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果蔬酶促褐变机理及其抑制方法(已看)


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果蔬酶促褐变机理及其抑制方法研究进展 !
沈金玉 黄家音 李晓莉 清华大学化工系生物化工研究所 北京 !OOO]Q
酶促褐变是果蔬深加工过程中存在的一个普遍且很严重的问

题。本文介绍了酶促褐变的基本原理、 影响因素, 摘要: 并从物理、 化学、 生物技术等方面介绍了一些酶促褐变的抑制方法。 酶促褐变; 抑制; 多酚氧化酶 关键词:

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提高的重要时期; 提高全民营养水平, 增进人民身体 健康, 是国民整体素质提高的迫切需要; 要用现代高 新技术改造传统豆制品, 加强科技研究, 不断增强开 发新产品、 新技术、 新工艺的能力, 提高食物与营养 发展的科技水平” 。由此可见, 设计开发出先进的技 术设备与工艺, 真正实现连续化、 自动化生产将是从 根本上解决豆腐保鲜问题的这个 “难疾” 的标本兼治 最佳途径,也是提高我国居民蛋白质摄入水平与国 民整体素质的有效途径,也必将会快速改变现有的 豆腐消费观念与促进豆腐产业的飞速发展。 参 考 文 献:
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[R ]梅从笑 ’方远超 .新兴的冷杀菌技术 . 在食品工业中的应用 研究 [J ] .江苏食品与发酵 NOO!.TMNP[Z!SZZ [!O ] 吴 晖’高 孔 荣.微 波 灭 菌 机 理 的 研 究 [J ] .食 品 科 学 , !RRT’

!\ MQP[ ZO
[!! ] 张桂, 李杏巧等 . 豆腐保鲜技术的研究 [J ] . 中国果菜 NOOQ.

MYP[ZY
[!N ] 陈朝洋, 李惠珍 . 天然食品防腐剂—竹叶的研究 @@@. 肉、 豆 腐及肉汁的防腐试验 [J ] . 福 建 师 范 大 学 学 报M自 然 科 学 版 P!RR\’!ZMNP[]]SRN [!Z ] 石小琼, 饶华明 . 天然食品保鲜 防 腐 剂 0&(&+ 在 豆 腐 保 鲜 上的应用研究 [J ] .食品工业科技 NOOQM!!P !ZOS!Z! [!Q ]V%99*4*+=%+D’ _.‘ W%+/’ 5.X.C.‘ "3&H4)=+’ :.". "II,HD) =I

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[!Y ] 石彦国, 任莉 . 大豆制品工艺学 . 北京: 中国轻工业出版社 .

I%. J=%3+*G =I I==# K3=D,HD&=+’!RR!, 8=G YQM!ZP[N!NSN!T
[Z]$,/,1*+’ <. 5. -&H3=7&*G )K=&G*/, =I B=I% M)=97,*+ H%3#P.

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[!T ] 蒋挺大 .甲壳素 [- ] .北京 [化学工业出版社. NOOZ [!\ ]V.:._. C^*+/’ X.S(. :&+’ ?.$. C^,+ B^, ,II,HD =I H^&D=)*+

J=%3+*G =I I==# K3=D,HD&=+’ !RRZ. 8=G YT MNP[ !Y \S!TQ
[Q]刘 建 华 , 孙 月 娜.最 近 日 本 的 包 装 豆 腐 概 况 [J ] .食 品 科 学

W==# (H&,+H, !RR\ 8=G. !] 0=. YM总 NORP[YZSY]
[Y]李博 .<5: 豆腐中的主要腐败菌的研究及 $ACC2 的建立 . 中国农业大学.中国优秀硕博论文 孙 月 娜.最 近 日 本 的 包 装 豆 腐 概 况 [J ] [T]刘 建 华 , .食 品 科 学

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[!R ] 杨福馨, 吴龙奇等 . 食品包装新材料、 新技术 [- ] . 北京 [ 化学工业出版社 .NOON 收稿日期: !""#$"#$!%

W==# (H&,+H, !RR\ 8=G. !] 0=. YM总 NORP[YZSY]
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人们在选择食品时主要考虑四方面的因素: 外 观、 味道、 质地和营养价值, 其中外观颜色是选择食 品时最直观的因素。果蔬产品颜色的变化可能是由 于果蔬本身色素引起的,如叶绿素和花青素等; 也 可能是由于化学反应导致产生的, 包括酶促褐变反 应和非酶促褐变反应
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酶促褐变是果蔬加工过程中普遍存在的一种 现象, 尤其是发生 在 肉 质 颜 色 较 浅 的 水 果 、 蔬菜上 的酶促褐变更为显著。酶促褐变反应非常迅速, 甚 至在极短的时间内便可发生。酶促褐变产生的原因 主要是当果蔬受到机械损伤或处于不良环境, 如受 冻、 受热时, 尤其是在加工过程中, 果蔬内的多酚类 物质在多酚氧化酶的催化作用下氧化而呈现褐色。 这些多酚类物质包括邻苯二酚 $ 儿茶酚 % 、 绿原酸、 咖 啡酸、 没食子酸等 , 它们在完整的细胞中作为呼吸 传递物质, 在酚&醌之间保持着动态平衡。当新鲜的 果蔬组织被损伤, 氧大量侵入, 酶原被激活, 邻苯二 酚类物质经酶的催化作用氧化为邻苯醌类化合物, 该化合物进一步聚合形成复杂聚合物&黑素
[-] : $’()*+,+%"其反应式为

