式存在于细胞质中,B POD 以潜在活性与细胞壁或细胞器膜相结合的形式存在[28,41].POD 是果蔬成熟和衰老的一个指标[19,28].香蕉采后衰老过程中,果皮POD 、FPOD 活性上升,FPOD/BPOD 活性的比值增加[5];采后荔枝果皮衰老褐变过程中,果皮褐变指数的增加与POD 活性的增加一致[19,52],且FPOD 活性增加,B POD 活性下降,FPOD/BPOD 活性的比值明显上升[41].香蕉低温贮藏果皮褐变过程中,POD 、FPOD 活性增加,FPOD/B POD 活性的比值明显增加[5].荔枝果实经热处理后,贮藏1-3d,果皮褐变指数明显增加,热处理明显提高了果皮POD 和FPOD 活性,而BPOD 活性明显下降,但FPOD/BPOD 活性的比值明显上升,且这种生理效应随贮藏时间的延长而增加[41].因此,采后衰老、低温冷害和热伤害等逆境胁迫破坏果实膜系统的完整性和促进细胞壁降解,使与膜和细胞壁结合的BPOD 释放,成为FPOD,从而导致POD 、FPOD 活性及FPOD/BPOD 活性的比值上升,这可从香蕉、荔枝果皮采后衰老和低温冷害过程中膜系统完整性的破坏、细胞器的崩溃和细胞壁降解的观察得到证实[32,44];POD 活性的上升参与酚类物质的氧化和聚合而导致果皮褐变[19,20,52].4 果实褐变与膜脂过氧化作用的关系果实衰老和采后失水、低温冷害、热伤害、机械损伤、高C O 2伤害、低O 2伤害等逆境胁迫可引起膜系统区域化功能丧失,导致酶和底物接触,从而引起果实褐变发生[5,9,13,19,22,23,30,32,35,41,44,46,48,49].果实褐变与膜脂过氧化作用加强及膜结构破坏程度密切相关;此外,膜脂过氧化作用过程中形成的有机过氧化物和降解的羰基化合物,也可与花色素苷及含-SH 和-NH 2的化合物发生非酶促作用形成黑蛋白素一类物质[5,41].荔枝果实采后贮藏过程中,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量明显增加,而活性氧清除剂超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)、巯基化合物、还原型抗坏血酸(AsA)、类黄酮含量下降[8,19,41];进一步研究表明,随着果实衰老,自由基水平明显升高,类脂褐素积累增多[53].这些结果说明荔枝果实衰老过程中内源消除活性氧功能减弱,使膜脂上的不饱和脂肪酸受到自由基的攻击,引起明显的过氧化作用[41].外源抗氧化剂(酸丙酯、GSH)处理可减缓膜脂过氧化作用,在一定程度上延缓了荔枝果皮褐变发生[54,55].龙眼果实采后衰老过程中,细胞的膜透性逐渐增大[56-58],MDA 含量增加[57-59],活性氧消除剂SOD 、过氧化氢酶(C AT)活性下降[58-61];AsA 和类黄酮含量下降[10,11],说明随着贮藏期延长,果实抗自由基毒害能力下降[58],自由基积累导致细胞膜系统发生过氧化作用而破坏细胞膜结构[57,58],从而导致龙眼果皮酶促褐变[10,11].低温冷害的龙眼果实自由基清除剂SOD 和C AT 活性明显降低,果实内自由基积累得不到及时清除,造成自由基伤害,破坏细胞膜结构,使膜透性异常增大,最终导致冷害症状 果皮褐变的出现[61].采后适宜低温贮藏能保持较高的SOD 和C AT 活性,细胞膜透性变化缓慢,细胞具有较高的完整性,贮藏期长,果皮不易发生褐变[57,61].采后SO 2处理则提高果皮细胞膜透性,MDA 含量明显上升,说明SO 2对果皮细胞膜有一定的破坏作用[58,62].