蒸汽灭酶工艺在龙眼果肉中的应用研究

(华南理工大学轻工与食品学院,食物蛋白工程研究中心,广东广州510640)

摘󰀁要:对龙眼果肉加工前热烫工艺进行了研究,通过PPO、POD等酶活性指标的检测分析和感官评价,探讨了水煮热烫、蒸汽热烫这两种热烫处理方式对龙眼果肉品质的影响。实验结果表明,适宜的热烫处理工艺(100󰀂蒸汽热烫2min)能很好地钝化PPO和POD酶活性,同时能最大程度地减少龙眼果肉的生青味和蒸煮味。此外,本实验得到复合护色剂对龙眼的褐变最佳抑制效果的配比是:0󰀁1%柠檬酸+0󰀁1%异抗坏血酸钠+0󰀁05%EDTA-Na2。关键词:龙眼,PPO,POD,蒸汽热烫,护色剂

*

Studyontheappliationofthesteam-inactivationof

enzymeinthefleshoflongan

HUANGQiu-yun,LINWei-feng,CHENZhong

*

(ResearchCenterofFoodProteinEngineering,CollegeofFoodEngineering,

SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)

Abstrac:tBlanchingtreatmenttechnologyoflonganfleshbeforeprocessingwasstudied󰀁ThroughdetectionoftheactivityofPPOandPODinlonganfleshandsensoryevaluation,wediscussedtheeffectonthequalityoflongan

fruitbytwoblanchingtreatments(water-blanchingandsteam-blanching)󰀁Theresultsshowedthatsuitableblanchingtreatment(100󰀂steamblanching2min)cansignificantlyreducePPOandPODactivityandgetridofthebadflavor󰀁Inaddition,wegotthebestcompositionofcombinedcoloragentswas0󰀁1%citricacid,0󰀁1%sodiumerythorbateand0󰀁05%EDTA-Na2󰀁Keywords:longan;PPO;POD;steam-blanching;coloragents

中图分类号:TS255󰀁3󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:B󰀁󰀁󰀁󰀁文章编号:1002-0306(2010)03-0278-04

󰀁󰀁龙眼又名桂圆,是我国的特产佳果之一,栽培历史很悠久,至少已经有2000年以上。龙眼除鲜食外,主要是糖水龙眼罐头、龙眼干(桂圆干)、龙眼肉

[1]

(桂圆肉)、龙眼酱、龙眼膏、桂圆糖果等,这些产品的风味与龙眼鲜果相差甚远,营养损耗大,已不能满足我国龙眼生产地发展和消费者的需求。但是在对龙眼进行深加工过程中,龙眼果肉酶促褐变较严重,并且发生迅速[2],因此对龙眼果肉中引起酶促褐变的相关酶类的研究显得非常必要。热烫处理是最彻底的抑制酶促褐变的方法,被广泛地使用。然而龙眼果肉加工过程中一个重要的技术难点就是龙眼的生青味和蒸煮味,一般会影响到龙眼后续加工的风味和口感。目前,龙眼果肉加工中热烫处理方式主要是水煮热烫[2],对于蒸汽热烫在龙眼果肉中的应用目前还没有报道,因此研究蒸汽灭酶在龙眼果肉中的应用具有十分重要的意义。

1󰀁1󰀁材料与仪器

新鲜泰国龙眼󰀁广州百佳超市购买;磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、邻苯二酚、邻苯二胺、无水乙醇、聚乙烯基吡咯烷酮、过氧化氢、抗坏血酸、异抗坏血酸钠、EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二钠)、柠檬酸󰀁均为分析纯。

双杰牌电子天平、高速冷冻离心机󰀁日本HITACH公司;752N紫外可见分光光度计󰀁上海精密科学仪器有限公司;Midea电磁炉,Philiphs打浆机。1󰀁2󰀁实验方法1󰀁2󰀁1󰀁工艺流程