。在上述各因素中, 又以酶

促褐变反应的影响最 为 明 显 , 如果处理不好, 不仅 影响产品的外观品质, 同时营养成分及风味也会发 生很大的变化, 使产 品 质 量 下 降 , 影响到产品的销 售和企业经济效益。因此, 发展果蔬产品的加工业, 首先必须解决酶促褐变问题。本文就酶促褐变产生 的原因及其目前所研究的控制方法进行归纳, 旨在 为果蔬深加工提供依据。

!

酶促褐变的原理

由此可见,酶促褐变反应的发生必须具备三个 条件: 多酚类物质、 多酚氧化酶和氧。决定酶促褐变 率的最重要的因素即为组织中活性多酚氧化酶和酚 类化合物的浓度、 可利用的氧含量、 =G 值和温度等。

酚羟基化反应, 生成相应的邻 & 二羟基化合物, 反应 方程式如下:

!B! 多酚氧化酶
多酚氧化酶 (H5)0=>(+5) IF,;*8( , 简 称 HHI ) 的 系统命名 是 邻 二 酚J氧&氧 化 还 原 酶 (.!, , 广泛 !K, -, !) 分布于自然界。多酚氧化酶在植物细胞中的分布和 活性取决于品种和年龄,而对于水果和蔬菜来说, 还取决于它们的成熟度; 即使对于同一种果蔬的不
[L] 同部位, 也可能存在差异。 姜绍通等 实验证明甘薯

(# ) 多元酚氧化酶, 又叫儿茶酚酶 $2*1(2>5)*8(% 。 催化邻&二酚氧化, 生成邻&醌, 反应方程式如下:

以上两类反应都需要有分子氧的参加。 多酚氧化酶催化氧化反应的最初产物邻 & 苯醌 将继续变化: ! 相互作 用 生 成 高 分 子 聚 合 物 ; "与 氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物; # 氧化那 些氧化 & 还原电位较低的化合物。其中反应 ! 和 " 导致褐色素的生成, 褐色素的分子量越高, 颜色则 但醌类本身又被还 越暗; 反应 # 的产物是 无 色 的 , 原为二酚物质, 又成为 多 酚 氧 化 酶 的 底 物 , 如此不 断被多酚氧化酶所利用, 直到酶反应失活或氧化程

的表皮组织中多酚氧化酶的活性比心部的强, 大约 为 #B!M 倍。 多酚氧化酶是一种含铜的酶, 必需以氧为受氢 体, 是一种末端氧化酶。人们普遍认为多酚氧化酶 是两种酶的复合体 :
[N]

酚羟化酶, 又叫甲酚酶$24(85)*8(% 。 催化一元 (!)
(省院省校合作项目) 经费资助 O 江苏省科技发展计划 项目编号:

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#"!", 超滤

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度低的物质被全部利用。因此, 酶促褐变实际上是 多酚氧化酶间接作用的结果。

899:;)* 等 人[4]在 !44! 年 已 经 开 始 研 究 使 用
超滤的方法代替亚硫酸盐处理,以控制酶促褐变。 通过超滤将大分子的多酚氧化酶除去, 留下低分子 量的多酚类物质, 从而达到抑制褐变的效果。

!"# 多酚氧化酶的底物
在果蔬中, 多酚氧化酶最重要的天然底物是儿 茶素($%&’$()*+) 、 ,-./二羟基肉桂酸酯、 ,-./ 二羟基 苯丙氨酸和酪氨酸等。一元酚和二元酚中取代基的 位置是决定酚类化合物能否被多酚氧化酶作用的一 个重要因素。多酚氧化酶只能催化在对位上有一个 大于/01# 取代基的一元酚羟基化。 它氧化对位取代 的 ,-./二羟基酚的速度高于 #-,/二羟基苯甲酸。 多酚氧化酶的底物不仅取决于果蔬的种类, 而 且从同一 种 果 蔬 的 不 同 品 种 分 离 得 到 的 多 酚 氧 化 酶也具有不同的底物特异性, 甚至存在于同一种果 蔬的不同部位的酶液具有不同的底物特异性。不同 来源的多 酚 氧 化 酶 对 于 同 一 种 底 物 的 亲 和 力 在 很 大的范围内变动。同空间因子相关的酶蛋白质结构 上的差异 至 少 是 导 致 它 们 对 底 物 亲 和 力 差 别 的 部 分原因。

#"!". 加压处理
加热或漂烫容易造成营养成分损失, 口感和风 味改变,有些品种还会引起非酶促褐变的发生, 加 压处理可以有效解决加热或漂烫产生的弊病。加压 是一种非热处理, 如苹果和胡萝卜经处理后, 加压 至 7<</4<<=>% 以上能完全抑制过氧化物酶和多酚
[2] 氧化酶 。 结构分析结果证明, 加压处理可以使酶分

子发生聚合, 导致酶的活性降低甚至丧失。

#"!"3 电场处理
这种处理方法也属于非加热处理, 它可以抑制 果蔬中多酚氧化酶活性。如苹果粗酶提取液经电场 处理后, 多酚氧化酶活性得到抑制。电场强度愈高,
[2] 。 酶活性抑制的程度就愈高

!

