淺析酶促褐變?nèi)绾伟l(fā)生及如何抑制

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1、'淺斬晦侵褐變屁何農(nóng)望及屁何柳制摘要：我們知道，在果蔬在貯藏和加工過(guò)程屮，會(huì)因?yàn)槊复俸肿兊脑颍沟霉叩念伾兓辖踊蜷g接的導(dǎo)致了營(yíng)養(yǎng)的損失，對(duì)11感、質(zhì)地也有所影響。隨著人們認(rèn)識(shí)水的不斷提高,如何控制果蔬的齣促褐變，提高果蔬的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和外觀品質(zhì)逐漸成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題。因此，對(duì)果蔬的輛促褐變機(jī)理的研究具有重要的實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：酶促褐變；抑制；途徑；條件。食品工藝學(xué)，它是指是應(yīng)用化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、微生物學(xué)、食品工程原理和營(yíng)養(yǎng)學(xué)等各方面的基礎(chǔ)知識(shí)，研究食品的加工、保藏、包裝、運(yùn)輸?shù)纫蛩貙?duì)食品質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、貨架壽命、安全性等方面的影響。一方面是為開(kāi)發(fā)新型食品，

2、探討食品資源利用；另一方面實(shí)現(xiàn)食品工業(yè)生產(chǎn)合理化、科學(xué)化和現(xiàn)代化的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。而在食品保藏的過(guò)程中，因陋促褐變導(dǎo)致的食品品質(zhì)上的下降的問(wèn)題也受到越來(lái)越多的人的關(guān)注，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，接下來(lái)我將簡(jiǎn)單的談一下如何防止酶促褐變對(duì)食品造成影響。一、酶促反應(yīng)的相關(guān)介紹1定義：酶促褐變是指果蔬在受到機(jī)械損傷或處于片常環(huán)境（受凍、受熱）下，在氧化酶作用下將酚類(lèi)物質(zhì)氧化形成醍，醜的多聚化以及它與其他物質(zhì)的結(jié)合產(chǎn)牛黑色或褐色的色素沉淀,從而導(dǎo)致果蔬的營(yíng)養(yǎng)丟失。2酶促褐變的機(jī)制：植物組織中含有酚類(lèi)物質(zhì)，在完整的細(xì)胞中作為呼吸傳遞物質(zhì)，在酚-醜中保持著動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)細(xì)胞組織被破壞后，氧就大量

3、侵入，造成釀的形成和其還原反應(yīng)之間的不平衡，于是發(fā)生了岷的積累，釀再進(jìn)一步氧化聚合，就形成了褐色色素，稱為黑色索或類(lèi)黑精。酚酶的系統(tǒng)名稱是鄰二酚：以氧化還原酶以銅為輔基，必須以氧為受氫體，是一種末端氧化酶?？梢杂靡辉雍投幼鞯孜?。酶促褐變是在有氧條件下，山于多酚氧化酶的作用，鄰位的酚氧化為釀，釀很快聚合成為褐色素而引起組織褐變。3酶促褐變的條件：從定義小我們不難看出，酶促褐變的發(fā)生需要三個(gè)條件：適當(dāng)?shù)拿负偷孜?，以及氧氣的參加。首先讓我們?lái)看看酶促反應(yīng)的底物是什么吧？酶促反應(yīng)的底物主要是酚類(lèi)物質(zhì)。根據(jù)酚疑基的數(shù)目可將其分為一元酚、二元酚、三元酚及多元酚。通過(guò)了解相關(guān)信

4、息，我們知道了酚類(lèi)物質(zhì)的合成途徑主要有兩條：一-條是由苯內(nèi)氨酸脫氨基而形成，另一條由莽草酸或與z—個(gè)的環(huán)己烷生物直接芳香化而形成。其中，第一條途徑是高等植物中最主要的途徑。酚類(lèi)物質(zhì)的氧化是引起果蔬褐變的主要因索，這些酚類(lèi)一般是伴隨在果蔬生長(zhǎng)過(guò)程屮白身合成的，但是人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)果蔬造成了機(jī)械損傷，或在脅迫環(huán)境中也能誘導(dǎo)酚類(lèi)物質(zhì)的合成O其次，我們來(lái)看看在酣促反應(yīng)中參與的酚類(lèi)，主要有多酚氧化酚（PPO）和過(guò)氧化物酶（POD）o經(jīng)調(diào)查，在不同種類(lèi)的果蔬中，或是同種果蔬不同組織當(dāng)中，多酚氧化酶（PPO）的含量也有所差異，但在在人多數(shù)果蔬屮存在PPO,比如說(shuō)蘋(píng)果、荔枝、桃、馬鈴薯等等