1󰀁材料与方法

收稿日期:2009-05-11󰀁*通讯联系人

作者简介:黄秋云(1984-),女,硕士研究生,研究方向:粮食油脂及植

物蛋白工程。

基金项目:广东省产学研项目(2008B090500082)。

1󰀁2󰀁2󰀁感官评定󰀁将不同热烫方式(水煮或蒸汽)处理的龙眼果肉进行打浆后进行感官评定,从外观、风味、色泽、香味等方面来评价热烫后龙眼的品质。

将经过蒸汽热烫后的龙眼果肉迅速投入配制好的护色液中冷却,打浆后进行感官评定,从外观、风味、色泽、香味等方面来评价热烫后龙眼的品质。1󰀁2󰀁3󰀁龙眼果肉中PPO和POD活力的测定1󰀁2󰀁3󰀁1󰀁龙眼果肉的热处理󰀁将新鲜龙眼清洗,剥壳

󰀁278

表1󰀁不同热烫处理对龙眼果肉品质的影响

处理方式

热烫温度(󰀂)

7080859095

热烫时间(min)

5555512

100

34

不进行热处理

感官评价

有龙眼特有味道,组织较脆,带有较淡生青味有龙眼特有味道,组织稍软,带有较淡蒸煮味

有龙眼特有味道,组织稍软,无异味

有较淡龙眼味道,组织偏软,带有较浓蒸煮味有较淡龙眼味道,组织偏软,带有较浓蒸煮味有龙眼特有味道,组织较脆,带有较淡生青味

有龙眼特有味道,组织稍软,无异味

有龙眼特有味道,组织偏软,带有较淡蒸煮味有龙眼特有味道,组织偏软,带有较浓蒸煮味

有龙眼特有味道,组织脆,无异味

水煮热烫

蒸汽热烫对照(CK)

去核,然后将龙眼果肉分别进行水煮热烫(70󰀂/5min,80󰀂/5min,90󰀂/5min,100󰀂/5min)、蒸汽热烫(100󰀂,1、2、3、4min),热处理后迅速沥干并冷却到室温,待用。1󰀁2󰀁3󰀁2󰀁酶液的制备󰀁参照刘畅[2]的方法(略有改动),取经过热处理并冷却后的龙眼果肉5g,加入40mL预先冷却(4󰀂)的、含有0󰀁5g不溶性聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的0󰀁1mol/L磷酸盐缓冲液中(pH6󰀁8),立即用打浆机破碎龙眼果肉,匀浆液用冷冻离心机在4󰀂左右,12000r/min离心20min,取上清液,冷藏于冰箱中备用,为PPO和POD的粗酶液。1󰀁2󰀁3󰀁3󰀁PPO活性的测定󰀁取两支试管,其中一支加入0󰀁1mol/L磷酸盐缓冲液(pH6󰀁8)1󰀁2mL和0󰀁1mol/L邻苯二酚(用缓冲液配制,常温保存,现配)1󰀁8mL,混匀,作参比液,另外一支加入0󰀁1mol/L磷酸盐缓冲液(pH6󰀁8)1󰀁0mL,0󰀁1mol/L邻苯二酚1󰀁8mL和0󰀁2mL酶提取液,作为待测液。用1cm比色皿盛装待测液,立即在410nm测定吸光值的变化。以每分钟增加吸光值0󰀁001的酶量为一个酶活力单位(U)[3]。1󰀁2󰀁3󰀁4󰀁POD活性的测定󰀁取两支试管,其中一支加入0󰀁05mol/L磷酸盐缓冲液(pH6󰀁8)2󰀁3mL,1󰀁5%(w/v)邻苯二胺-乙醇溶液(50%乙醇溶液)0󰀁5mL及0󰀁5%(v/v)过氧化氢溶液0󰀁2mL,混匀,作为参比液,另外一支加入0󰀁05mol/L磷酸盐缓冲液(pH6󰀁8)2󰀁1mL,1󰀁5%(w/v)邻苯二胺-乙醇溶液(50%乙醇溶液)0󰀁5mL及0󰀁5%(v/v)过氧化氢溶液0󰀁2mL,然后加入0󰀁2mL粗酶液,作为待测液。用1cm比色皿盛装待测液,立即在470nm测定吸光值的变化。以每分钟增加吸光值0󰀁01的酶量为一个酶活力单位

[4]

(U)。1󰀁2󰀁4󰀁护色剂对龙眼果肉的护色效果实验󰀁分别选用了柠檬酸、抗坏血酸、异抗坏血酸钠和EDTA-Na2作为护色剂,将经过蒸汽热烫2min后的龙眼果肉立即分别放入含有上述护色液中浸泡30min,沥干进行真空包装,并以不添加护色剂作为对照,观察龙眼果肉在室温下的色泽变化情况,测定其褐变度,以吸光值大小来表示龙眼的褐变度[5]。

