多酚氧化酶在食品中的應(yīng)用

1、多酚氧化酶在食品中的研究進(jìn)展摘要：多酚氧化酶（PPO）存在于許多種類(lèi)的食品中，是引起食物褐變的主要因素，酶促褐變嚴(yán)重影響了食品的感官品質(zhì)，使得食品的保質(zhì)期縮短和價(jià)值顯著降低，不少新鮮食品的銷(xiāo)售市場(chǎng)因此受到限制1。本文介紹了多酚氧化酶的酶學(xué)性質(zhì)以及相應(yīng)的抑制方法，并對(duì)其應(yīng)用做出論述。關(guān)鍵詞：多酚氧化酶；性質(zhì)；抑制方法；應(yīng)用多酚氧化酶（PPO）是自然界中分布十分廣泛的一類(lèi)末端氧化酶，屬于銅金屬酶類(lèi)，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是植物葉子、果實(shí)等發(fā)生褐變的主要作用酶類(lèi)20此外，還會(huì)引起食品的褐變，損害食品的感官風(fēng)味質(zhì)量3-4oPPO普遍存在于植物、昆蟲(chóng)和真菌之中，甚至在腐爛的植物殘?jiān)隙歼€可以檢測(cè)到它的存在。因

2、此該酶與果蔬的加工品質(zhì)密切相關(guān)，科學(xué)家們很早就開(kāi)始對(duì)它進(jìn)行深入徹底的研究5-60農(nóng)產(chǎn)品的酶促褐變與多酚氧化酶活性和含量密切相關(guān)。這方面研究很多，酶促褐變不僅影響產(chǎn)品外觀、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)和加工性能，而且大大降低耐貯性，尤其對(duì)肉色較淺且容易碰傷的水果和蔬菜影響更為嚴(yán)重，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失更大7-90通常PPO與底物被區(qū)域化分開(kāi)，PPO在質(zhì)體中以潛伏狀態(tài)存在，而PPO的底物存在于液泡中。只有當(dāng)植物體內(nèi)發(fā)生生理紊亂或組織受損時(shí)，PPO與底物的亞細(xì)胞區(qū)域化才被打破，PPO底物被激活產(chǎn)生黑色或褐色的沉積物，這是果蔬等農(nóng)產(chǎn)品酶促褐變的主要原因10。1、多酚氧化酶的酶學(xué)性質(zhì)與多酚氧化酶酶學(xué)性質(zhì)的主要研究?jī)?nèi)容有：酶的分

3、離和純化、測(cè)定酶促反應(yīng)的速度、了解影響酶促反應(yīng)的因素等等110在分離和純化時(shí)，一般是進(jìn)行純化，再將純度高的PPO酶液進(jìn)行酶學(xué)的性質(zhì)研究12-13。PPO活性檢測(cè)則一般通過(guò)測(cè)定產(chǎn)物生長(zhǎng)速度（初速度）來(lái)測(cè)定，通過(guò)采用分光光度法，即在一定波長(zhǎng)下測(cè)定從酶生成的色素的吸光度，再根據(jù)吸光度來(lái)定義酶的活性大小14。目前，已知的影響PPO酶促反應(yīng)速度的因素主要有：溫度、同一底物不同濃度、不同的底物、pH值、激活劑、抑制劑等15。2.1 2、抑制多酚氧化酶褐變的常用方法熱處理法PPO的活性在70c以上的短時(shí)間高溫條件下即可被有效鈍化。目前，短時(shí)間高溫處理是最常使用的抑制褐變的方法。但如果不能在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到鈍

4、化酶的要求，就會(huì)因?yàn)榧訜徇^(guò)度而影響成品質(zhì)量。如果熱處理不徹底，則該法不能起到抑制褐變的作用，因?yàn)樗兄诿负偷孜锏慕佑|16o2.2超高壓處理超高壓又稱(chēng)液態(tài)高靜壓，以水和礦物油作為傳遞壓力的介質(zhì)，施加高靜壓(100-1000MP),并維持一定時(shí)間后可以改變食品的物化特性和化學(xué)反應(yīng)速度，達(dá)到殺菌和改變酶活性的一種加工方法。和熱協(xié)同處理可以減少果蔬中熱敏物質(zhì)的流失，低溫?zé)崽幚砑纯蛇_(dá)到顯著性鈍化PPO的效果，但不同的壓力可對(duì)PPO的活性產(chǎn)生抑制或激活作用17-19。2.3 酸處理大多PPO的最適pH都在6.0-74在pH值不斷下降的過(guò)程中，多酚氧化酶的活性也逐漸下降。當(dāng)pH小于3.0時(shí)，其活性幾乎完全

