二氧化氯对果蔬酶促褐变抑制的研究

作     者：付聿成 

作者单位：山东农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杜金华

授予年度：2006年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：ClO2 苹果 鲜切莲藕 多酚氧化酶 酶促褐变 

摘      要：二氧化氯(ClO)是经美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(FPA)的长期科学实验,被确认为是医疗卫生、食品加工、食品(水产品、果蔬)保鲜、环境、饮用水和工业循环水等方面杀菌消毒、除臭的理想药剂,也是被世界卫生组织(WHO)所确认的一种安全、高效的杀菌剂,国际上公认的氯系列消毒剂最理想的更新换代产品。2004年FDA将ClO批准为果蔬杀菌剂。1996年,我国GB-2760将稳定性二氧化氯列入食品添加剂中作防腐剂与食品加工助剂,使用范围为果蔬保鲜、鱼类加工。本文用ClO作为防褐剂、杀菌剂处理苹果汁、鲜切莲藕等果蔬产品,研究ClO对果蔬的防褐效果及保鲜效果,研究其作用机理,为ClO用于果蔬产品的防褐保鲜提供理论依据与研究基础。主要研究结果如下: 1研究了360nm与430nm两个波长下消毒液中ClO含量的测定。结果表明:波长为360nm时,线性相关方程A=0.0123[ClO]-0.0196,相关系数R=0.99549,线性范围为10.60～63.60mg/L;波长为430nm时,线性相关方程A=0.0018[ClO]+0.01,相关系数R=0.99935,线性范围为116.60～424.00mg/L。与430nm相比,360nm下的ClO测定值变异系数较小、回收率较高,更利于ClO测定。 2以金帅苹果(Golden Delicious apples)为试材,确定了PPO的最佳提取条件,并研究了部分酶学特性。结果表明,金帅苹果PPO的最优提取参数为pH7.4的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液(含2%的PVPP和0.25%的TritonX100),按1.6mL/g比例进行提取。金帅苹果PPO酶促反应产物在412nm下有最大吸收峰,以邻苯二酚为底物的酶促反应的米氏常数为Km=2.6667×10-2mol/L,PPO动力学方程为:V=3333.33*[S]/0.027+[S],并且该PPO的最适pH值为5.0,在pH值5.0～6.8范围内有较高的稳定性;最适温度为40℃。 3研究了ClO处理对金帅苹果PPO酶学特性及活性的影响。结果表明,ClO处理对PPO产物的最大吸收波长没有影响,最大吸收波长仍在412nm处;经50mg/L ClO处理1h后的酶液,其最适pH值仍在5.0处,最适作用温度仍在40℃;随着ClO处理浓度的加大,PPO反应的Vm是不断减小的,但Km值呈现不规则变化。随着ClO浓度升高,PPO残留酶活不断降低,二者呈强负线性相关(R=-0.963),直线回归方程为:残留相对酶活=0.943-0.009[ClO]。ClO处理时间对残留酶活的影响无明显差异,ClO处理可在0.5h内抑制PPO活性。ClO抑制PPO的作用基本不受温度的影响,ClO能在常见的的加工(30℃,70℃)与贮运温度(20℃,0～4℃,-18℃)起到抑制PPO的作用。 4以富士苹果(Fuji apples)为试材,研究了ClO与维生素C(Vc)对苹果汁褐变的影响。结果表明,在380～600nm波长范围内,ClO与Vc对苹果汁吸收曲线都没有影响。用4、6、8mg/L的ClO处理苹果汁有一定的防褐作用,10mg/L和12mg/L ClO处理的苹果汁色度略高于对照。单独用Vc防褐,尤其是无法避免接触氧时,效果不理想。用ClO与Vc协同处理时,苹果汁色度变化受添加顺序的影响。添加ClO利于苹果汁澄清,也利于保持苹果汁的澄清。 5以白莲藕为试材,研究了ClO对鲜切莲藕在低温贮藏期间褐变参数、PPO及感官品质影响的动态变化。试验结果表明,适当的高浓度、长时间浸泡可以维持鲜切莲藕表面的色泽及亮度,抑制PPO活性,减缓褐变的发生,保持较好的感官品质。本试验范围内,100mg/L ClO浸泡10min对鲜切莲藕PPO抑活效果最好。100mg/L ClO处理过的鲜切莲藕在10d内均保持了良好的感官性状,基本上没有变化。