柿子褐变机理及柿子加工中抑制褐变关键技术的研究

论文摘要

柿子是原产于我国的一种营养丰富,且具有保健价值的水果。柿子中含有丰富的单宁,加工中极易发生褐变,严重影响加工品的品质,制约柿子的产业化发展。本试验通过对柿子褐变机理及柿子加工中抑制褐变关键技术的研究,为柿子的加工提供理论依据。本文研究的主要内容包括柿子酶促褐变机理、非酶褐变机理、柿饼加工中抑制褐变的关键技术和柿子汁加工中抑制褐变的关键技术四大部分。第一部分主要研究了柿子酶促褐变的底物和参与柿子酶促褐变的多酚氧化酶和过氧化物酶的特性。结果表明,柿子酶促褐变的底物主要是单宁。参与酶促褐变的柿子多酚氧化酶（PPO）的最适温度为25℃,最适pH值为6.5,柿子PPO具有一定的热稳定性,60℃处理5min基本被钝化,沸水处理90s完全失活；PPO的酶促反应动力学参数Km=7.698mmol/L,Vmax=0.0458A420/min。参与酶促褐变的柿子过氧化物酶（POD）的最适温度为30℃,最适pH值为5.0,在60℃下处理5min,柿子POD基本被钝化,在沸水浴120s,POD完全失活。0.2%柠檬酸+0.2%亚硫酸钠可以有效抑制柿子酶促褐变。第二部分主要研究了温度、pH、氨基酸、还原糖和可溶性固形物等与柿子汁非酶褐变的关系,研究了部分金属离子对柿子汁非酶褐变的影响。结果表明,加热温度越高,柿子汁pH值越高,可溶性固形物浓度越高,柿子汁的褐变度越大；天冬氨酸可以减轻柿子汁的非酶褐变,甘氨酸对柿子汁的非酶褐变有促进作用；果糖与葡萄糖都能促进柿子汁的非酶褐变,且果糖对柿子汁非酶褐变的促进作用更强一些。氨基酸与还原糖在柿子汁中的反应活性比在柠檬酸一磷酸缓冲液（pH4.5）中的反应活性高,其中赖氨酸的反应活性最强。Al3+,Ca2+,Sn2+对柿子汁的非酶褐变具有抑制作用,Fe2+,Fe3+,Cu2+对柿子汁的非酶褐变具有促进作用,Zn2+,Mn2+对柿子汁非酶褐变的影响作用不显著。第三部分主要研究了柿饼加工中抑制褐变的关键技术。结果表明,柿饼加工时,柿饼的褐变程度与脱涩方法、干制工艺、护色处理以及包装方式等有关。采用二氧化碳脱涩时,二氧化碳的浓度越高,脱涩所需时间越短,柿子的褐变程度越轻；采用乙烯利脱涩时,乙烯利的浓度越高,处理时间越长,柿子的褐变程度越高；在进行人工干制时,采用“低温-高温-低温”干制工艺烘制的柿饼比采用“高温-低温”干制工艺和恒温干制工艺烘制的柿饼的褐变程度轻；柿子采用熏硫、0.02%亚硫酸氢钠溶液浸泡、0.2%柠檬酸浸泡处理,制成的柿饼褐变轻,色泽好；真空包装可以减轻柿饼的褐变。第四部分主要研究了柿子汁加工中抑制褐变的关键技术。结果表明,异抗坏血酸钠、L-半胱氨酸和亚硫酸氢钠对柿子汁的非酶褐变都有明显的抑制效果,由0.2%的异抗坏血酸钠、0.02%的L-半胱氨酸和0.01%的亚硫酸氢钠组成的复合抑制剂对柿子汁非酶褐变的抑制效果最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 文献综述
• 1 柿子
• 1.1 柿树栽培的历史及传播
• 1.2 我国柿树的品种及分布
• 1.2.1 我国柿树的分布
• 1.2.2 我国柿树品种
• 1.3 柿子的营养成份和保健功能
• 1.3.1 柿子的营养成份
• 1.3.2 柿子的保健功能
• 1.4 柿子开发及利用现状
• 2 褐变
• 2.1 酶促褐变
• 2.1.1 酶促褐变机理
• 2.1.2 酶促褐变抑制
• 2.2 非酶褐变
• 2.2.1 非酶褐变机理
• 2.2.2 非酶褐变的抑制
• 研究内容
• 第一章 柿子酶促褐变机理研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 主要仪器设备
• 1.3 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 柿子酶促褐变底物鉴定
• 2.2 PPO特性研究
• 2.3 POD特性研究
• 第二章 非酶褐变机理研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 主要仪器设备
• 1.3 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 5-羟甲基糠醛（5-HMF）标准曲线的制定
• 2.2 加热温度和加热时间对柿子汁5-HMF含量的影响
• 2.3 加热温度和加热时间对柿子汁非酶褐变的影响
• 2.4 pH值对柿子汁非酶褐变的影响
• 2.5 氨基酸对柿子汁非酶褐变的影响
• 2.6 还原糖对柿子汁非酶褐变的影响
• 2.7 可溶性固形物对柿子汁非酶褐变的影响
• 2.8 氨基酸与还原糖美拉德反应的模拟试验
• 2.9 金属离子对柿子汁色泽的影响
• 第三章 柿饼加工中抑制褐变关键技术的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 主要仪器设备
• 1.3 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 脱涩方法对柿饼色泽的影响
• 2.2 干制工艺对柿饼色泽的影响
• 2.3 护色处理对柿饼色泽的影响
• 2.4 褐变抑制剂对色泽的影响
• 第四章 柿子汁加工中抑制褐变的关键技术的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 主要仪器设备
• 1.3 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同抑制剂对柿子汁非酶褐变的抑制效果
• 2.2 复合抑制剂对柿子汁非酶褐变的抑制效果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果