但适当的SO 2处理能刺激SOD 活性的上升且保持在较高水平[58,59,62],并出现新的SOD 同工酶带[58],认为SOD 活性的增加是对SO 2处理的应激反应,从而提高抗逆能力[58,62];同时SO 2处理降低果皮细胞质的pH 值,保存较高的游离酚和总酚含量,保护细胞内还原型抗坏血酸(AsA),有利于清除自由基,延缓衰老[10],而且AsA 还可将醌还原为酚,防止由于醌的聚合而导致的褐变[63];SO 2处理还抑制PPO 活性,减少酚类物质氧化,从而抑制贮藏龙眼果实的果皮褐变[10,56-59,62].700 福州大学学报(自然科学版)第30卷香蕉低温贮藏果皮褐变过程中,细胞膜透性增加,过氧化物积累增多,自由基清除剂C AT 活性下降,AsA 、GSH 含量迅速下降;H 2O 2处理促进细胞膜透性的增加、过氧化物积累和果皮褐变;而抗氧化剂酸丙酯则减缓细胞膜透性的增加、减少过氧化物的积累和减轻果皮褐变[5,32].这些结果说明低温下香蕉果皮褐变与过氧化作用和膜损伤有关.梨果实褐变与膜脂过氧化作用也有密切的关系[64-67].急降温处理易产生果心褐变的鸭梨果实,低温贮藏过程中果心组织膜透性增加,积累较多的MDA,而SOD 、CA T 活性则明显下降,特别是C A T 活性的迅速下降,导致H 2O 2积累,引起果心褐变[64,65].认为急降温处理导致细胞膜脂过氧化作用加强,H 2O 2的积累破坏细胞的膜结构和物质分布的区域化,从而导致酚类物质酶促氧化,使果心褐变[27,33,64,65].研究鸭梨果肉和果心中氧化酶活性和过氧化物含量表明,果心组织含有较高的过氧化物含量和较低的C A T 活性,由于果心中清除H 2O 2的作用差于果肉,且果心中足够的过氧化物可催化酚类物质氧化为醌,导致果心褐变[66].鸭梨贮藏过程中,果心褐变、MDA 及过氧化物含量均增加;而低温贮藏能抑制褐变,并降低MDA 和过氧化物含量[67].因此认为,过氧化伤害是鸭梨果心褐变的一个重要因素.5 果实酶促褐变的可能机理综上所述,果实褐变是多种因素影响的复杂过程,其机理可能包括花色素苷结构和数量的变化[41],细胞的氧化还原代谢失调,细胞结构的破坏[5,9,41],使酶(PPO 、POD)、褐变底物(酚类物质)在细胞中区域化分布破坏[1,26,27],其结果发生酚类物质酶促氧化和果实组织褐变[1].据此,综合前人对果实褐变的研究[1,5,9,18,41],对果实酶促褐变的可能机理概括如图1.图1 果实酶促褐变的可能机理Fi g.1 The p robable mechanism of fruit enzymatic browning701 增刊林河通,等:果实贮藏期间的酶促褐变参考文献:[1] 鞠志国,朱广廉.水果贮藏期间的组织褐变问题[J].植物生理学通讯,1988,24(4):46-48.[2] 鞠志国.一种改进的酚类物质测定方法[J].莱阳农学院学报,1989,6(2):48-51.[3] 蒋跃明.酚类物质的高效液相色谱的快速检测[J].中国科学院华南植物研究所集刊,1995(10):106-108.[4] 蒋跃明.果实褐变及控制[J].植物杂志,1991,18(6):22-23.[5] 蒋跃明,陈绵达,林植芳,等.香蕉低温酶促褐变[J].植物生理学报,1991,17(2):157-163.[6] 蒋跃明,张东林,刘淑娴,等.椰子褐变底物的初步研究[J].植物生理学通讯,1992,28(5):347-349.[7] 吴耕西,周宏伟,汪建民.鸭梨酶促褐变的生化机制及底物鉴定[J].园艺学报,1999,19(3):198-202.[8] 林植芳,李双顺,张东林,等.采后荔枝果皮色素、总酚及有关酶活性的变化[J].植物学报,1988,30(1):40-45.[9] 蒋跃明,傅家瑞.荔枝果实采后生理及贮运保鲜技术研究进展(综述)[J].亚热带植物通讯,2000,29(3):64-70.[10] 吴振先,韩冬梅,季作梁,等.SO 2对贮藏龙眼果皮酶促褐变的影响[J].园艺学报,1999,26(2):91-95.[11] 许秀淡,黄金松,郑少泉,等.熏硫对采后龙眼果皮褐变的作用及脱硫效应[J].福建农业学报,1999,14(1):34-39.[12] 贺立红,宾金华.高等植物中的多酚氧化酶[J].植物生理学通讯,2001,37(4):340-345.[13] 张维一.果蔬采后生理学[M].北京:中国农业出版社,1993.89-95.