宣木瓜加工中褐变反应及其调控研究

论文摘要

宣木瓜为安徽宣城特产，我国著名的“药食同源”植物之一，国家地理标志农产品。果实营养丰富，具有极高的食用价值和保健作用，对宣木瓜进行深加工有非常深远的意义，但由于果实含有较多酚类物质和酶，加工中极易发生褐变。本研究以新鲜宣木瓜为原料，针对宣木瓜制罐中易出现褐变的问题，通过对宣木瓜多酚氧化酶酶学特性、相关物质的变化以及褐变底物的种类初步研究，探讨了影响非酶褐变的因素，并对贮藏期间营养物质的变化情况进行了测定和分析，旨在探索宣木瓜褐变反应的机理，筛选经济有效的褐变抑制剂。在褐变控制的基础之上，对宣木瓜罐头加工过程中脱涩、抽空等关键工艺研究，优化得到最佳的加工工艺参数，并设计出了最合理的加工路线。研究结果如下：1.宣木瓜果心中的PPO活性明显高于果皮和果肉，宣木瓜组织的褐变主要是由多酚氧化酶引起；PPO最适底物为邻苯二酚；最适温度20℃，在80℃处理5min即可钝化PPO的活性；最适pH5.5，且在酸性条件下稳定性优于碱性；通过薄层色谱和紫外吸收光谱结果分析，初步判断出绿原酸为宣木瓜酶促褐变底物之一。2.切分宣木瓜贮藏期间，PPO和PAL活性先上升后下降，在第9天达到最大值，总酚总体呈下降趋势，在第9天有所回升，POD活性和丙二醛含量则一直上升。结果表明，催化宣木瓜酶促褐变主要是多酚氧化酶。3.抗坏血酸、L半胱氨酸、亚硫酸氢钠、柠檬酸和氯化钠都对宣木瓜PPO有抑制作用。在单因素基础上，正交试验表明，0.01%L半胱氨酸+0.015%抗坏血酸+1.0%氯化钠+3.0%柠檬酸可以达到对宣木瓜酶促褐变较好的抑制效果。经此复合抑制剂处理的宣木瓜的褐变主要为非酶褐变。4.宣木瓜非酶褐变随着温度的升高不断加剧，且在碱性环境中的褐变速度远远高于酸性环境，Fe3+、Cu2+、Sn2+等金属离子都能促进非酶褐变的发生，透气性更好的真空包装袋不如玻璃瓶抑制效果好，光照同样会加强非酶褐变程度。总酚、抗坏血酸、总糖随着贮藏时间的延长逐渐下降，与褐变度成负相关性，还原糖和5HMF则相反，其中，总酚和抗坏血酸的含量变化对褐变度影响最大。5.采用添加0.5%氯化钠、添加0.1%柠檬酸，在50℃条件下脱涩时间10min的脱涩处理，再在0.08MPa真空度下，用30%糖液浓度抽空15min等工艺，即可生产出酸甜可口、带有宣木瓜特殊香气的宣木瓜罐头。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 宣木瓜研究进展
• 1.1.1 宣木瓜概况
• 1.1.2 宣木瓜的观赏价值
• 1.1.3 宣木瓜营养价值
• 1.1.4 宣木瓜应用研究现状
• 1.2 褐变研究进展情况
• 1.2.1 酶促褐变研究进展情况
• 1.2.1.1 多酚氧化酶
• 1.2.1.2 过氧化物酶及其他酶类
• 1.2.1.3 酚类底物研究进展
• 1.2.2 酶促褐变的抑制进展
• 1.2.2.1 去除或隔离褐变底物
• 1.2.2.2 去除或调节氧
• 1.2.2.3 控制温度防止酶促褐变
• 1.2.2.4 抑制剂防止酶促褐变
• 1.2.3 非酶褐变研究进展情况
• 1.2.3.1 美拉德反应
• 1.2.3.2 酚类物质自身氧化
• 1.2.3.3 焦糖化反应
• 1.2.3.4 抗坏血酸氧化
• 1.2.4 非酶褐变的控制
• 1.3 罐头研究进展
• 1.3.1 国内外果蔬罐头食品发展情况
• 1.3.2 罐头加工存在的问题
• 2 引言
• 2.1 酶促褐变的研究
• 2.2 非酶褐变的研究
• 2.3 加工工艺的研究
• 3 材料与方法
• 3.1 试验原料
• 3.2 仪器设备及试剂
• 3.2.1 仪器设备