抑制酶促褐变的方法
由果蔬酶促褐变产生的机理可知, 抑制酶促褐

#"!"6 驱除氧气
氧气的存在是酶促褐变产生的一个很重要的 因素,因此排除氧气是阻止酶促褐变的重要环节。 采用沸 水 烫 漂 或 抽 真 空 的 方 法 可 去 除 果 蔬 自 身 的 溶解氧, 苹果、 梨等果肉组织间隙中含气体较多的 水果最适宜采用抽真空的方法。一般在 2<<??1@ 真空度下保持 3/!3?)* , 突然破除真空, 即可将汤汁
[,] 强行渗入组织内部而驱出细胞间隙中的气体 。也

变可从三 方 面 入 手 : (! ) 减 少 多 酚 类 物 质 的 含 量 ; (#) 控制多 酚 氧 化 酶 的 活 性 ; (, ) 降低氧浓度, 从而 控制褐变的发生。本文重点介绍物理、 化学和生物 方法。

#"! 物理方法 #"!"! 加热和漂烫
多酚氧化酶对热不稳定, 采用瞬时高温处理食 品原料, 使多酚氧化酶及其它的酶类全部失活 - 其关 键是要在最短的时间内使酶钝化, 达到控制酶促褐 变的目的。一般来说 - 在 23/43 5 之间热处理 3/2+可使大部分酶失活。 热处理使酶变性的同时-也会导 致食品原料质地软化 - 风味降低, 而且易被微生物污 染-如马铃薯微波处理便会发生上述现象 。加热和
[6]

可利用抗坏血酸形成无氧条件, 即采用高浓度的抗 坏血酸溶液浸泡, 形成阻氧扩散层, 以防止褐变的
[!<] 发生 。 [!!] 的研究表明, 荔枝在 <"!D A9*@B)* C(%*@ 等人

的杀虫剂中浸泡后,用 !"</#"<D的壳聚糖水溶液处 理, 可在水果表面形成壳聚糖包衣, 从而作为一层保 护膜减少水果与氧气的接触而抑制褐变。 此外, 蔗糖 溶液也可将介质中的部分氧气排除, 在一定程度上
[!#] 抑制酶 。

超声波处理相结合在某种程度上能降低加热强度, 有利于产品品质的保持 。
[2]

#"!"# 冷藏
酶催化反应速率在很大程度上受到温度的影 响,降低温度可以降低该催化反应的反应速率, 从 而延缓褐变的产生。另一方面, 在低温条件下, 反应 物动能降低, 可以有效减缓组织细胞新陈代谢的速 率, 延迟组织代谢分解, 延长果蔬的保鲜期 。冷藏
[7]

#"!"2 气调包装
气调包装能有效抑制果蔬产品的呼吸, 减少水 分的流失, 延缓产 品 变 质 , 对其褐变也起到抑制作 用。高氧的气调包装 (=E>) 对酶促褐变的抑制可能 是由于 引 诱 底 物 而 对 多 酚 氧 化 酶 抑 制 或 者 是 连 续 形成的 高 浓 度 无 色 醌 类 化 合 物 对 多 酚 氧 化 酶 的 反
[6] 馈抑制的结果 。 不同果实和蔬菜, 其最适于包装的

处理通常可以通过流 动 空 气 、 冷冻水、 冰或真空来 实现。

气体构成有一定差异, 需要对每一种产品进行深入

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试验, 找出最佳 !" 和 #!" 的配比。 $%&’( 等人[)] 等 采用 *+!" 和 )+#," 气调包装马铃薯能够很好地控 制褐变。 -./.012&3 等人
[4*]

含巯基氨基酸 (如 半 胱 氨 酸 ) 通过与醌类物质 反应形 成 无 色 稳 定 化 合 物 , 也 能 阻 止 黑 色 素 的 形 成。半胱氨酸浓度为 86E3 G H3 时, 几乎能完全抑制
[49] [4)] 草莓中多酚氧化酶的活性 。I2J& 对蘑菇和香蕉

的实验研究表明, 将鲜切

的荔枝贮藏温度为 4 5 、 湿 度 为 )6+ 条 件 下 , 调节 含 #!"*78+ , 可以很好的抑 空气含量为含 !"*78+ 、 制褐变, 保持水果的质量。

的研究发现, 半胱氨酸还可作为还原剂抑制非酶促 褐变的发生, 表现为延迟褐变及降低褐变速度。此 外, 实验表明["6] , 含硫氨基酸中的谷胱甘肽和 K7 乙 酰半胱氨酸对苹果也有很好的抑制效果。