[14] Amiot M J ,Fleuriet A,C heynier V,et al.Phenolic compounds and oxidative mechanisms in fruit and vegetables [A].In:Tomas-barberan F A,Robins R J.Phytochemis try of frui ts and vegetables[C].New York:Oxford University 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during cold storage of li tchi(Litchi Chinensis Sonn)[J].702 福州大学学报(自然科学版)第30卷。
变色的原理——精选推荐
变色的原理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。
1 反应条件多酚类物质：邻苯二酚(儿茶酚)、绿原酸、咖啡酸、没食子酸等；多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)；氧气。
2 反应原理反应过程为：邻苯二酚类物质（PPO+O2）→邻苯醌类化合物多巴(dopa:L-B-(3、4-dihydroxy-phenine)-alanine) （PPO+O2）→多巴醌(dopaquininone) （PPO+O2）→复杂聚合物—黑素(melanin)。
3 控制方法3.1 加热钝化酶活性75～95℃、5～7S的加热处理，可使大部分酶活性丧失。
加热温度过高，加热时间过长，可抑制酶褐变，但会影响食品品质；加热不足，不能抑制酶褐变。
3.2 驱氧通过费水烫漂、抽真空（93kPa，5～15min）、高浓度抗坏血酸溶液浸泡、气调包装设计等均可达到驱除食品内氧气的目的，从而抑制酶褐变的发生。
控制氧气含量用抽空处理技术或添加去氧剂等方法：用2%食盐+0.2%柠檬酸+0.06%偏重亚硫酸钠溶液作抽空液，在500mmHg的真空度抽空5～10min,可取得良好的护色效果。
3.3 螯合酶促作用的金属离子金属（铁、铜、锡、铝等）离子是多酚氧化酶的激活剂。
Fe+3、Fe+2、Cu+2能促进褐变主要是因为铁和铜不仅能和酚类化合物反应形成褐色物质，而且能催化还原酮类的氧化。
柠檬酸对Cu2+有螯合作用。
EDTANa2是一种金属离子螯合剂，可阻止金属离子对褐变反应的促进作用，但其作用作用对象有关，有的效果则不明显。
3.4 调pHPPO酶最适pH=6～7，随着pH的下降，多酚氧化酶的活性直线下降，特别是pH在3.0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。
加有机酸（柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸）调pH≤4～5可降低酶活性，减少偶联褐变。
3.5 酶活抑制剂3.5.1 二氧化硫、亚硫酸盐二氧化硫、亚硫酸盐等在酸性（pH=6）的条件下对PPO酶活性有抑制作用，兼有漂白、杀菌性能，可阻止黑色素的形成。
果蔬酶促褐变机理及酶促褐变抑制研究进展
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
促褐变反应的影响及机理研究．农垦师专学报，１９９４，１： ７７－７９． ［１１］Ｐａｒｐｉｎｅｕｏ， Ｇ．Ｄ，Ｃｈｉｎｎｉ，Ｆ．，Ｖｅｒｓａｒｉ，Ａ ｅｔ ａ１． Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｏｘｉｄａｓｅ．．Ｃａｔａｌａｓｅ Ｅｎ－ ｚｙｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ Ｂｒｏｗｎｉｎｇ ｏｆ Ａｐｐｌｅ ａｎｄ Ｐｅａｒ Ｐｕｒ é ｅｓ．Ｌｅｂｅｎｓｍ．－ｗｉｓｓ．ｕ．－Ｔｅｃｈｎ０１．