度/时间组合灭酶打浆后,从色、香、味3方面进行感官评定,其感官评价结果见表1。

󰀁󰀁通过感官评定,从表1可以看出:85󰀂/5min和100󰀂蒸汽/2min效果较好,基本保持了龙眼原有的色香味。但随着温度升高和处理时间的延长,龙眼的颜色加深且出现蒸煮味,使其失去龙眼原有的色泽和香气。2󰀁2󰀁龙眼果肉PPO和POD活性的变化规律

热烫处理时温度高、时间长可使PPO和POD灭活,但势必加重美拉德反应等非酶促褐变,且造成能源浪费。此外,热烫后的龙眼有蒸煮味;而灭酶温度低,时间短会很难控制PPO和POD的残余活力,从而导致其催化酶促褐变的发生。2󰀁2󰀁1󰀁龙眼果肉PPO活性的变化规律󰀁由图1中可以看出:经70󰀂/5min、80󰀂/5min和100󰀂蒸汽/1min的龙眼的吸光度逐渐增大,说明其多酚氧化酶的活性较大,灭酶效果不太好,没有达到灭酶的要求。随着热烫时间的延长和热烫温度的升高,龙眼的吸光度与其多酚氧化酶活性的下降趋势具有一致性,尽管在不同的区间其下降的幅度并不一致。这可能是由于龙眼组织内酚类物质的多样性,而测定其酶活性仅采用邻苯二酚为底物的缘故。

图1󰀁热烫温度和热烫时间对龙眼中PPO活性的影响

注:未经热烫处理所测吸光度相对于热烫处理

数据过大(0󰀁163),故未将其标于图1。

2󰀁结果与讨论

2󰀁1󰀁不同热烫方式对龙眼果肉感官质量的影响

分别采用70󰀂/5min、80󰀂/5min、85󰀂/5min、90󰀂/5min、95󰀂/5min、100󰀂蒸汽/1min、100󰀂蒸汽/2min、100󰀂蒸汽/3min和100󰀂蒸汽/4min,9个温

2󰀁2󰀁2󰀁龙眼果肉POD活性的变化规律󰀁由图2可

知:龙眼中过氧化物酶所测的吸光度比多酚氧化酶大得多。根据在判断果蔬热烫是否完全时,一般以热稳定性高的过氧化物酶(POD)的残余活力作为指标,当热烫后POD残活小于5󰀁0%时,通常认为热烫

[6]

已基本充分,故在龙眼灭酶中应以过氧化物酶(POD)残活来作为龙眼热烫充分的标准。从图2也可看出:70󰀂/5min、80󰀂/5min和100󰀂蒸汽/1min的吸光度逐渐增大,说明其灭酶效果不太好,没有达

󰀁279

表2󰀁不同护色剂对龙眼果肉褐变的影响

护色剂柠檬酸

添加量(%,w/w)

0󰀁10󰀁20󰀁3

0󰀁10󰀁20󰀁30󰀁10󰀁20󰀁3

色泽和风味

乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味

乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味

乳白色,有轻微褐变,无异味乳白色,有轻微褐变,无异味黄褐色,褐变严重,无异味

褐变度(D420nm)

0󰀁3700󰀁4870󰀁4570󰀁5570󰀁4930󰀁5550󰀁4590󰀁5390󰀁4860󰀁4620󰀁4290󰀁4570󰀁2160󰀁2790󰀁556

抗坏血酸

异抗坏血酸钠

0󰀁0250󰀁050󰀁075

0󰀁1%柠檬酸+0󰀁1%异抗坏血酸钠+0󰀁05%EDTA-Na20󰀁1%柠檬酸+0󰀁1%异抗坏血酸钠+0󰀁075%EDTA-Na2

CK

注:龙眼果肉打浆后初始褐变度(D420)为0󰀁087。EDTA-Na2

到灭酶的要求;其次,85󰀂/5min、90󰀂/5min、95󰀂/5min、100󰀂蒸汽/2min、100󰀂蒸汽/3min和100󰀂蒸汽/4min的吸光度数值比较小,说明这些处理条件能够对过氧化物酶产生一定得灭酶效果,但是随着热烫处理温度的升高和处理时间的延长,龙眼的蒸煮味会越来越浓,结合表1可得到,100󰀂蒸汽/2min对龙眼的风味最好。100󰀂蒸汽在2min内能够最大程度地抑制酶活性,原因可能是相同时间内,蒸汽的放热作用使得其热效应比同温度下的热水更强,所以蒸汽抑酶的效果要比水煮更好[7]。因此,选择100󰀂蒸汽/2min作为我们考虑的最佳热烫方式和热烫时间。