5、喪失，故用調(diào)酸的方法降低pH值也可以有效抑制多酚氧化酶的褐變20o2.4振動(dòng)振動(dòng)脅迫在一定程度上也對(duì)PPO有抑制作用，肖麗娟等研究發(fā)現(xiàn)水蜜桃果實(shí)在貯藏過(guò)程中，振動(dòng)處理組PPO活性始終高于對(duì)照組，并且振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)PPO活性越高，茶葉初制加工過(guò)程中，經(jīng)振動(dòng)處理的茶鮮葉PPO活性會(huì)迅速降低，振動(dòng)強(qiáng)度越大，下降越快21-2202.5加入適量抑制劑Vc、L-Cys、異Vc鈉都對(duì)PPO表現(xiàn)出極強(qiáng)的抑制效果。因此，加入適量的抑制劑來(lái)抑制PPO的活性是控制酶促褐變的有效途徑之一23-24。2.6 脈沖電場(chǎng)脈沖場(chǎng)通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的變化改變PPO的二級(jí)結(jié)構(gòu)，影響其構(gòu)象從而使酶滅活，而且酶的殘余活性隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)

6、的增加而逐漸降低，最高滅活率可達(dá)90%以上25-26。2.7 SO2或亞硫酸鹽處理SO2會(huì)抑制多酚氧化酶的活性,將釀還原為酚,此外,SO2與城基會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)而防止了染基化合物的進(jìn)一步聚合，但是SO2及亞硫酸鹽必需是在安全合理的范圍內(nèi)使用，否則會(huì)造成對(duì)機(jī)體的傷害27o2.8微波輻照3.1 微波滅酶處理具有熱特性和非熱特性。輻照對(duì)茶葉中PPO活性的抑制程度受劑量影響，低于或高于最佳劑量均不能達(dá)到理想的效果，輻照處理協(xié)同理化因子調(diào)控可提高對(duì)酶活力的抑制程度，研究表明3kCy輻照劑量與適宜pH復(fù)合處理能夠抑制梨汁中92%的PPO活性，微波作用改變酶液中的鍵合作用，從而改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象，體系在生物效應(yīng)

7、和熱效應(yīng)的雙重作用下，PPO活性被迅速鈍化28-3103、多酚氧化酶的應(yīng)用在微生物層面的多酚氧化酶一漆酶的應(yīng)用3.2 因?yàn)槠崦笡](méi)有毒副作用，所以可以將它應(yīng)用于食品工業(yè)的研究。漆酶不僅可以改善飲料、啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量問(wèn)題，在食用菌研究方面也有很大的價(jià)值，使食用菌的液體培養(yǎng)成為可能320多酚氧化酶在紅茶制作中的重要作用3.3 多酚氧化酶可以催化氧化兒茶素類(lèi)物質(zhì)形成茶黃素類(lèi)色素，茶黃素類(lèi)色素對(duì)紅茶色、香、味等品質(zhì)的形成具有關(guān)鍵作用。止匕外，在制作速溶紅茶時(shí)，添加適量的PPO可增加可溶性物質(zhì)的含量，提高紅茶制作率。同時(shí)，可以減輕紅茶的苦澀味，提高速溶紅茶的風(fēng)味品質(zhì)33-34o可作為花生是否發(fā)生霉變的評(píng)價(jià)

8、依據(jù)當(dāng)花生的霉變等級(jí)為0級(jí)階段時(shí)，其多酚氧化酶的活力最高，隨著花生霉變過(guò)程的進(jìn)行，花生多酚氧化酶的活力也逐漸降低，并出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。當(dāng)霉變等級(jí)達(dá)到1級(jí)時(shí)，酶的活力減少率達(dá)到38.5%,故可以通過(guò)測(cè)定花生中的PPO活力來(lái)判斷花生是否發(fā)生霉變3503.4在煙草農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)方面可以考慮開(kāi)發(fā)既能適當(dāng)抑制PPO對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)的催化氧化，又可增加PPO抗性的抑制劑。目前，全球?qū)煵莶《静〕Ｒ?guī)抑制劑的研究進(jìn)展十分緩慢，在次情況下，從PPO這種特殊病程相關(guān)蛋白入手開(kāi)發(fā)新的農(nóng)藥可以為煙草病害的防治提供新的方法36參考文獻(xiàn)：1吳紅梅，蕭慧，劉剛，等.多酚氧化酶的研究進(jìn)展J.茶葉通報(bào)，2004.26(02):62-64

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