， ２００２，３５（３）：２３９－２４３． ［１ ２ ］Ｋ ｉ ｍ ，Ｍ ． Ｊ ． ，Ｋ ｉ ｍ ． ，Ｃ ． Ｙ ，Ｐ ａ ｒ ｋ ，Ｉ ． Ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｂｒｏｗｎｉｎｇ ｏｆｐｅａｒ ｂｙ ｏｎｉｏｎ ｅｘｔｒａｃｔ． Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００５，８９：１８１－１８４． ［１３］Ｎｅｇｉｓｈｉ，Ｏ．，Ｏｚａｗａ，Ｔ． Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｏｆｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｂｒｏｗｎｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆｓｕｌｆｈｙｄｒｌ ｅ￣ｎｚｙｍｅｓ ｂｙ ｔｈｉｏｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０００，５４：４８１－４８７． ［１４］Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｆ．Ｈ．Ｅｒ ｚｙｍａｔｉｃ Ｂｒｏｗｎｉｎｇ ａｎｄ ｌｔｓ Ｐｒｅ－ ｖｅｎｔｉｏｎ（ＡＣＳ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｓｅｒｉｅｓ ６００）．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９６，７：３４４． ［１５］Ｐｅｒｅｚ，Ｍ．Ｂ．，Ｓｅｒｒａ，．Ｍ．，Ａｌｏｎｓｏ，．Ｍｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗｈｅｙ ｐｒｏｔｅｉｎ．－ａｎｄ ｈｙｄｒｏｐｒｏｐｙｌ ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ－ ｂａｓｅｄ ｅｄｉｂｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｏｎ ｃｏｌｏｒ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｆｒｅｓ ｈ－ｃｕｔ ａｐｐｌｅｓ． Ｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，３６：７７－８５．
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。
某理工大学化学院《食品化学》考试试卷(29)
某理工大学化学院《食品化学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（40分，每题5分）1. 根据吸湿等温线的滞后现象，在一定Aw下，解吸过程的含水量小于回吸过程的含水量。
（）答案：错误解析：根据吸湿落后加性的滞后现象，在一定Aw下，解吸过程的含水量大于回吸过程的含水量。
2. 腌肉工艺中，硝酸盐和亚硝酸盐作为发色剂，L抗坏血酸和烟酰胺作为发色助剂。
（）答案：正确解析：发色剂为可保护肉类制品色泽的非色素鲜亮物质，而发色助剂能起到卢瓦龙县促进颜色呈色的作用，中肉制品加工中最多用的是硝酸盐及亚硝酸盐作为发色剂，L抗坏血酸、L抗坏血酸钠及烟酰胺作为发色助剂。
3. SO2、Na2SO3、NaHSO3都能直接抑制酚酶。
（）答案：错误解析：4. β环状糊精具有掩盖苦味及异味的作用。
（）答案：正确解析：5. 肽链中氨基酸之间是以酯键相连接的。
（）答案：错误解析：肽链中的氨基酸之间是以肽键相连接的。
6. 色素之所以能显色是由于色素分子中含有生色团和助色团，色素所显示的颜色与其吸收光的波长颜色相一致。
（）答案：错误解析：色素所显示的颜色与其反射光的可见光激素颜色相一致。