图2󰀁热烫温度和热烫时间对龙眼中POD活性的影响

注:未经热烫处理所测吸光度相对于热烫处理

数据过大(0󰀁673),故未将其标于图2。

2󰀁3󰀁不同护色剂对龙眼果肉色泽的影响

分别选用柠檬酸、抗坏血酸、异抗坏血酸钠和EDTA-Na2作为护色剂,并以不添加护色剂作为对照,观察龙眼果肉打浆后在室温下的色泽变化情况,实验结果如表2所示。

󰀁󰀁从表2可以看出,通过100󰀂蒸汽热烫2min后的龙眼果肉,在不经任何护色处理的对照褐变严重,褐变度达到0󰀁556。相比之下各种护色剂都能对龙眼果肉的褐变起到一定的抑制作用。单从防褐变效果来看,以0󰀁1%柠檬酸的效果最好,这主要是因为柠檬酸的加入降低龙眼的pH,使抗坏血酸和氨基酸中的氨基基团稳定,减少抗坏血酸的氧化及还原糖与氨基酸反应所带来的黑色素,从而能较好地保持

[8]

龙眼原有的色泽。抗坏血酸的护色作用,除其酸性环境外,还同其作用机理有关。抗坏血酸的护色机理主要为:临二醌+抗坏血酸 临二酸+脱氢抗坏血酸。此外,抗坏血酸还是强还原剂,可捕捉氧气。在处理样品后,样品表面形成一层!保护膜∀,在一定时间内可阻止酶促褐变[9]。但是在本实验中,抗坏血酸的护色效果相对较差,同时考虑到成本问题,故不采用抗坏血酸。异抗坏血酸钠的护色机制是!捕捉∀氧气,能防止龙眼中多酚类底物氧化,使酶促褐变因缺氧而终止,但龙眼中残留的氧气同时也会使异抗坏血酸钠不断被氧化,从而会影响龙眼的色泽。因此,异抗坏血酸钠的添加并不是越多越好,故添加量为0󰀁1%的护色效果较好。EDTA-Na2作为一种金属离子螯合剂,可很好地阻止金属离子对褐变反应的促进作用,从而抑制龙眼的褐变反应,且随浓度加大,效果也越显著。柠檬酸、异抗坏血酸钠和EDTA-Na2复合使用,可以起到协同增效的作用,达到较为理想的效果。本实验结果表明,添加0󰀁1%柠檬酸+0󰀁1%异抗坏血酸钠+0󰀁05%EDTA-Na2和0󰀁1%柠檬酸+0󰀁1%异抗坏血酸钠+0󰀁075%EDTA-Na2两组样品,褐变度分别为0󰀁216和0󰀁279,样品的色泽良好,且不会对龙眼风味产生不利的影响。从产品的安全性考虑,确定0󰀁1%柠檬酸+0󰀁1%异抗坏血酸钠+0󰀁05%EDTA-Na2为龙眼果肉褐变的抑制剂。

3󰀁结论

3󰀁1󰀁水煮热烫和蒸汽热烫均能有效抑制龙眼果肉中PPO和POD酶活性,85󰀂/5min和100󰀂蒸汽/2min的效果比较好,其中PPO几乎没有酶活,而POD残留的酶活也比较稳定,达到果蔬灭酶的要求。同时由于85󰀂/5min相对于100󰀂蒸汽/2min来说,蒸煮味更浓,故结合综合感官评定可以得到100󰀂蒸汽/2min的效果最佳。

1%柠檬酸、0󰀁1%异抗坏血酸钠和3󰀁2󰀁添加0󰀁

0󰀁05%EDTA-Na2对龙眼果肉的褐变有较好的抑制作用,产品色泽良好,且不会对龙眼的风味产生不利的影响,是龙眼果肉理想的褐变抑制剂。

󰀁280

周婷婷,李󰀁燕,宋󰀁斐

(上海海洋大学食品学院,上海201306)