• 3.2.2 试剂
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 褐变相关酶、总酚与褐变度的关系
• 3.3.1.1 酚类物质的提取以及薄层色谱的定性分析
• 3.3.1.2 酶促褐变底物和产物紫外吸收光谱分析
• 3.3.2 PPO 特性的分析
• 3.3.2.1 pH 对 PPO 活性的影响
• 3.3.2.2 PPO 对 pH 的稳定性
• 3.3.2.3 温度对 PPO 活性的影响
• 3.3.2.4 PPO 的热稳定性
• 3.3.2.5 PPO 的专一性
• 3.3.2.6 抑制剂对 PPO 酶活的影响
• 3.3.3 护色液的选择
• 3.3.4 非酶促褐变影响因子研究
• 3.3.4.1 温度对非酶褐变的影响
• 3.3.4.2 pH 对非酶褐变的影响
• 3.3.4.3 金属离子对非酶褐变的影响
• 3.3.4.4 光照和包装容器对非酶褐变的影响
• 3.3.4.5 总酚、Vc、总糖和还原糖对鲜切宣木瓜非酶褐变的影响
• 3.3.5 工艺的研究
• 3.3.5.1 工艺流程
• 3.3.5.2 脱涩工艺的研究
• 3.3.5.3 抽空试验
• 3.3.5.4 产品质量及主要的技术指标
• 3.3.6 检测指标方法
• 3.3.6.1 褐变度的测定
• 3.3.6.2 总酚的测定
• 3.3.6.3 5 羟甲基糠醛的测定
• 3.3.6.4 Vc 的测定
• 3.3.6.5 总糖、还原糖的测定
• 3.3.6.7 色差值的测定
• 3.3.6.8 PPO 活性测定
• 3.3.6.9 POD 活性测定
• 3.3.6.10 PAL 活力测定
• 3.3.6.11 MDA 含量测定
• 3.3.7 数据处理
• 4 结果与分析
• 4.1 标准曲线的绘制
• 4.1.1 总酚标准曲线的绘制
• 4.1.2 还原糖和总糖的标准曲线
• 4.1.3 5 HMF 含量标准曲线
• 4.2 褐变相关酶、总酚和褐变度之间的关系
• 4.3 PPO 的特性
• 4.3.1 宣木瓜 PPO 反应进程曲线的测定
• 4.3.2 底物浓度对 PPO 活性的影响
• 4.3.3 宣木瓜不同部位的 PPO 活性和褐变程度
• 4.3.4 底物专一性
• 4.3.5 pH 对宣木瓜 PPO 活性的影响
• 4.3.6 温度对 PPO 活性的影响
• 4.3.7 抑制剂对 PPO 活性的影响
• 4.4 宣木瓜复合护色剂的研究
• 4.5 酶促褐变的底物初步研究
• 4.5.1 薄层色谱（TLC）定性分析
• 4.5.2 宣木瓜酶促褐变底物紫外吸收光谱分析
• 4.6 非酶褐变的影响因素研究
• 4.6.1 温度对非酶褐变的影响
• 4.6.2 pH 对非酶褐变的影响
• 4.6.3 金属离子对非酶褐变的影响
• 4.6.4 光照和包装材料对非酶褐变的影响
• 4.7 Vc、总酚、总糖、还原糖、5 HMF 与宣木瓜非酶褐变的关系
• 4.7.1 贮藏过程中的褐变度的变化
• 4.7.2 Vc 在贮存期间含量变化及对褐变的影响
• 4.7.3 总酚在贮藏期间含量变化及对褐变的影响
• 4.7.4 总糖与还原糖在贮藏期间含量变化及对褐变的影响
• 4.7.5 5 HMF 在贮藏期间含量变化及对褐变的影响
• 4.8 脱涩工艺的研究
• 4.9 抽空工艺试验
• 4.10 产品品质及主要的技术指标
• 4.10.1 感官指标
• 4.10.2 理化指标
• 4.10.3 微生物指标
• 5 讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 个人简介
• 攻读硕士期间发表文章