7. 溶解度越大，蛋白质的乳化性能也越好，溶解度非常低的蛋白质，乳化性能差。
（）答案：正确解析：蛋白质的溶解度与其乳化性质正相关。
一般而言，不溶解的对乳化体系的形成无影响，因此，蛋白质溶解性能的改善将有利于蛋白质的乳化性能提高。
例如肉糜中有NaCl（0.5～1molL）存在时产生盐溶作用，可提高蛋白质的乳化容量。
8. 叶绿素是水溶性的，有a、b两种结构，其结构中存在一个大的共轭体系。
（）答案：错误解析：2、名词解释（30分，每题5分）1. 固定化酶[沈阳农业大学2017研]答案：固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能间歇和连续使用的酶。
果蔬中多酚氧化酶对褐变的影响及抑制方法
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3.1.2 气调 通过改变贮藏环境的气体成分,减轻褐变,保 持果蔬采后品质。由于它具有保鲜期长、 无污染等优点,在国际上倍受关注。Qun Shen等在10℃下采用0.04 mm的聚乙烯袋包 装(2%O2、5%CO2、93%N2)贮藏竹笋,可明 显抑制过氧化物的活性及丙二醛(PDA)的合 成。
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3.2.6 其他 一些络合物也是很好的褐变抑制剂,如乙二 胺四乙酸(EDTA)。Na+在较高浓度下所带电 荷使酶蛋白发生了盐析,从而抑制PPO活性, 控制果蔬褐变。其有效浓度为10 g/kg～16 g/kg。NO短时低剂量地熏蒸果蔬可抑制褐 变。Xiaolin Zheng等报道使用10μg/l的NO 熏蒸苹果1 h,对抑制苹果褐变有较好效果且 无毒害。
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3.2.5 酸处理 抗坏血酸及其衍生物:抗坏血酸还原醌类,阻 止它们转化为有色物质。它不太稳定，其 稳定的衍生物如抗坏血酸脂肪酸酯(如十二 酸酯,葵酸,棕榈酸抗坏血酸酯)及抗坏血酸2-磷酸盐也有很好的抗褐变作用。抗坏血酸 钙已广泛应用于抑制鲜切果蔬褐变,取得很 好效果,但其缺点是价格较贵。
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3.1.3 可食膜 使果蔬内部维持相当于气调的高CO2低O2 状态,抑制褐变。它具有无色、无味和可食 等优点,一般采用蛋白质、油脂和多糖等材 料,如纤维素基质、支链淀粉、乳蛋白。 LitaoPeng等使用藻酸盐∶果糖∶水= 1∶0.4∶71.5涂膜,可显著抑制鲜切苹果片的 褐变,延长货架期2周。
3.1 物理控制 3.1.1 热处理 1）加热是最有效的杀酶方法。瞬时高温可 在短时间钝化酶的活性,抑制褐变。Mikal E.Saltveit等发现莴笋切分后24 h PAL酶活 提高6倍到12倍,迅速发生褐变,而在切分前4 h或切分后2 h 45℃热处理90 s,则可防止酶 活升高,控制莴笋褐变。
褐变现象
褐变现象摘要：植物组织培养中褐变现象的原理以及影响褐变现象的因素，提出了防止褐变的措施和方法。
关键词：组织培养。
褐变。
正文：褐变是植物组织培养中一种普遍存在的现象，是由于组织中多酚氧化酶被激活，使细胞酚类物质被氧化而产生棕褐色醌类物质，这种褐变现象又被称为酚污染。
多酚类物质及其氧化物醌类物质会抑制其它酶的活性，从而毒害整个外植体，严重影响外植体的脱分化、再分化和生长。
褐变这种现象与菌类污染和过度含水化(即玻璃化)并称植物组织培养的3大难题。
目前褐变已成为植物组织培养发展的一大障碍[1]。
目前，在许多植物组织培养过程中，常遇到褐变问题。
褐变主要发生在外植体，在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。
褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐，而且对许多酶有抑制作用，从而影响培养材料的生长与分化，严重时甚至导致死亡。
1 褐变产生的影响因素影响植物组织培养褐变的因子是复杂的，因植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等不同，褐变的程度也有所不同。
1.1 植物种类及基因型不同的植物和不同的基因型决定了不同的褐化程度。
在组织培养中，品种褐化难易可能是与该品种中多酚类物质含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差异有关。
1.2 外植体部位及生理状态外植体的部位及生理状态不同其褐化程度不同，同时，不同时期和不同年龄的外植体在培养中褐变的程度也不同。
1.3 培养基成分培养基成分中的无机盐、蔗糖浓度、激素水平等对褐变的程度的影响尤为重要。
另外，其pH值也与褐变程度有较大关系。
1.4培养条件温度过高或光照过强，均可加速被培养组织的褐变。
不利环境条件都能造成细胞的程序化死亡，温度是诱导程序化死亡的主要因素[1]。
2 褐变产生的机理2.1 非酶促褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡，即坏死形成的褐变现象，并不涉及酚类物质的产生。
徐振彪等[1]将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl的培养基中，组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变，但培养基中没有看到扩散的褐化物质。
植物组织培养中的褐变现象与防止方法
植物组织培养中的褐变现象及其防止措施摘要：细胞受损后，由于细胞区隔作用被破坏，毒性酚类或其氧化物醌类物质毒害细胞，导致组织褐变，植物组织培养过程中培养低效或失败。
目前认为组织培养中褐变程度主要受外植体材料的基因型、生理状态、种类、大小、预处理、培养条件、培养基及培养方式的影响。
在目前的研究中控制褐变的有效方法主要有低温培养、暗培养、勤转种、添加抗氧化剂、增效剂或吸附剂于培养基中等。
关键词:植物;组织培养;褐变;防治方法褐变是植物组织培养中一种普遍存在的现象，是由于组织中多酚氧化酶被激活，使细胞酚类物质被氧化而产生棕褐色醌类物质，这种褐变现象又被称为酚污染。
多酚类物质及其氧化物醌类物质会抑制其它酶的活性，从而毒害整个外植体，严重影响外植体的脱分化、再分化和生长。
褐变这种现象与菌类污染和过度含水化(即玻璃化)并称植物组织培养的3大难题。
目前褐变已成为植物组织培养开展的一大障碍[1]。
1褐变现象的原因1.1 非酶促褐变非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡，即坏死形成的褐变现象，并不涉及酚类物质的产生。
诸多不利条件都可以造成细胞的程序化死亡，但这种褐变假设采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生。
1.2 酶促褐变多数认为，植物组织培养中的褐化现象主要是由酶促褐变引起的，即由多酚氧化酶( P PO，Polyphenol Oxidase)作用于天然底物酚类物质而引起的。
在正常条件下,细胞中的酚和醌之间保持一种动态平衡,醌类物质水平较低;而酚氧化酶及其底物分布在正常组织的不同部位，酚类物质分布在细胞的液泡，酶那么分布在各种质体或细胞质，这种区域性分布致使底物与酶被质膜分隔开来；但当外植体或培养材料处于机械损伤等逆境，或细胞受伤或衰老时，细胞膜构造或细胞中物质区域化分布的破坏会导致酚氧化酶释放或合成，如果此时在适宜的pH和温度等条件下，酚氧化酶、酚类(底物)和氧发生酶促氧化反响，形成有毒的棕褐色醌类物质,从而使组织发生褐变。
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。
鲜切果蔬的酶促褐变机理和抑制方法的研究进展
