内容发布更新时间 : 2024/5/30 22:03:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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。正常组织中酶和底物的区域性分布阻止了二者的相互接触，避免了褐变发生，而在果蔬衰老、加工过程中，会导致二者区域性分布的破坏，从而在有氧条件下造成褐变发生。POD 酶（过氧化物酶） 也可完成酚类物质在体内的氧化，其反应如下：

邻醌通过一系列反应生成黑色素[3] 2.2 氧化酶活性

PPO 的系统命名是邻二酚：氧- 氧化还原酶，该酶以铜为辅基，是一种含铜蛋白质，其分子量约为34 000，必需以氧气为受氢体，是一种末端氧化酶。几乎所有的高等植物中都含有PPO 酶，如马铃薯[4]。据唐茂芝测定，PPO 酶在0 ℃~20 ℃条件下，酶活性较高，在24 ℃~40 ℃酶活性逐渐降低，在16 ℃和50 ℃时，同时出现较高的酶活性，说明有PPO 酶同工酶的存在。对其他果蔬的研究也发现，在贮藏加工过程中有PPO酶同工酶的变化。60 ℃处理10 min，酶活性基本稳定；65 ℃~70 ℃处理6min，80 ℃处理4 min，90 ℃~100 ℃处理1 min，酶活

性基本消失；在75 ℃左右，酶活性急剧下降[5]。另外果蔬各部位单宁含量也不同，单宁含量越高，越容易发生褐变。 3 防止或减轻果蔬褐变的方法 3.1 温度调节

冷害可以引起果实褐变，采用温度调节措施可以有效地预防或减少褐变的发生，变温处理可以有效地阻止果实的果肉褐变[6]。将果实放在略高于冷害临界温度的环境中一段时间，可以增加果实的抗冷性，防止减轻果实的果肉褐变。中科院植物所在1971 年对鸭梨黑心病的研究发现，采用缓慢降温的方式可以减少鸭梨黑心病的发生。 3.2 气调贮藏

气调贮藏是现代果实贮藏的发展方向，气调贮藏可以延长果实的贮藏期，防止果实褐变。目前，商业上使用的气调条件为：0 ℃环境下1% O2 +5% CO2 或2% O2 + 5% CO2，气调贮藏可以降低果实的呼吸强度和乙烯的释放；Wader 等在1 ℃条件下，给空气中通入20%的CO2，使得贮藏12 天的桃完成避免了生理衰败。 3.3 抑制酶活[7] 3.3.1 加热处理

果蔬中POD、PPO 酶活性随着沸水浴时间的增加而迅速下降，在10 h 时活性即下降到极低点，至20 h 时活性几乎为0。这说明加热处理对酶活性抑制效果极好。PPO 酶的最适反应温度为16 ℃和50 ℃，温度达75 ℃时酶活性急剧下降，在生产上可分级加热将酶钝化，跨越酶作用的最适范围，从而控制由PPO 酶引起的酶促褐变。 3.3.2 降低pH 值

多数酚酶的最适pH 值为4.5~8.0，pH 值<3.0时酚酶几乎不可逆地失活。例如苹果pH 值为4.0 时则发生褐变，pH 值为3.7 时褐变速度大大降低，pH值为2.5 时褐变完全被控制；杏的最适pH 值为7.0，pH 值为3.0 时酚酶活性下降10%，pH 值为2.5 时酚酶活动完全停止。经常加入的酸有柠檬酸、苹果酸、磷酸、抗坏血酸等。

3.3.3 加入化学物质

在果蔬加工中，应用化学物质是防止褐变的重要方法。能够控制褐变的化学物