5、，一旦發(fā)牛物理上的機(jī)械損傷時(shí)，便易引起酶促褐變的發(fā)牛?？茖W(xué)家研究得出PPO催化的酶促褐變反應(yīng)分兩步進(jìn)行：?jiǎn)畏虞p化為二酚，然后二酚氧化為二醞。其中PPO以銅離子為輔基，在其最適pH值范圍5?7下，有一定耐熱性，其活性可以被有機(jī)酸、硫化物、金屬離子螯合劑、酚類(lèi)底物類(lèi)似物質(zhì)所抑制⑴。POD在出02存在條件下能迅速氧化多酚物質(zhì)，也可能和PPO協(xié)同作用引起蘋(píng)果、梨、菠蘿等果蔬產(chǎn)品發(fā)生褐變。最后，還必須冇氧的參與。止常情況下，外界的氧氣不能直接作用于酚類(lèi)物質(zhì)和PPO而發(fā)牛腮促褐變。這是因?yàn)榉宇?lèi)物質(zhì)分布于液泡中，PPO則位于質(zhì)體中，PPO與底物不能相互接觸。在果蔬貯存、加工過(guò)程中，山

6、于外界因素使果蔬的膜系統(tǒng)破壞，打破了酚類(lèi)與酶類(lèi)的區(qū)域化分布，導(dǎo)致褐變發(fā)生⑵⑶。二、抑制酶促反應(yīng)的途徑1）控制溫度：據(jù)調(diào)查，冷害可以引起蔬果發(fā)牛褐變，因此可以采用溫度調(diào)節(jié)的措施有效地減少酶促反應(yīng)的發(fā)生，將果蔬放置在略高于冷害臨界溫度的環(huán)境中一段時(shí)間，可以增加果實(shí)的抗冷性，防止減輕果實(shí)的果肉褐變。中科院植物所在1971年對(duì)鴨梨黑心病的研究發(fā)現(xiàn),采用緩慢降溫的方式可以減少鴨梨黑心病的發(fā)生⑷。2）還原劑處理：抗壞血酸為還原劑，能將氧化的醍還原為酚類(lèi)物質(zhì)，阻止醜類(lèi)物質(zhì)進(jìn)一步口發(fā)聚合形成色素物質(zhì)。其衍生物異抗壞血酸也具冇同樣的抑制效果。據(jù)報(bào)道，mol/L的抗壞血酸能完全抑制香蕉、枇

7、杷PPO的酶促反應(yīng)。除此之外，抗壞血酸的衍綸物，如開(kāi)抗壞血酸也對(duì)褐變有很好的抑制作用。實(shí)驗(yàn)證明，抗壞血酸及界抗壞血酸等物質(zhì)屬于安全的褐變抑制劑，已成為II前控制果蔬酶促褐變敲常使用的物質(zhì)。3）氣調(diào)法：由于酶促反應(yīng)的發(fā)牛必須要有氧氣的參與，因此我們可以采用氣調(diào)法控制氣體的組成來(lái)達(dá)到抑制酶促反應(yīng)的發(fā)牛，但在這個(gè)過(guò)程屮，如何控制好氣體的紐分及其含量，都是一個(gè)值得深究的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)調(diào)杏發(fā)現(xiàn)，目前，商業(yè)上使用的氣調(diào)條件為：（）°C環(huán)境下l%O2+5%CO2或2%O2+5%CO2,氣調(diào)貯藏可以降低果實(shí)的呼吸強(qiáng)度和乙烯的釋放；Wadar等在1°C條件下，