".4.9 可食性涂膜
该法也具有一定的气调作用, 对果蔬的酶促褐 变有很好的抑制作用。一方面, 利用可食性膜对氧 气的通透 性 使 果 蔬 表 面 的 氧 气 浓 度 维 持 在 较 低 水 平, 不但抑制了褐变也降低了果蔬的呼吸作用与乙 烯的产生, 有利于贮藏; 另一方面, 在成膜剂中加入 抗氧化剂、 抗褐变剂可以降低果蔬的氧化变质与变 色
[4:]

"."." 抑制多酚氧化酶的活性
(4 ) 酸 (有机酸、 无机酸) 处理 引起酶促褐变最适宜的 L? 范围在 :7F 之间。 降低介质中的 L? 值, 可以控制酚酶的活性, 抑制其 催化作用。 一般通过添加酸控制 L? 在 * 以下, 酚酶 的活性就几乎可以完全丧失。常用的酸有柠檬酸、 苹果酸、 抗坏血酸及其它有机酸混合溶液。姜绍通 等人[:] 研究表明, 6.64+A6.68+ 的柠檬酸处理甘薯, 其淀粉白度可达 98 左右。若它能与其他抗褐变剂 偶联使用效果会更好,如 4+ 柠檬酸 M6."8+ 抗坏血 酸对切分土豆、苹果等有更佳的抑制褐变作用[4:] ; 研究表明, 速 冻 荔 枝 用 4+ 的 -%’E1&3 012&3 等人["4] 盐酸处理, 可以有 效 抑 制 多 酚 氧 化 酶 的 活 性 , 并且 在荔枝的果皮组织中保持高浓度的花青素。 ;./.;,& 等人["6] 的研究表明, 羧酸中的草酸和草酰乙酸也可 有效的抑制苹果的褐变。 采用硼酸处理时, 需使用高浓度的硼酸才能使 酶反应体系的 L? 发生较大改变,达到 :." 甚至更 低。如在马铃薯加工中, 硼酸浓度需大于 "666E3 G C 时, 才对酶活性有明显抑制作用[""] 。这是因为在低 浓度下,用硼酸处理的同时也提高了离子强度, 使 体系的 L? 变化不大, 比较稳定。 而在接近多酚氧化 酶的最适 L?D.6 时, 反而对酶有一定的激活作用。 (" ) 添加还原剂或抗氧化剂

。可用于涂膜的可食性材料较多, 通常多为蛋
[48]

白质、 油脂和多糖等生物材料



"." 化学方法
果蔬的酶促褐变主要是由于多酚氧化酶催化 酚类物质氧化而造成的。因此, 可以通过化学的方 法抑制多酚氧化酶的活性改变底物或产物, 从而达 到抑制褐变的目的。

".".4 改变底物或产物
(4) 基质络合法 这种方法是从改变基质的结构入手, 如基质甲 基化法。 其 抑 制 机 制 是 使 果 蔬 组 织 内 的 酚 类 甲 基 化, 从而生成难于接受酚酶催化作用的新型结构物 质。这种方法对食品的色泽、 风味、 组织状态几乎无 影响, 所以这种方法的综合效果最好。但是基质甲 基化方法所使用的抗褐变剂 ;7 腺苷蛋氨酸比较昂 贵。根据甲基化法得到的启示, 选用铝化物或锌化 物作为抗 褐 变 剂 , 以 基 质 络 合 法 控 制 果 蔬 的 酶 褐 变。实验表明, 6."8+<=>!?@* 在中性或偏酸性条件 下和 6.46+A6."8+B&#C" 在酸性条件下的多相体系 都可以有效地防止马铃薯酶褐变的发生 (" ) 添加醌类偶联剂 添加适量的醌类偶联剂与酶反应产物相结合 形成无色物质, 从而抑制褐变的产生。例如曲酸就 是通过干 扰 氧 气 的 摄 取 及 还 原 醌 至 二 酚 来 防 止 色 素的形成。有实验表明
[4D] [46]



2.二氧化硫及亚硫酸盐处理
二氧化硫或亚硫酸盐是预防果蔬酶促褐变最 常使用的物质。它们既可直接作用于酶本身, 降低 对单酚和二酚类的催化反应活性, 又可与第一步反 应生成 的 醌 类 物 质 发 生 不 可 逆 的 结 合 形 成 无 色 物 质。同时, 亚硫酸钠有漂白和抑制微生物生长的作 用
[4F]

, 用 4E/ 的 曲 酸 处 理 茄

子, 可抑制酶活性的 *8+ 。但是这种化合物能否被 作为一种可应用的褐变抑制剂尚不清楚, 特别是它 的致突变性质 。 麦芽醇与曲酸在分子结构上相似,
[D]

。一般只要有游离的二氧化硫存在就能起作

用, 用量为 6.FE3 G H3 时 > 以二氧化硫计 @ 还可同时保
[46] 持抗坏血酸不被氧化 。虽然二氧化硫和亚硫酸盐

也可与多酚氧化酶作用产生醌类反应, 但不能抑制 酶本身
[4F]

