论文摘要
非热食品加工技术因为能最大限度保持食品的天然风味，正受到越来越多的关注，而其中最具发展前景的高压脉冲技术也成为研究的热点之一。在食品加工中通常用热处理来钝化食品中的酶活，近几年来，高压脉冲电场（PEF）作为在钝化酶活方面具有潜力的非热加工技术引起人们的普遍关注。本研究使用大连理工大学设计的高压脉冲系统，选取辣根过氧化物酶（POD）及聚半乳糖醛酸酶（PG）这两种热稳定性较高的酶为目标酶，水和醋酸缓冲液为介质，高压脉冲电场对其活力的影响，探讨PEF电场强度、作用时间与POD、PG酶活力变化的关系，并建立数学模型。1、首先进行PEF技术的非热力处理验证，试验结果表明，在流速10ml／min，场强达到20kV／cm，脉冲频率128Hz，脉冲宽度为17μs的脉冲条件下物料的温升为30℃，证明本套装置的高压脉冲电场处理过程为非热力处理。2、PEF处理可以钝化POD活力：方波条件下，脉冲宽度为17μs，PEF电场强度和脉冲数目均对POD酶失活有显著影响（P＜0.01），随脉冲电场强度（10kV／cm～20 kV／cm）的增强和PEF作用时间的增加，POD酶活钝化效果都增强，当20kV／cm，80个脉冲数时，水（pH=6.4）中的POD酶失活达到最大，其残余相对活力降低到1.98％；20kV／cm，110个脉冲数，缓冲溶液（pH=5.6）中POD的残余相对活力降低到3.5％。3、PEF处理可以钝化PG活力：方波条件下，脉冲宽度为17μs，PEF电场强度和脉冲数目均对PG酶失活有显著影响（P＜0.01），随脉冲电场强度（10kV／cm～20 kV／cm）的增强和PEF作用时间的增加，PG酶活钝化效果都增强，当20kV／cm，270个脉冲数时，水（pH=5.9）中的PG酶失活达到最大，其残余相对活力降低到0.14％；20kV／cm，110个脉冲数，缓冲溶液（pH=4.0）中PG活力下降到31.2％。4、一级动力学方程RA=e-KE·t，能够描述PEF作用时间与POD、PG酶失活的关系，相关系数R2分别大于0.98和0.93。存在有临界场强Ec，POD在水溶液中的Ec为0.019±0.0035 kV／cm，在缓冲溶液中的Ec为10.12±0.34 kV／cm；水溶液PG的临界场强Ec为9.11±0.24 kV／cm，缓冲液中PG的临界场强Ec为10.05±0.46 kV／cm。5、PEF电场强度E与方程RA=e（-KE·t）中常数KE的关系，可用指数方程表达，即KE=K0.1·e[ω·（E-Ec）]，拟合所得的R2均大于0.98。6、方程RA=e-K01·e[ω·（E-Ec）]·t，可用于描述PEF电场强度和作用时间两个因素共同作用下，POD、PG酶失活的情况。7、PEF处理可以降低胡萝卜汁中POD酶活力，电场强度为12.5kV／cm，脉冲数为20个时，POD活力下降到85.24％。