鲜切果蔬酶促褐变之控制

鲜切果蔬酶促褐变之控制

鲜切果蔬又名轻度加工果蔬或最少加工处理果蔬，半加工果蔬，切割果蔬等，是指新鲜果蔬原料经清洗、去皮、修整、切分等工序，最后用塑料薄膜袋或将塑料托盘装外覆塑料膜包装，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。

随着现代生活节奏加快和生活水平提高，以及对自身健康的关注，人们消费模式正发生变化，传统果蔬加工品，因缺乏果蔬加工前原有的新鲜感，开始被消费者冷落，而新鲜、营养、方便、卫生、快捷的鲜切果蔬日益受到消费者的青睐，因而具有广阔的市场潜力。

但鲜切果蔬在加工过程中，由于细胞组织受到损伤，容易发生褐变，同时产生不良风味和营养成分损失，因此，在鲜切果蔬加工中，控制褐变一直是研究的热点。

1、鲜切果蔬褐变原因

鲜切果蔬发生的褐变，有酶促褐变和非酶促褐变。其中主要是酶促褐变，它是多酚类物质在酶的催化下，发生氧化造成的。酶促褐变反应的发生需要三个条件，即酚类物质(底物)、酶和氧气。

酶促褐变过程中，参与酚类物质氧化的酶主要有多酚氧化酶(PPO)。目前对多酚氧化酶研究一致认为：多酚氧化酶几乎存在于所有植物中，它是果蔬发生酶促褐变的主要酶；其次，是过氧化酶(POD)在有过氧化氢存在时，可催化酚类、类黄酮的氧化和聚合，参与酚类物质的代谢，导致组织褐变；

此外，苯丙氨酸解氨酶(PAL)与酶类物质生成有关，鲜切果蔬加工时，切割可诱导苯丙氨酸解氨酶的mRNA增加，使PLA活性增加，催化酶类物质合成和累和，为PPO提供催化底物，从而促进酶促褐变。

2、酶促褐变的控制

酶促褐变是影响鲜切果蔬品质重要原因之一。随着果蔬酶促褐变发生，造成产品变色外，往往还会产生不良的风味以及造成其营养成分的损失。因此，为了保持鲜切果蔬品质和延长其货架期，探讨控制酶促褐变的方法，国内外科研工作者进行大量广泛研究，并提出了许多方法，大体上可分为物理方法、化学方法、生物方法等。

1）物理方法

①低温处理

低温能有效抑制果蔬的呼吸强度和酶的活性，降低体内的各种生理生化反应速度，延缓衰老和抑制褐变，延长果蔬保鲜期。

②热处理

热处理是近年来发现控制鲜切果蔬褐变的新方法。热处理可减轻褐变，与加热能导致PPO 失活有关。因此PPO对热稳定性不高，一般当温度高于40℃会使其钝化。

③气调包装(MAP)

主要控制包装环境中氧气的浓度，达到有效控制鲜切果蔬产品在贮藏和流通期间酶促褐变发生。如传统采用低氧(适宜氧气浓度为2%～10%)和高二氧化碳(适宜浓度为10%～20%)气凋包装。鲜切莲藕在2%氧气和6%二氧化碳，5℃及相对湿度为85%环境下储存20d，能明显降低呼吸速率，减少水分损失和抑制褐变的发生。鲜切甘蓝采用5%～10%的氧气和5%～15%的二氧化碳气调包装，可以推迟其褐变的发生。

但要抑制大多数鲜切产品褐变，需要将氧气分压控制在1kpa以下，如抑制莴苣和桃切片褐变的氧气分压应控制在0.25kpa以内。但气调包装要控制好气体中各成分含量，氧气过低或二氧化碳过高，会导致无氧呼吸，产生不利的代谢反应和生理紊乱。近几年研究表明，超大气高氧气调包装对抑制一些鲜切果蔬的酶促褐变也有较好作用。

④可食性涂膜处理

可食性涂膜处理是将可食性成膜剂凃于果蔬表面而形成涂层，使鲜切果蔬产品不受外界氧气、水分和微生物影响，抑制呼吸，减少水分损失，减轻褐变，从而延缓鲜切果蔬组织的衰老和腐败变质，达到提高产品质量和稳定性。目前使用较多可食性成膜剂有卡拉胶，黄原胶，海藻酸钠，多聚糖，蛋白质及纤维素衍生物等，同时在成膜剂中加入抗氧化剂、抗褐变剂如如抗坏血酸、柠檬酸、EDTA等则效果更好。

⑤高压处理

高压处理是近年来在食品中采用的灭菌措施。由于高压处理在低温条件下进行，从而最大限度地减少了产品营养成分和风味的损失，同时通过高压处理也可以使一些酶发生钝化，因此，人们考虑采用高温处理作为钝化PPO措施之一，以达到控制果蔬褐变的目的。

⑥辐射处理

最近几年研究发现，辐射处理可以防止部分鲜切果蔬褐变。鲜切莴苣经γ－射线辐射处理，不仅降低了产品中微生物的数量，同时与未经γ－射线辐射处理相比，极大抑制了其PPO 活性。

2）化学方法

通过加入酶抑制剂抑制PPO活性，从而控制酶促褐变反应，达到护色目的。目前，在实际生产中，应用褐变抑制剂主要有以下几种:

①有机酸溶液处理

酸性溶液中氧气溶解度较小，即可以降低PH值及PPO活力，又兼有抗氧化作用，而且大部分有机酸是果蔬的天然成分，效果较好。常用有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸，另外抗坏血酸衍生物如异抗坏血酸、磷酸抗坏血酸和三磷酸抗坏血酸等，对褐变也有很多抑制作用，尤其以复合酸联合处理效果更佳。据报道1%柠檬酸和0.25%抗坏血酸，对切片土豆和苹果等褐变有更佳的抑制作用。

②氯化钠溶液处理

切开后果蔬浸入一定浓度氯化钠溶液中，由于氧气对氯化钠溶液中溶解度比空气中小，也可以起到抑制组织褐变效果。

③螯合剂处理

乙二胺四乙酸(EDTA)作为一种螯合剂，与其他褐变抑制剂共同处理，对鲜切果蔬也有很好抑制褐变的效果。

④含硫基aa处理

含硫基aa，如半胱氨酸通过与酚类物质氧化产物醌类物质反应，可形成无色稳定化合物，从而阻止黑色素形成，可抑制鲜切果蔬褐变。半胱氨酸用于抑制土豆、苹果、莴苣等鲜切果蔬褐变效果较好。尤以半胱氨酸与柠檬酸联合作用(如:5%半胱氨酸+2%柠檬酸)，则效果最佳。

⑤新型抑制剂4-己基间苯二酚(4-HR)处理

大量实验发现4-HR可通过抑制PPO活性控制褐变，延长贮存期，其作用特点:浓度低，无漂白作用。

⑥钙盐处理

钙盐处理主要防止仁果类的褐变。包括无机钙盐和有机钙盐(主要有:乳酸钙和抗坏血酸钙)。钙盐处理能够保持细胞膜结构完整性，防止底物与PPO接触，延缓褐变的发生，同时还能增加组织的硬度。

⑦天然植物提取物

某些植物汁液含有天然活性成分，如蛋白酶，小分子多肽等具有抑制褐变的功能，因此可用来控制鲜切果蔬褐变的发生。天然提取物如蜂蜜，菠萝汁，食用大黄汁是鲜切果蔬有效抗褐变剂，可显著提高鲜切果蔬的货架寿命和安全性。

3）生物方法