對(duì)甘薯加工過程中酶促褐變的因素探討

1、對(duì)甘薯加工過程中抑制酶促褐變的因素探討2010級(jí)食品科學(xué)與工程3班 李立鵬 201030600315摘 要甘薯加工過程中極易產(chǎn)生酶促褐變，本文通過對(duì)甘薯加工過程中抑制酶促褐變因素進(jìn)行探討。揭示了pH、溫度、不同抑制劑等對(duì)甘薯加工中酶促褐變的影響規(guī)律。關(guān)鍵詞：甘薯 酶促褐變 多酚氧化酶(PPO) pH 溫度 抑制劑1 前言 一般認(rèn)為，在甘薯的加工過程中，褐變主要是酶促褐變。酶促褐變的發(fā)生必須具備三個(gè)條件，即酶、底物和氧。生產(chǎn)實(shí)踐中底物和氧均不易除去，抑制酶的活性特別是多酚氧化酶(PPO)的活性成為加工過程中控制酶促褐變的主要方法。鑒于此，本文主要對(duì)控制鮮切甘薯、甘薯淀粉加工中發(fā)生的酶促褐變進(jìn)行研

2、究，得出各因素控制甘薯酶促褐變的最佳方案。2 pH 值對(duì)甘薯中PPO活性的影響因?yàn)槊傅幕钚詴?huì)收到pH的影響，通過調(diào)節(jié)pH控制酚酶的活力是廣泛使用的方法。不同的pH值對(duì)多酚氧化酶(PPO)的影響如圖1（郁志芳，鮮切甘薯酶促褐變機(jī)理的研究）圖1 不同pH值對(duì)PPO活性的影響結(jié)果顯示，當(dāng)pH4.4時(shí)PPO的活性隨pH的增大而增強(qiáng)。反應(yīng)體系的pH 值為3.0 時(shí)，PPO 相對(duì)活性只有最適pH 時(shí)的20%。當(dāng)pH6.4時(shí)，PPO的活性隨pH的增大而減弱。而當(dāng)pH為10.0 時(shí)，PPO活性幾乎完全喪失。鮮切甘薯PPO 在pH5.06.4范圍內(nèi)相對(duì)較為穩(wěn)定。另外出現(xiàn)一個(gè)雙峰現(xiàn)象，即鮮切甘薯PPO在pH4.4

3、 和6.4 出現(xiàn)兩個(gè)活力峰pH4.4處PPO活力最大，pH6.4 處為一肩峰。所以，抑制甘薯中多酚氧化酶活性的最佳pH值為4.4。因此可通過降低pH值以控制酚酶的活力。3 溫度對(duì)甘薯中PPO活性的影響由于多酚氧化酶是蛋白質(zhì), 不適宜的溫度會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的完整性, 而結(jié)構(gòu)又是保持酶活力的關(guān)鍵。溫度對(duì)PPO活性的影響如圖2。（姜紹通，甘薯加工過程酶促褐變及控制研究）圖2 不同溫度值對(duì)PPO活性的影響由圖2可見, 在10 20條件下甘薯中的PPO 活性較高, 15時(shí)其活性最高。隨著溫度的上升, PPO 活性逐步下降。這主要是因?yàn)闇囟鹊纳邥?huì)破壞多酚氧化酶活性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性, 從而使PPO 失活。在60、7

4、0時(shí)，PPO的活性基本為0。這說明較高的溫度可有效地抑制甘薯中的PPO 活性, 但由于甘薯淀粉在較高的溫度下易糊化, 故工業(yè)生產(chǎn)中不宜采用熱處理的方法防止褐變。4 不同抑制劑對(duì)甘薯中PPO活性的影響4.1 單一抑制劑對(duì)甘薯中PPO活性的影響 抗壞血酸、檸檬酸對(duì)甘薯中PPO活性的影響羅志剛等人在10下，取2mL粗液酶、8mL0.2鄰苯二酚，保溫10分鐘，分別加入不同的添加劑，調(diào)節(jié)添加劑在反應(yīng)液中的濃度，然后測(cè)定其活性。結(jié)果如下表1。（羅志剛，抑制多酚氧化酶提高甘薯淀粉白度的研究）表1 不同抗壞血酸、檸檬酸對(duì)PPO活性的影響抗壞血酸濃度 檸檬酸濃度添加劑品種0.0 0.01 0.02 0.04 0