是高效酶促褐变的抑制剂 N 但是亚硫酸盐用于生食 或鲜售的果蔬时不具有公认安全性, 已经被限制使



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[!] 用 , 所以人们正致力于研究亚硫酸盐的替代品。

氨基酸, 这些巯基氨基酸作为醌类偶联剂结合 =# 苯 醌形成无色的硫酯化合物从而抑制褐变。 此外, 苯基硫脲、 二硫氨基酸酯等也可作为铜 辅基络合物抑制多酚氧化酶的活性, 但由于为有毒
[!] 物质 -在生产上得不到应用 。

抗坏血酸及其衍生物处理 "、 抗坏血酸是近年来研究的最多的亚硫酸盐替 代品, 它在反应中对多酚氧化酶反应体系的作用是 相当复杂的。它既作为醌的还原剂, 又作为酶分子 中铜离子的鏊合剂, 通过 #$% 与多酚氧化酶的辅基

(. ) 添加酶的底物类似物 据报道[,A] , 所有的芳香类羧酸都是酶的竞争性 抑制剂, 肉桂酸系列比类似结构的苯甲酸系列对多 酚氧化酶有较强的抑制作用。 添加肉桂酸、 对位香豆 酸及阿魏酸等竞争性酚酸使酚酶不能再与其褐变底 物结合或即使结合也不能起作用可使酶褐变得到控
[!] 制 。可溶性聚合物, 如聚乙烯吡咯烷酮 (BCB) 也是

&’ 离子鏊合。它甚至可以被多酚氧化酶直接氧化,
[()] 对广东芝 起到竞争性抑制剂的作用。杨方琪等人

麻香蕉的酶褐变研究中发现, 在反应开始前的一段 时间内, 有时反应混合物的透光率会大于 (**+ , 这 表明抗坏 血 酸 不 仅 能 够 抑 制 多 酚 氧 化 酶 的 酶 促 褐 变, 而且也起漂白作用。这可能是因为它与产物醌 作用,生成稳定的无色化合物从而起到漂白作用。 抗坏血酸的添加量十 分 关 键 , 添加量过少, 不仅不 能抑制褐变, 反而易与氨基酸反应促进羰氨反应造 成非酶褐变; 添加量过多, 成品在贮存期间, 特别是 在较高温度下, 由于氧化后所形成的酮化合物与氨化 合物发生非酶促褐变反应, 从而加剧成品的变色
[,,]

多酚氧化酶的竞争性抑制剂, 但这种抑制剂可被离
[(5] 子净化剂所恢复 。环庚三烯酚酮也是一种底物类

, 用 似物, 可 抑 制 多 酚 氧 化 酶 的 活 性 。 实 验 表 明[(!] 可以抑制酶活 (D7 的环庚三烯酚酮溶液处理茄子, 性的 )(+ 。



,E,E/ 无机盐处理
使用一些简单的无机盐处理果蔬也可达到较 好的抑制酶促褐变的效果。例如高浓度的钠盐溶液 可使酶蛋白质发生 “盐析” , 从而抑制了多酚氧化酶 的活性。赵瑛[,!] 的实验结果表明: 钠盐具有控制果 品组织褐变的作用, 其有效浓度范围为 (*F(!? G H? 。 也可以添加钙离子, 使钙离子与细胞壁上的果胶酸 作用, 形成果胶酸 钙 增 加 组 织 的 硬 度 , 从而阻止液 泡中的 组 织 外 渗 到 细 胞 质 中 与 酶 类 接 触 降 低 褐 变 程度。如 *E,+&I&;, 可以抑制苹果切片的褐变; (+ 梨切片、 苹果切片的褐 &I&;, 可以抑制猕猴桃切片、
[J] 变 。 近年来的研究表明, 钙在延缓果蔬的衰老和控

抗坏血酸的衍生物 - 如异抗坏血酸、 磷酸抗坏血酸、 三磷酸抗坏血酸等也对褐变有很好的抑制作用
,*]
[(.-

。在实验性的配方中-稳定的抗坏血酸衍生物已被

用来替代抗坏血酸,如抗坏血酸 #,# 磷酸盐能显著
[!] 。 提高马铃薯的感官质量

(/ ) 添加铜离子鳌合剂 多酚氧化酶是以铜离子作为辅基的一种蛋白 质, 它能被金属鳌合物所抑制。如氰化物、 氟化物、 二乙基二硫氨基甲酸钠 (012&3) 、 巯基苯噻唑、 &$、 二巯基丙醇、 叠氮化物、 甲基黄原酸钾等。乙二胺四 乙酸 (2043) 及其钠盐、 焦磷酸钠、 多聚磷酸盐等也
[(5] 可以鳌合金属离子 。柠檬酸处理除了通过调节反

制生理病害方面有较好的效果[(*] 。此外, 周志才等 人[,5] 实验还证实, ,+ 的 钾 明 矾 K*E*,+ 硫 酸 钠 对 牛 蒡多酚氧化酶的活性具备很好的抑制效果。

应体系 6% 值来抑制褐变外,其结构中的三个羧基 还可以对 多 酚 氧 化 酶 中 的 铜 离 子 起 较 强 的 螯 合 作 用, 达到抑制其活性的目的。 从植物原料中提取的植酸具有很强的螯合能 力, 比 2043 的作用更明显, 且在很宽的 6% 值范围 内都很稳定。赵玉生
[,/]

