热风处理时间对鲜切双孢菇褐变的影响-毕业论.doc

河南农业大学本科毕业生论文（设计）标 题 热风处理时间对鲜切双孢菇褐变的影响 学 院 食品科学技术学院 专业班级 食品科学与工程2013-1班 学生姓名 杨珍珍 指导老师 徐 超 撰写日期：2015年5月15日 热风处理时间对鲜切双孢菇褐变的影响摘要：以双孢菇为研究对象，研究了在温度40湿度85%的 热风处理不同的时间对双孢菇采后褐变的影响。研究表明，在温度40湿度85%的条件下，与其他处理时间相比，热风处理30min，能较好保持双孢菇的外观品质和感官品质。降低了与双孢菇褐变有关的PPO、POD酶的活性，同时也抑制了使双孢菇木质化的PAL酶的活性，有效地抑制了双孢菇的褐变。关键词：处理时间；双孢菇；褐变Hot air processing time of fresh cut the agaricus bisporus Browning Effects of hot air treatment time on browning of fresh-cut Agaricus bisporusYangZhenzhenClass 2013-1, Food Science and Engineering College of Food Science and Technology Abstract:In the double spore mushroom as the research object, studied at a temperature of 40 DEG C humidity of 85% different hot processing time of Agaricus bisporus Post harvest browning effects. Research shows that, at a temperature of 40 DEG C 85% humidity conditions, compared with other processing time, hot air treatment 30min, can better maintain the Agaricus bisporus the appearance quality and sensory quality. Reduced PPO, POD enzyme and the activity of Agaricus bisporus browning, but also inhibit the PAL enzyme of Agaricus bisporus lignified activity, can effectively inhibit the browning of Agaricus bisporus.Key words: processing time; Agaricus bisporus; browning1、 引言增加鲜切综述双孢菇因其担子上通常生着2个担孢子而得名，在分类上隶属于真菌门担子菌纲无隔担子菌亚纲伞菌目蘑菇科蘑菇属，学名为Agaricus bisporus1，又名洋蘑菇，是世界各地广泛栽培的食用菌，味道鲜美，营养价值高，受到广大消费者的喜爱。在我国，双孢菇早已被作为药食同源的功能性食品，中国药用真菌图鉴中记载了其药用功能：“含有胰蛋白酶，麦芽糖酶等多种酶类，可以治疗消化不良。子实体内含有人体必需的7种氨基酸，多种维生素和矿盐，是不愧为健康食品2。”然而，双孢菇在采后贮藏和加工过程中，极易发生褐变，褐变不仅影响产品外观质量，而且降低其感官品质和内在营养价值3-4。(赵东海,张建平,候菊花.蘑菇中多分氧化酶的酶学特性研究J.食品机械,2004,20(5):12-13.)但双孢菇的产后代谢极其活跃，在感官上表现为易褐变、破膜、开伞、软腐等，在生理上则表现为失水、散热、呼吸作用及成分的一系列变化3。影响其细胞生长发育和生理代谢4，在生产和贮运过程中产生较大损失。