5、.0 0.005 0.01 0.03 0.06 PPO活性 0.93 0.42 0.06 0.17 0.93 0.90 0.88 0.85 0.25由表 1可見，抗壞血酸的添加量在0.01時(shí)酶活性受到一定抑制；當(dāng)添加到0.02 時(shí)，酶活性得到最佳抑制； 但當(dāng)抗壞血酸添加量為0.04，酶活性又相對(duì)偏高。檸檬酸對(duì)甘薯PPO活性的抑制效果也比較明顯，隨著濃度的增加抑制作用越來越強(qiáng)。由表1可知，當(dāng)反應(yīng)液中檸檬酸的濃度為0.06時(shí)可有效地防止褐變。通過對(duì)比可知抗壞血酸比檸檬酸更有效地抑制PPO活性。亞硫酸鈉對(duì)PPO活性的影響圖3 不同濃度亞硫酸鹽對(duì)甘薯中PPO活性的影響PPO的活性隨亞硫酸鈉濃度的增加而

6、減弱。另外亞硫酸鈉在反應(yīng)液中的濃度為對(duì)0.025時(shí)就有明顯的抑制效果。（羅志剛，抑制多酚氧化酶提高甘薯淀粉白度的研究）4.2 復(fù)合抑制劑對(duì)甘薯中PPO活性的影響 最佳復(fù)合抑制劑的配比確定藥品劑量分別為: 抗壞血酸0. 25 、0. 167 、0. 125 、0. 1 、0. 333 、0. 375 、0. 4g。檸檬酸0. 25 、0. 333 、0. 375 、0. 4 、0. 167 、0. 125 、0. 1g。配制成抗壞血酸和檸檬酸的比例分別以11 ,12 ,13 ,14和41 ,31 ,21 ,見表2 。（張赟彬，甘薯褐變相關(guān)影響因素的研究）表2 不同濃度復(fù)雜抑制劑的吸光度值實(shí)驗(yàn)結(jié)果

7、表明:復(fù)合抑制劑溶液濃度為0. 4 %時(shí),吸光度值最小，抑制效果最佳。在抗壞血酸和檸檬酸的比例為1 :4 時(shí),褐變的抑制效果最佳,從比例為11起始,吸光度基本逐漸降低,到14 時(shí)最低點(diǎn),而1:4比例以下的濃度配比隨著抗壞血酸在復(fù)合抑制劑中比例不斷增加,抗褐變抑制效果又有不斷減弱。5 結(jié)論本文主要對(duì)pH、溫度、單一抑制劑和復(fù)合抑制劑對(duì)甘薯加工過程中酶促褐變的抑制效果進(jìn)行了討論。得出結(jié)論是如下。一：抑制多酚氧化酶活性的最佳pH值為4.4。二、當(dāng)溫度大于20時(shí)，PPO的活性開始隨著溫度的升高而顯著降低。當(dāng)溫度達(dá)60時(shí)，甘薯中的PPO活性基本為0。三、由以上抗壞性血酸、檸檬酸和亞硫酸鹽各自對(duì)甘薯中PPO活性的影響可知三者的作用效果順序?yàn)闄幟仕峥箟男匝醽喠蛩徕c。而抗壞血酸和檸檬酸的混合抑制劑中，抑制作用隨著抗壞血酸含量的增加而減弱。最適合的配比為抗壞血酸：檸檬酸=1:4參考文獻(xiàn)羅志剛，姜紹通，潘麗軍.抑制多酚氧化酶提高甘薯淀粉白度的研究J.食品科技,2003,(3) :9-11 姜紹通，羅志剛，鄭志.甘薯加工過程酶促褐變及控制研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2001，7(2):136-139郁志芳，夏志華，陸兆新. 鮮切甘薯酶促褐變機(jī)理的研究J.