,E,E. 其他方法 .# 己基间苯二酚 L.%MN 是近年来发现的并且已
经被实验证实对酶促褐变 L 如苹果、 土豆、 莴苣 N 有较 好抑制作用的新型抑制剂, 是一种商业防褐变剂 2OP
[,!] 。 它的主要特点是抑制性强, 在 :9Q9:R@ 的活性成分

研究结果表明, 植酸对腌芥

菜的抗氧化褐变和防霉保鲜效果都有明显的作用。 研究指出, 黑曲霉 789:8;;: <=:>?@:":’9 等 人[,.] 中的铜 # 金属硫因也可以作为抑制剂抑制多酚氧化 酶的活性。这是因为金属硫因与重金属有很强的结 合能力, 它作为一种鏊合剂鏊合多酚氧化酶中的 &’ 从而抑制它的活性。另一方面, 它作为抑制剂作用 的机制可 能 是 因 为 在 金 属 硫 因 蛋 白 质 中 含 有 巯 基

AFA*D? G H? 极低浓度下即可 达 到 预 防 褐 变 的 目 的 ;
化学稳定性相当好, 对褐变前存在的其它色素又没 有漂白作用; 安全性高, 该物质已被证实为属于 “一
[,J] 般公认为安全的 (<M3S) ” 范畴 。作为一种有效的

抗氧化剂、 色素稳 定 剂 和 护 色 剂 , 它已被推荐用于 防治果蔬产品酶促褐变, 具有良好的应用前景。

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!"# 生物方法 !"#"$ 植物提取物
抑制褐变最有吸引力的方法要算是用天然的方 法。 如色拉酱就是利用其中的几种成分互相抑制
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到果蔬产品的褐变程度。人们已经由物理、 化学、 生 物技术等多方面入手, 找到了多种抑制果蔬酶促褐 变的有效方法。由于果蔬是活的有机体, 酶促褐变 的产生与其生理状态密切相关。随着科学技术的不 断发展, 运用高新技术更深层次地揭示褐变调控机 制, 采取更有效地 抑 制 褐 变 技 术 , 将果蔬深加工提 升到更高的水平, 为人们提供安全、 高质量的食品。 ;

&’()*’+,-+.’*()/-( 等人

[!0]

的研究结果表明: 菠萝汁

对苹果切片的酶促褐变有很好的抑制作用;天然提 取的食用大黄汁是鲜切果蔬的有效天然抗褐变剂,
[$1] 经分析其主要作用的物质是其中所含的草酸 。

参 考 文 献:
[$ ]陈平" 果蔬制品变色的机理及对策" 杭州食品科技, $00#, !:

!"#"! 微生物代谢产物
乳酸菌能产生一些低分子量的物质, 如酸、 醇、 酮、 过氧化氢、 双乙酰等代谢产物, 具有较强的 23!、 络合金属离子能力和较高的抗氧化性, 能有效地抑 制酶促褐变。乳酸菌产生的杀菌剂对切分果蔬的保 鲜很有潜力。 456,/- 技术采用天然保鲜剂7如乳酸菌 产生的抑制剂8 组成的栅栏技术对酶促褐变抑制效
[!9] 果明显, 目前这方面的研究不是很多 。

$%+$1
[! ]刘开华, 邢淑婕 " 浅析果蔬加工中酶促褐变的控制 " 信阳农 (# ) : 专学报, $00C, C !$+!# [# ]王璋 "食品酶学 "北京: 中国轻工业出版社, $00H [% ]生庆海"控制果蔬褐变的几种物理方法" 应用科技, $00M, $!:

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[1 ].’’,N;*O 2"3" P Q’66;BO R"L" S::-<T ’: 5/T6):;/T6)T;’* ’* N;*-

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[9 ]I’*W/;* YG)*WOZ-T-6 2"[5)*T;<A" S::-<TB ’: <G;T’B)* <’)T;*W

!"#"# 酶法
蛋白酶对苹果和土豆来说是有效的褐变抑制 剂, 这可能是由于蛋白酶使催化酶促褐变的酶系失 活所致[!0] 。分解蛋白质的酶有很多, 其中主要有三 种植物蛋白酶: 无花果蛋白酶 (:;<;*) 、 木瓜蛋白酶 (=)=);*) 和菠萝蛋白酶 (>6’?-/);* ) 被证实抑制酶促 褐变很有效, 这三种植物蛋白酶都是具有广泛特异
[C] 的巯基酶。 @)’5A;B 等人 的研究结果表明: % D 时,

’* -*(V?)T;< >6’N*;*W )*, ,-<)V ,56;*W =’BTG)6\-BT BT’6)W’: /;T<G; 7&;T<G; <G;*-*B;B ]’**"8 :65;T"Z’BTG)6\-BT F;’/’WV )*, @-<G*’/’WV, $00C, $!: $01+!H!
[C ]^"Q"R;)*WOR"L"_5" Z’BTG)6\-BT F6’N*;*W ’: &;T<G; _65;T >V E)‘

