水果的酶促褐变探究

绿原酸（chlorogenic acid)是许多水果特别 是桃、苹果等褐变的关键物质。
除了常见的多酚氧化酶引起食品的酶促褐变外， 广泛存在于水果中的坏血酸氧化酶和过氧化物酶也 可引起酶促褐变。
酶促褐变的控制
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ห้องสมุดไป่ตู้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
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。
组织内部，驱出细胞间隙中的氧。一般在一定的真 空下保持一段时间后突然破坏真空即可达到目的。 （5）加酚酶底物的类似物 加入酚酶底物的 类似物，如肉桂酸，阿魏酸，对位香豆酸等能有 效抑制苹果汁的酶促褐变，而且这3种有机酸是果 蔬中天然存在的芳香有机酸，在安全上无多大问 题。肉桂酸钠盐的溶解性好，售价也便宜，控制 褐变的时间长。 （6）底物改性 利用甲基转移酶，将邻二羟基 化合物进行甲基化，生成甲基取代衍生物，可有 效防止褐变。如以S-腺苷蛋氨酸为甲基供体，在 甲基转移酶作用下，可将儿茶酚、咖啡酸、绿原 酸分别甲基化为愈创木酚、阿魏酸和3-阿魏酰金 鸡纳酸。
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。食品卫生标准规定其残留量不得超过 0.05 g/kg（以二氧化硫计）。 （4）驱除或隔绝氧气 将切开的水果蔬菜 浸泡在水中，隔绝氧以防止酶促褐变，更有效的 方法是在水中加入抗坏血酸，使抗坏血酸在自动 氧化过程中消耗果蔬切开组织表面的氧，使表面 生成一层氧化态抗坏血酸隔离层，对组织中含氧 较多的水果如苹果、梨，组织中的氧也会引起缓 慢褐变，需要用真空渗入法把糖水或盐水强行渗
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
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水果中的酶促褐变
在水果中，儿茶酚是分布非常广泛的酚类，在 儿茶酚酶的作用下较容易氧化成醌。 醌的形成是需要氧气和酶催化的，但醌一旦形 成以后，进一步形成羟醌的反应则是非酶促的自动 反应；羟醌进行聚合，依聚合程度增大而由红色变 褐色，最后成褐黑色的黑色素物质。 水果蔬菜中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，但间位二酚则 不能作为底物，甚至还对酚酶有抑制作用。可作为 酚酶底物的还有其他一些结构比较复杂的酚类衍生 物，例如花青素、黄酮类、鞣质等，它们都具有邻 二酚型或一元酚型的结构。
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
水果的酶促褐变探究
PPT制作：李如平 吴晨光 资料查找：董 鹏 姜晨曦 讲 解：赵煜政
酶促褐变
酶促褐变发生在水果，蔬菜等新鲜植物食物 中。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、受热等）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。这类变色作用非常迅速，并需要和氧接 触且由酶所催化，称为“酶促褐变”。