摘󰀁要:以还原能力、清除超氧阴离子自由基和过氧化氢能力为指标,筛选制备抗氧化大豆多肽的水解酶及水解条件,得到高效的抗氧化大豆多肽制品。结果表明:选择1000U/g菠萝蛋白酶、2000U/g中性蛋白酶、2000U/g碱性蛋白酶,三酶复合在pH6󰀁0,酶解温度50󰀂,底物浓度8󰀁0%的酶解条件下,对大豆蛋白酶解4h,多肽的抗氧化能力表现最强,还原能力达到0󰀁898,超氧阴离子自由基的清除率达到40󰀁93%,过氧化氢的清除率达到33󰀁37%。经超滤分离,分子量小于10KDa而大于5KDa的多肽表现出较强的还原能力,而小于5KDa的多肽表现出较强的清除超氧阴离子自由基和过氧化氢的能力。

关键词:抗氧化,大豆多肽,酶解,超滤

Studyonpreparationofsoybeanpeptideswithantioxidantactivity

ZHOUTing-ting,LIYan,SONGFei

(CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)

Abstrac:tSuitableenzymeandhydrolysisconditionswereselectedforpreparingsoybeanpeptideswithantioxidant

activitybasingonreducingability,abilityofscavengingsuperoxidefreeradicalandhydrogenperoxide󰀁Resultsshowedthatthepeptides,whichshowedhighestantioxidantactivity,werepreparedby1000U/gbromelain,2000U/gneutralproteaseand2000U/galkalineproteasetogetherfor4hunderthehydrolysisconditionsofpH6󰀁0,temperatureat50󰀂andsubstrateconcentrationat8󰀁0%󰀁Reducingabilityreached0󰀁898,abilityofscavengingsuperoxidefreeradical40󰀁93%andabilityofscavenginghydrogenperoxide33󰀁37%separately󰀁Afterultrafiltrationpeptideslessthan10kDaandmorethan5kDashowedstrongerreducingabilityandpeptideslessthan5kDashowedstrongerabilityofscavengingsuperoxidefreeradicalandhydrogenperoxide󰀁Keywords:antioxidantactivity;soybeanpeptides;hydrolysis;ultrafiltration

中图分类号:TS214󰀁2󰀁󰀁󰀁󰀁文献标识码:B󰀁󰀁󰀁󰀁文章编号:1002-0306(2010)03-0281-04

󰀁󰀁机体防御体系的抗氧化能力的强弱与健康程度存在着密切联系,该防御体系有酶促与非酶促两个体系。酶促体系中起作用的酶主要是超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)等;非酶促反应体系中主要为维生素、多肽、氨基酸和金属蛋白

收稿日期:2009-05-06

作者简介:周婷婷(1985-),女,硕士,研究方向:生物资源利用。

质,例如:VE、VC、蛋氨酸、半胱氨酸、色氨酸、组氨酸、

乳铁蛋白、转铁蛋白等。目前市场上的抗氧化剂大多为人工合成,例如VE、VC,作用效果好,但化学合成物质存在着安全隐患,它在清除自由基的同时也对人体的组织或器官产生副作用。研究表明,许多动植物的水解蛋白、个别肽和氨基酸都有抗氧化性[1]。大豆多肽具有较高的抗氧化能力,有研究结果表明,大豆多肽对脂质体系、非脂质体系、酶系统、非酶系

[2]

统、体外实验均有显著的抗氧化作用。因此相比较

[5]王清章,刘怀超,孙颉󰀁莲藕中褐变度及多酚氧化酶活性的初步研究[J]󰀁中国蔬菜,1997(3):4-6󰀁[6]王素雅,王璋󰀁香蕉汁加工过程中褐变原因初探[J]󰀁食品工业科技,2002(5):13-14󰀁[7]张百刚󰀁红枣多酚氧化酶特性及抑制其酶促褐变的研究[D]󰀁陕西师范大学,2006:40-41󰀁[8]柯范生,等󰀁混浊型荔枝果汁饮料的加工工艺[J]󰀁福建农林大学学报,2008(6):663-666󰀁

[9]庞学群,张昭其󰀁防褐处理对切分马蹄、马铃薯低温贮藏期间褐变的影响[J]󰀁食品科学,2002,23(4):126-129󰀁

参考文献

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󰀁281