鲜切果蔬的酶促褐变机理和抑制方法的研究进展果蔬在储存和运输过程中经常会发生褐变，严重影响产品外观品质和营养价值，甚至会引起食品的腐败变质。
而其中导致食品发生腐败变质的最主要因素是酶促褐变。
本文概述了果蔬酶促褐变的机理、酶促褐变的物质条件以及防褐变的主要途径和主要方法。
标签：果蔬；酶促褐变；抑制；0、引言果蔬在储存和运输过程中经常会发生褐变，严重影响产品外观品质和营养价值，甚至会引起食品的腐败变质。
褐变作用可按其发生机制可以分为两大类：一类是在有氧情况下酚酶催化酚类物质的氧化反应变色，成为酶促褐变；另一类是美拉德（Maillard）反应、焦糖化反应和抗坏血酸氧化褐变等没有酶参与的褐变反应，称为非酶褐变。
在水果、蔬菜等新鲜植物食物中通常以酶促褐变为主。
水果和蔬菜在采摘后，组织中仍在进行活跃的代谢活动。
在正常的情况下，完整的果蔬组织中氧化还原反应时偶联进行的，但当发生机械性的损伤（如削皮、切开、压伤、虫咬等）及处于异常的环境条件下（如受冻、受热等）时，便会影响氧化还原的平衡，发生氧化产物的积累，造成变色。
我国是果蔬生产和出产的大国，且随着生活水平的提高，人们对鲜切果蔬的需求量也越来越多，所以研究鲜切果蔬的褐变机理和防止措施是非常有必要的。
1、果蔬酶促褐变的机理在果蔬酶促褐变的研究中，酚-酚酶區域化分布学说得到大家普遍认同。
酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌及其集合物的反应过程。
在Mayer[1]的研究中指出，果蔬中的酚类物质与多酚氧化酶存在着区域性分布。
在植物组织中，由于多酚类物质分布在细胞液泡内，而多酚氧化酶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。
然而切割加工使细胞中酚与多酚氧化酶的区域化分布状态遭到破坏，从而引发褐变。
2、果蔬酶促褐变的物质条件2.1酚类化合物果蔬组织内的酚类物质种类较多，含量丰富，主要是碳水化合物代谢所衍生的产物，为果蔬发生酶促褐变提高了丰富的物质条件。
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2.真菌
主要是霉菌和酵母。
霉菌的营养来源主要是糖、氮和无机盐， 极易在粮食和各种淀粉类食品中生长繁殖。
大多数霉菌对人体无害。但是霉菌的大量 繁殖会引起食品变质，少数菌属在适当条 件下会产生毒素。
（二）微生物对食品的污染 作为食品原料的动植物在自然界环境中生长，本
身即带有微生物，这是一次污染。食品原料从自 然界中采集到加工成食品，最后被人们所食用为 止的整个过程所经受的微生物污染，称为二次污 染。 食品二次污染过程包括食品的运输、加工、贮存、 流通和销售。大部分食品根据其来源、化学成分、 物理性质及加工条件，分别形成各自独特的微生 物相，并在食品贮存期间，因微生物群中某一特 定军中有适合其繁殖的环境条件而使食品变质腐 败。
五、微生物对食品品质的影响
（一）食品中的主要微生物
1.细菌
图5-8是食品中最常见的细菌。细菌在食品中的繁 殖会引起食品的腐败、变质、变色而不能食用， 其中有些细菌还能引起人的食物中毒。
细菌性食物中毒案例中最多的是肠类弧菌引起的 中毒，约占50%；其次是葡萄球菌和沙门氏菌引 起的中毒，约占40%；其他能引起食物中毒的细 菌有：肉毒杆菌、致病大肠杆菌等。
Ix=Iie –μx
式中Ix——光线透入食品内部x深处的密度； Ii——光线照射在食品表面处的密度；μ—— 特定成分的食品对特定波长光波的吸收系数。
（三）包装避光机理和方法
要减少或避免光线对食品品质的影响，主 要的防护方法有：通过包装将光线遮挡、 吸收或反射，减少或避免光线直接照射食 品；同时防止某些有利于光催化反应的因 素，如水分和氧气透过包装材料。
食品包装时，可根据食品和包装材料的吸 光特性，选择一种对食品敏感的光波具有 良好折光效果的材料作为该食品的包装材 料，可有效避免光对食品质变的影响。
二、氧对食品品质的影响