T-6 &’BB )*, ;TB Z6-\-*T;’* >V 2’*T6’//-, KT?’B=G-6- ]T’6)W)T 4;WG L-/)T;\- 45?;,;TV"&->-*B?" +E;BB"5 +@-<G*’/O$000, #!: !CM+!M#
[M ]程 建 军 O 任 运 宏 O 杨 咏 丽 O 李 梅 O 高 蝉 " 果 蔬 酶 褐 变 控 制 的 研 (% ) : 究进展 "东北农业大学学报, !HHH, #$ %H9+%$H [0 ]Q"Za6-(+.;/)>-6TO_".)6<b) 2)6?’*)" 2G)6)<T-6;()T;’* ’: 2)T‘

无花果蛋 白 酶 对 去 皮 土 豆 褐 变 的 抑 制 与 亚 硫 酸 盐 效果相当; % D 和 !% D 时,木瓜蛋白酶对切分苹果 酶促褐变的抑制与亚硫酸盐同样有较好的效果。

-<G’/)B- )*, 26-B’/)B- K<T;\;T;-B ’: SWW=/)*T Z’/V=G-*’/ 3c‘ ;,)B-" R"KW6;<"_’’, 2G-?O!HHHO%M: 901+CHH
[$H ]韩 涛 , 李 丽 萍"果 蔬 多 酚 氧 化 酶 的 抑 制 及 褐 变 的 防 治 因 素"北京农学院学报, $000, $%7%8: MM+0# [$$ ]张懋平 "蘑菇速冻工艺及护色的研究"制冷, $00%, !: $+C [$! ] ]"Q"]’*Od"I"Q’’*O2"^"&--"

!"#"% 基因工程
基因工程有助于培育出低褐变性的马铃薯品 种。通过对马铃薯多酚氧化酶基因表达进行干扰, 使之不能正常翻译出多酚氧化酶。 2"E"F F)<G-* 等
[#H] 人 将一段约 !"HA> 的 <IJK 片段通过农杆菌介导

e*G;>;T’6V -::-<TB ’: \)6;’5B )*‘

T;>6’N*;*W )W-*TB ’* )==/- B/;<-B" _’’, 2G-?;BT6VO!HH$, C#: !#+#H
[$# ]姜 绍 通 , 罗志刚, 郑志, 潘 丽 军"甘 薯 加 工 过 程 酶 促 褐 变 (! ) : 及控制研究 "农业工程学报, !HH$, $C $#9+$#0 [$% ] ^5-?;*W R;)*WO^5->;)’ &;OR;)*6’*W &;" F6’N*;*W <’*T6’/O

转化, 反向插入到马 铃 薯 的 染 色 体 组 内 , 通过合适 的启动因子表达出反义的 LJK, 结果使块茎中多酚 氧化酶活性被抑制。块茎中的酚类物质氧化受阻, 块茎表皮被擦破后, 不发生通常易见的褐变。这一 工作开辟了马铃薯抗褐变的新纪元, 使人们通过对 现有品种进行基因改良就能达到抗酶褐变的目的, 并且这一措施无任何副作用。

BG-/: /;:- -cT-*B;’* )*, U5)/;TV ?);*T-*)*<- ’: :6’(-* /;T<G; :65;T >V GV,6’<G/’6;< )<;," !HH%, 9#: $%C+$1$
[$1 ]赵玉生"植酸对腌芥菜的护色保鲜研究" 西部粮油科技, !HH$, (#) : !9 %!+%% [$9 ]Q;6-;//- .’-TWG->-56O]-/;? d-6?)BG)"e*G;>;T;’* ’: =’/V=G-‘

R’56*)/ ’: _’’, S*W;*--6;*WO

!

展望
综上所述, 目前人们对酶促褐变机理有了更深

*’/ ’c;,)B- >V <’==-6+?-T)//’TG;’*-;* :6’? )B=-6W;//5B *;W-6" ZGVT’<G-?;BT6VO$009, %!7%8: 0#1+0%H
[$C ]郝 慧 英 , 赵光螯, 徐岩, 李 斌"苹 果 中 多 酚 氧 化 酶 的 性 质