因此，对双孢菇的贮藏保鲜研究十分重要。褐变不仅影响产品外观质量，而且对风味和应用品质都有一定程度的损害。前人研究表明，多酚氧化酶引起的酶促褐变是双孢菇褐变最主要原因。双孢菇采收后于常温下贮藏24h，过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性不断增强。其中多酚氧化酶与色素的形成有关，它能将菇体内的酚类化合物氧化成醌类化合物，醌通过聚合反应形成深色复合物质，即所谓的酶促褐变。造成双孢菇褐变的因素是多方面的，从本质上可分为两大类：酶促褐变和非酶促褐变，其中酶促褐变的因素有三个：底物浓度、酶类物质和氧气。在现实生活贮藏过程中，底褐变不仅影响产品外观质量，而且对风味和应用品质都有一定程度的损害。造成双孢菇褐变的因素是多方面的，从本质上可分为两大类：酶促褐变和非酶促褐变，其中酶促褐变的因素有三个：底物浓度、酶类物质和氧气。（杨光宇,牟德化.果蔬汁多酚氧化酶酶促褐变机理及酶促褐变抑制研究进展，河北科技大学生物科学与工程学院，河北石家庄 2009,12(8):4）物浓度对双孢菇褐变的影响是固定不变的不可能改变的，我们可以控制的因素只有有酶和氧气。 而 在果蔬体双孢菇内，PPO主要存在于完整细胞的质体（包括叶绿体、有色体和白色体）和微体中，而PPO的底物存在于液泡中，处于潜伏状态，在完整的细胞中作为呼吸传递物质，在酚-醌之间保持着动态平衡，不发生酶促褐变。当双孢菇切开后组织被损伤，氧气大量侵入，酶原被激活，酚类物质经酶的催化作用氧化为醌类物质，从而引起褐变反应。为了延长鲜切双孢菇的贮藏，就要有效的抑制酶促褐变的抑制，从酶的PPO活性控制的方法来看，酶促褐变的抑制方法有可将其分为化学方法、生物方法和物理方法。化学方法，如酸化剂处理、螯合剂处理、无机盐处理、酶处理、4HR处理、硫处理、还原剂处理等，缺点是会给双孢菇带来一定的了化学污染； 生物方法，如RNA抑制和转基因抑制等，缺点是由于会PPO涉及植物的抗病和抗虫等生理活动，利用反义RNA技术虽然降低了酶的PPO活性，也增加了该植物对病虫害的敏感性；而物理方法不仅，如热处理、高压处理、低温冷藏、真空干燥、真空包装、气调包装等，优点是可以避免化学方法给食物带来的污染，又不会增加植物对病虫害的敏感性。 不同热风处理是在温度40湿度85%的条件下热风处理不同的时间，抑制双孢菇中的与褐变有关的酶，从而有效抑制双孢菇的褐变。将鲜切后的双孢菇分别处理0min、1min、5min、10min、20min、30min，比较能有效抑制双孢菇褐变的热风处理时间，从而得出最适合的处理时间，为鲜切双孢菇的贮藏保鲜提供理论依据。2、 材料与方法2.1主要实验材料：双孢菇液氮（N2）冰醋酸无水醋酸钠愈创木酚没食子酸巯基乙醇 2.2主要仪器与设备名称型号生产厂家色差仪粉碎机分光光度计质构仪Xxx电热恒温恒湿箱恒温水浴锅电子天平电冰箱离心机移液枪2.3试验方法2.3.1双孢菇的前处理将买来的双孢菇从4的环境中取出，选择表面光滑、新鲜的双孢菇作为实验材料。切去菌柄剩下可食的子实体，用水冲去子实体上的培养料，将子实体切成5cm厚的薄片，取6片带有菌褶（颜色不能太深）的薄片放在6个筐里待用。每个筐里的双孢菇的重量达到350g左右；将每个筐里的双孢菇薄片在RH8540的恒温恒湿箱中分别处理0min、1min、5min、10min、20min、30min。达到处理时间1min后立即将双孢菇片从恒温恒湿箱中取出，用电子天平称取50g左右的双孢菇片放在6个保鲜袋中，编号分别为0100、0102、0104、0106、0108、0110；处理5min、10min、20min、30min的方法同处理1min的方法相同，控制好时间，编号分别为0500、0502、0504、0506、0508、0510，1000、1002、1004、1006、1008、1010,2000、2002、2004、2006、2008、2010,3000、3002、3004、3006、3008、3010；处理0min的双孢菇片不在恒温恒湿箱中处理，直接分装到保鲜袋中，标号分别为0000、0002、0004、0006、0008、0010；将装封好的双孢菇片放在4的冰箱中冷藏保存。