砀山酥梨果汁褐变机理及控制技术研究

论文摘要

梨汁加工和贮藏过程中遇到的主要技术难题之一是梨汁褐变,梨汁褐变是梨汁在加工和贮藏过程中颜色发生改变的一种现象,其严重影响了梨汁色泽、风味、状态等品质,降低了梨汁产品的市场竞争力。梨汁褐变包括酶促褐变和非酶促褐变两种类型。本文以砀山酥梨为试验材料,系统研究了梨汁酶促褐变和梨汁非酶褐变的机制及其控制技术。在梨汁酶促褐变方面,一方面系统地研究了砀山酥梨多酚氧化酶（PPO）的最适pH、最适温度及其它基本酶学特性,为采用化学试剂抑制PPO活性提供依据;同时也系统地研究了萝卜提取液对砀山酥梨PPO活性的抑制作用及对梨汁褐变的预防作用。在梨汁非酶促褐变方面,主要研究了不同贮藏环境条件,如温度、pH、多酚类物质、L-半胱氨酸、金属离子、光照、氧气等,对砀山酥梨果汁褐变的影响。通过对引起梨汁褐变因素的系统研究,以揭示梨汁褐变的机理,探讨抑制梨汁褐变的措施,从而为预防梨汁褐变提供理论和技术支持。主要结果如下:以邻苯二酚为底物,探讨了对砀山酥梨PPO酶学特性及不同抑制剂对PPO活性的影响,结果发现砀山酥梨PPO的最适pH为4.5,最适温度为34℃;短时间高温能显著抑制PPO活性;PPO催化的酶促褐变反应动力学符合米氏方程,Vmax=178.57 U/min,Km=0.125 mol/L;柠檬酸、L-半胱氨酸、抗坏血酸、亚硫酸氢钠可抑制梨PPO活性,且随着抑制剂浓度的加大,其抑制效应逐渐增强,但综合研究表明L-半胱氨酸抑制效应较好。以萝卜提取液为天然物质抑制剂,研究其对砀山酥梨PPO活性及对梨汁褐变的影响。萝卜提取液对梨PPO活性有抑制作用,且以加热萝卜提取液抑制效果最佳。随着加热温度和加热时间的延长,萝卜提取液对PPO活性的抑制作用更明显。提高萝卜提取液浓度可更好地抑制PPO活性。萝卜提取液对PPO抑制类型为竞争性抑制。萝卜提取液可有效抑制梨汁褐变。以梨汁褐变度和5-羟甲基糠醛（5-HMF）为主要褐变评价指标,就不同贮藏温度和pH对梨汁非酶褐变的影响进行比较研究。结果表明温度对贮藏梨汁褐变有显著影响,温度越高,梨汁褐变度越高、5-HMF生成量越多,同时褐变度和5-HMF生成量之间呈正相关性;温度升高褐变加快,反应活化能为Ea=6.64 kCal/mol。pH对贮藏梨汁褐变影响较大,随着pH降低,梨汁褐变度越大、5-HMF生成量也越多;在pH值较低（pH3、pH3.5）时,褐变度和5-HMF生成量呈正相关,而pH值较高时（pH5、pH5.5）,褐变度和5-HMF生成量的相关性降低。以砀山酥梨汁为原料,通过测定梨汁贮存过程中褐变度的变化,研究活性炭处理、L-半胱氨酸、金属离子(Fe2+、Fe3+、Mg2+、Cu2+)、氧气、光照等因素对梨汁非酶褐变的影响。研究结果表明:活性炭处理可减轻梨汁褐变;适宜浓度（1mmol/L）的L-半胱氨酸可抑制梨汁褐变,而高浓度（5 mmol/L）的半胱氨酸促进梨汁褐变;不同的金属离子对梨汁非酶褐变的促进作用不同;氧气可显著提高梨汁贮藏过程中的褐变程度;光照可促进梨汁非酶褐变。通过控制这些因素可有效地抑制梨汁非酶褐变

论文目录

• 目录
• 缩略词汇表
• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述 果汁褐变机理及褐变控制技术的研究
• 1.1 酶促褐变
• 1.1.1 酶促褐变的机理
• 1.1.2 抑制酶促褐变的措施
• 1.2 非酶褐变
• 1.2.1 非酶褐变的机理
• 1.2.2 影响非酶褐变的因素
• 1.2.3 抑制非酶褐变的措施
• 1.3 总结与展望
• 1.4 立题依据及研究内容
• 第二章 砀山酥梨多酚氧化酶酶学特性及抑制效应的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验试剂及仪器
• 2.1.3 试验方法
• 2.1.4 酶液制备及测定方法
• 2.1.5 数据处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 pH对砀山酥梨PPO活性的影响
• 2.2.2 温度对砀山酥梨PPO活性的影响
• 2.2.3 砀山酥梨PPO热稳定性
• 2.2.4 不同底物浓度对砀山酥梨PPO活性的影响
• 2.2.5 抑制剂对砀山酥梨PPO活性的影响
• 2.3 结论与讨论
• 第三章 萝卜提取液对梨多酚氧化酶活性及梨汁褐变的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同抑制剂对砀山酥梨PPO活性的影响
• 3.2.2 不同加热温度和时间对砀山酥梨PPO活性的影响
• 3.2.3 不同萝卜提取液浓度对砀山酥梨PPO活性的影响
• 3.2.4 萝卜提取液抑制类型
• 3.2.5 萝卜提取液对梨汁褐变的影响
• 3.3 结论与讨论
• 第四章 温度、pH值对砀山酥梨果汁非酶褐变的影响
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 材料处理
• 4.1.2 测定方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 温度
• 4.2.2 pH值
• 4.3 结论与讨论
• 第五章 梨汁非酶褐变的影响因子的研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验试剂及仪器
• 5.1.3 试验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 活性炭对梨汁非酶褐变的影响
• 5.2.2 L-半胱氨酸对梨汁非酶褐变的影响
• 5.2.3 金属离子对梨汁非酶褐变的影响
• 5.2.4 氧气对梨汁非酶褐变的影响
• 5.2.5 光照对梨汁非酶褐变的影响
• 5.3 结论与讨论
• 结论与创新点
• 一:结论
• 二:创新点
• 参考文献
• 在学期间发表的学术论文
• 研究生期间的其他工作
• 致谢