刻的认识, 除底物外 酶 所 处 的 环 境 条 件 、 共存的其 他物质等均会影响到多酚氧化酶的活性, 进而影响

!"#

!""#$%&’$!($)*$(

食品研究与开发

食品保鲜

鲜乳保鲜技术的研究
— ——V7>7A、 溶菌酶、 抗坏血酸复合型保鲜试验

王海花 $ 黄素珍 ! $(郑州牧业工程高等专科学校 河南 郑州 ,+""$$ !(山西农业大学动物科技学院 山西 太谷 "#"’"$
研究了在 $" c条件 V7>7A、 溶菌酶、 抗坏血酸 # 种复合型保鲜剂对鲜乳的保鲜效果, 采用 /)Z#,[ 正交试验设计确定 摘要: 相对密度、 酸度、 菌落总数以及大肠菌群的测定, 结果表明: 各因素及水平之间的不同比例, 每隔 !H 对乳进行感官指标、 试验组中第 ! 组效果较好, 其酸度仍在正常范围内6其他各试验组酸度的变化趋势是先上升达到 !! d4 后下降, 其机理有 表明所添加的复合型保鲜剂对乳相对密度基 待进一步探讨; 通过三因素对相对密度的方差分析可知 KfK"("+ 差异不显著, 本没有影响; 菌落总数与大肠菌群的变化情况与前述的基本相似; 这进一步说明, 乳酸链球菌素, 溶菌酶, 抗坏血酸的共 同使用对抑制乳中细菌的生长繁殖和防腐保鲜具有重要的作用。通过综合直观分析法, 对各因素的 ], = 及 . 值的大小 进行有关的分析可知: 在鲜乳中加入 $"":M h =MV7>7A、 ##(+"2 h :/ 溶菌酶、 "($+M h =M 抗坏血酸保藏效果最佳。 乳; 溶菌酶; 抗坏血酸 V7>7A; 关键词:

.T?TY.O- \V K.T?-&]TT5@VS 4TO-V@^UT @V K.T?- X@/] &4-T O\X5\?@4T K.T?-&]TT5@VS T_5T.@XTV4 \K V@?@V6/‘?\a‘XT YVR Y?O\.N@O YO@R PYVS -07B20$ -UYVS ?23B9A! $(aB9AM3B;2 O;889M9 ;D YA7:08 -2>10AHIF TAM7A99I7AM6 -9A0A6,+""$$ !(O;889M9 ;D YA7:08 ?J79AJ96?B0AG7 YMI7J28C2I08 UA7W9I>7CF6407M26"#"’"$ ()*+,-.+:4B9 9GE9I7:9AC >C2H79H CB9 9DD9JC ;D V7>7A6 8F>;3F:9 0AH 0>J;I17J 0J7H ;A DI9>B&=99E7AM 7A :78=( 4BI;2MB ;ICB;M;A08 H9>7MA ;D /)Z#,[6 CB9 H7DD9I9AC EI;E;IC7;A> ;D CBI99 D0JC;I> 0AH CBI99 89W98> b9I9 H9>7MA9H( YC 7AC9IW08 Cb; H0F> 6:90>2I9:9AC ;D CB9 7AH9G9> ;D >9A>;IF6I980C7W9 H9A>7CF60J7H7CF6J;8;AF MI;2E> 0AH J;8710J7882> MI;2E> I9>E9JC7W98F b9I9 C0=9A 7A CB7> 9GE9I7:9AC 0C >C;I0M9 C9:E9I0C2I9 ;D $" c( 4B9 I9>28C> >B;b9H CB0C CB9 !AH CI90C:9AC b0> CB9 ;EC7:2:( YDC9I :78= >0:E89 B0H 199A EI9>9IW9H D;I $+ H0F>6 CB9 :78= B0H A; 01A;I:08 ;H;I( 4B9 0J7H7CF ;D CB9 !AH CI90C:9AC b0> A;I:08 W0829Z$*d4e$’d 4[( 4B9 0J7H7CF ;D ;CB9I CI90C:9AC> I;>9 2E C; !!d4 CB9A 7C HI;EE9H( 4B9 :9JB0A7>: b0> EI;19H 7AC; D2ICB9I6 I9>28C> ;D C9>C7AM I980C7W9 H9A>7CF b9I9 0A08F3>9H 1F W0I70AJ9( 4B9 W0I70AJ9 b0> A;C >7MA7D7J0AC ZKfK"("+[( 4B9 I9>28C> C9>C9H J;8;AF MI;2E 0AH J;8710J7882> MI;2E> 7AH7J0C9H CB9 !AH CI90C:9AC b0> ;EC7L :2: 7A =99E7AM :78= DI9>B( 4B7> >B;b9H CB0C V7>7A 68F>;3F:9 0AH 0>J;I17J 0J7H B0H >7MA7D7J0AC 9DD9JC ;A 7AB717C7AM CB9 10JC9I72: MI;bCB 0AH CB9 DI9>B&=99E7AM( 4BI;2MB W7>208739H 0A08F>7> ;D CB9 ;ICB;M;A08 9GE9I7:9AC6 CB9 ;EC7:2: EI;E;IC7;A> ;D CBI99 DI9>B&=99E7AM 0M9AC> b0>g V7>7A $"":M h =Mi/F>;3F:9 ##(+"2 h :/i Y>J;I17J 0J7H "($+M h =M( /01 23,4*: :78=j V7>7Aj 8F>;3F:9j 0>J;I17J 0J7H
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无锡轻工大学学报, ($ ) : !""#, !! %&$$ [$’]赵瑛 (果品加工中组织褐变的机理及控制方法 ( 甘肃农业 科技, $))’, $: !’&!) [$)]周志才, 王美兰, 王鲁敏 ( 牛蒡中多酚氧化酶的活性及其 , 影 响 因 素 研 究( 烟 台 大 学 学 报 (自 然 科 学 与 工 程 版 ) ($ ) : $))’, $$ *!&*+ [!"]凌 关 庭 (,& 已 基 间 苯 二 酚 (,-.) &一 种 食 品 工 业 能 抑 制 褐变的新型抗氧护色剂, $))%, #: $)&!" [!$ ] /01230 4 56

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