氧使食品中的油脂发生氧化，使食品中的维生素 和氧的存在还可能使微生物大量繁殖，造成食品腐 败变质。
（一）光照对食品的变质作用
光可以引发并加速食品中营养成分的分解， 主要表现在：促使食品中油脂的氧化反应； 使食品中的色素变色；使维生素遭到破坏； 引起食品中蛋白质和氨基酸的变性。
1.维生素的光分解
维生素对光照（尤其是紫外线）非常敏感，下表 是维生素B2在水溶液中的光分解程度与pH的关系。
pH
（二）光照对食品的渗透规律
光照能促使食品内部发生一系列的变化是 因其具有很高的能量。光照时食品中对光 敏感的成分能迅速吸收，从而激发食品内 部发生化学反应。
食品吸收光能量的多少用光密度表示，广 密度越高，光能量越大，对食品的变质作 用就越强。
根据Beer-Lamber定律，光照食品的密度向 内层渗透的规律：
第二节 包装食品的微生物及其控制
一、环境因素对食品微生物的影响 （一）水分 食品中微生物与水分的关系可以用水分活
度说明，一些微生物开始繁殖的最低水分 活度值见图5-9：大部分细菌在水分活度0.9 以上的环境中生长；大部分霉菌在0.8以上 的环境中繁殖。
食品种类
鲜果蔬 鲜肉 果子酱 面粉 蜂蜜 干面条 奶粉 蛋
四、温度对食品品质的影响
1.温度升高对食品品质的影响
在适当的湿度、氧气条件下，温度对食品中微生 物繁殖和食品变质反应速度的影响都很明显，在 10~38℃范围内，恒定水分条件下，温度每升高 10 ℃，化学反应速率加快1倍，腐败速度加快4~6 倍。
2.低温对食品品质的影响
低温冻结对食品内部的组织结构和品质都会产生 破坏。
食品包装的目的之一，就是通过采用适当的包装 材料和一定的技术措施，防止食品中的有效成分 因氧气而造成品质劣化或腐败变质。
三、水分对食品品质的影响
水作为食品的基本组成成分之一，对食品 品质的影响很大，一方面，水能促使微生 物的繁殖，加速油脂的氧化分解，促使褐 变反应和色素氧化；另一方面，水分使一 些食品发生某些物理变化如结晶、结块或 失去脆性、香味。
（二）温度
微生物生存的温度范围较广，图5-10表示多种微 生物的繁殖温度范围。根据适宜繁殖的温度范围 微生物可分：嗜冷细菌（0℃以下）、嗜温性细菌 （0~55℃）和嗜热性细菌（55℃以上）。
食品在贮存、运输和销售过程中所处的环境温度 一般在55 ℃以下，处在嗜温性和嗜冷性细菌繁殖 生长的温度区间，故需加以重视。
维生素B2存留（%）
4.0
42
4.6
40
5.0
40
5.6
46
pH
维生素B2存留（%）
6.0
46
6.6
35
7.0
27
7.6
20
2.光线对氨基酸及蛋白质的影响
色氨酸在光照下可以分解，经紫外光照射 可生成氨基丙酸、天冬氨酸、羟基邻氨基 苯甲酸。
蛋白质也可因光照发生物性变化，影响其 食用价值及加工品质。
AW
0.97～0.99 0.95～0.99 0.75～0.85 0.67～0.87 0.54～0.75 0.50 0.20 0.97
微生物类群
多数细菌 多数酵母 多数霉菌 嗜盐性细菌 干性霉菌 耐渗酵母
生长需求的AW
0.94～0.99 0.88～0.94 0.73～0.94 0.75 0.65 0.60
第一节 环境因素对食品品质的影响
食品品质包括食品的色香味形、营养价值 及卫生指标。
食品从原料加工到消费的整个流通环节会 受到各种环境因素的影响。图5-1显示了包 装食品在流通过程中因环境因素影响而发 生的质量变化，研究这些因素对食品品质 的影响规律是食品包装设计的重要依据。
一、光对食品品质的影响
根据Beer-Lamber定律，透过包装材料照射到食 品表面的光密度：
Ii=Ioe –μpxp
式中 Io是食品包装表面的入射光密度；
Xp——包装材料厚度；
μp——包装材料的吸光系数。 把此式代入式（5-1）得光线透过包装材料透入食品
的光密度：
Ix=Ioe -（ μp xp + μ x ）
不同的包装材料其透光率不同，且在不同 的波长范围内也有不同的透光率。大部分 紫外线可被包装材料有效阻挡，而可见光 能大部分透过包装材料。