2.2.2双孢菇褐变指数的测定在前处理当天将编号分别为0000、0100、0500、1000、2000、3000的双孢菇片从冷藏室中取出，若双孢菇表面有水分，应当将双孢菇表面的水分晾干。打开色差仪，用白板校正，分别测量不同处理时间的双孢菇片，每测三片取其平均值，记录L*、a*、b*、E* 。测量后的双孢菇片用液氮迅速冷冻后装在有相应编号的保鲜袋中，放在-80的冰箱中冻藏。在处理后的第3天将编号分别为0002、0102、0502、1002、2002、3002的双孢菇片从冷藏室内取出，处理同上。余下的样品每隔一天进行一次测定，方法同上。直到测定完毕。将样品从冷冻室内取出，用粉碎机进行粉碎（在此过程中动作要迅速以防止双孢菇发生褐变影响实验结果的测定）。粉碎后的双孢菇再装入有相应编号的保鲜袋中放入冷冻室待用。2.2.3过氧化物酶（POD）活性的测定酶液提取：取1g果肉，与50mmol/LPH5.5乙酸缓冲液（含0.8g/LPVPP）冰浴研磨后，定容至7mL，10000r/min离心20min（4），上清液即为酶液，用于酶活性的测定。乙酸-乙酸钠缓冲液（0.1mol/L）的配制：将两种母液混合后，用蒸馏水稀释至200mL。母液A（0.2mol/L乙酸溶液）：量取11.55mL冰醋酸，稀释至1000mL。母液B（0.2mol/L乙酸钠溶液）：称取16.4g无水醋酸钠（Mr=82.04）,溶解，稀释至1000mL。PH0.2mol/L乙酸溶液/mL0.2mol/L乙酸钠溶液/mL4.841.059.05.030.070.05.221.079.05.414.086.05.69.091.05.86.094.0POD活性的测定5Xu et al.2009：0.5mL酶提液加2 mL8mmol/L愈创木酚（用50mmol/LPH5.5乙酸缓冲液配制），在30水浴中平衡5min，然后加入24mmol/L H2O2，摇匀，立即计时。测定460nm处的增加值，每30s记录1次，记录5min。以1min内A460nm增加为1个酶活力单位（U），POD活性表示为Umg-1蛋白。2.2.4多酚氧化酶（PPO）活性的测定酶液提取：同POD。酶活性测定6Zheng et al.2007：0.05mL酶提液加入2.45mL100mmol/L邻苯二酚（50mmol/LPH5.5乙酸缓冲液配制），摇匀，立即计时。测定398nm处吸光度值的增加值，每30s记录1次，记录5min。以1min内A398nm增加0.01为1个酶活力单位（U），PPO活性表示为Umg-1蛋白。2.2.5总酚（TP）含量的测定标准曲线的制作：将没食子酸配成浓度为0.5mg/mL的标准液制作标准曲线。酶液提取：称取1g果肉，加入8mL无水乙醇，90水浴10min，取出，冷却，4200r/min离心10min。上清液转入25mL容量瓶中，沉淀重复以上步骤在提取1次，合并上清液，用无水乙醇定容至25mL，即为样品液。总酚含量的测定：取上述上清液0.5mL于试管中，加2.5mL福林试剂和2mL0.75Na2CO3溶液，25水浴35min后测定760nm处吸光值，用蒸馏水做参比。样品和对照敢各重复3次，取平均值，依据标准曲线计算样品的总酚含量。2.2.6苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的测定酶液提取：1g果肉与10mL含5mmol/ L巯基乙醇的0.05mol/LPH8.5硼酸钠缓冲液和0.4PVPP,冰浴研磨，10000r/min离心15min（4），上清液即为酶液。硼酸-硼砂缓冲液（0.1mol/L）的配制：将两种母液混合后，用蒸馏水稀释至200mL。母液A（0.2mol/L硼砂溶液）：称取19.07g硼砂（Mr=382.43）,溶解，稀释至1000mL。（硼砂已失去结晶水，必须在带塞的瓶中保存。）母液B（0.2mol/L硼酸溶液）：称取12.37g硼酸（Mr=82.04）,溶解，稀释至1000mL。PH0.05mol/L硼砂溶液/mL0.05mol/L硼酸溶液/mL8.235658.445558.760409.08020苯丙氨酸解氨酶活性的测定：0.3mL酶提液、3mL0.05mol/LPH8.5硼酸钠缓冲液、0.7mL0.02mol/ L L-苯丙氨酸（0.05mol/LPH8.5硼酸钠缓冲液配制），总体积为4mL。摇匀后置40水浴保温60min，加0.1mL5mmol/ LHCL终止反应。以蒸馏水代替酶提液作为对照（调零），在290nm处测定吸光度值。以酶提液每分钟A290增加0.01为一个酶活力单位。2.4数据处理该实验的所有数据均采用DPS3.01数据处理软件处理，得出的数据采用Microsoft office excel 2007办公软件处理。3结果与分析3.1不同处理时间对双孢菇褐变指数的影响褐变是食用菌采后品质降低的重要指标，双孢菇褐变主要是由于多酚氧化酶催化组织中的酪氨酸等酚类物质氧化引起的7。而评价食品非酶褐变程度的方法包括褐变指数（BI）、色值、测定中间产物和终产物等。其中褐变指数（或褐变度），在国内外已普遍使用，并被认为是液态食品非酶褐变的指标。BI越大，表明褐变反应越严重。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中褐变指数的影响不同。其中，热风处理10min的双孢菇褐变指数上升趋势最小，而其他热风处理时间双孢菇的褐变指数变化趋势都比较大，而且热风处理1min的双孢菇褐变指数上升趋势最大。不同热风处理时间对双孢菇褐变指数多少的的影响从大到小为：10min30min5min20min0min1min。相对来说，热风处理10min最有利于双孢菇采后贮存，褐变程度最小，更有利于贮存，热风处理1min的双孢菇，不利于贮藏。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中褐变指数的影响不同。在双孢菇从零到十天的储藏过程中，热风处理的双孢菇和未进行热风处理的双孢菇的褐变指数总体呈现逐步上升趋势，在储藏第十天时，热处理1min的双孢菇褐变指数达到峰值，此时的褐变指数为 ，而热风处理10min的双孢菇此时的褐变指数最小，为 ，前者褐变指数是后者的 倍。由以上分析可知，在双孢菇储藏零到八天的过程中，热风处理30min的双孢菇的褐变指数一直较大，容易是使双孢菇发生褐变，不利于双孢菇的储藏，未进行热风处理的双孢菇此过程中褐变指数相对较小，双孢菇不宜发生褐变，易于储藏。随着时间的延长，在储藏的八到十天的过程中，热处理1min的双孢菇褐变指数迅速上升，达到最大，此过程中，热风处理1min的双孢菇容易发生褐变，不利于储藏，而热风处理10min的双孢菇褐变指数呈现下降趋势，相对而言双孢菇不宜发生褐变，有利于储藏。 3.2不同处理时间对双孢菇中POD活性的影响过氧化物酶广泛存在于植物体中，是活性较高的一种酶，在许多果实上可表现为一种衰老酶，其活性升高可作为果实成熟和衰老的指标之一8-9。它与呼吸作用、光合作用及生长素的氧化等都有关系。一方面能清除过氧化氢和脂类氢过氧化物，在维持组织中活性氧代谢平衡过程中起重要作用；另一方面在过氧化氢存在下也能催化酚类、类黄酮的氧化和聚合，从而导致组织褐变。在植物生长发育过程中它的活性不断发生变化。一般老化组织中活性较高，幼嫩组织中活性较弱。这是因为过氧化物酶能使组织中所含的某些碳水化合物转化成木质素，增加木质化程度，而且发现早衰减产的水稻根系中过氧化物酶的活性增加，所以过氧化物酶可作为组织老化的一种生理指标。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中POD活性的影响不同。其中，热风处理20min的双孢菇中POD活性成上升幅度，而不进行热风处理、处理1min、5min、10min、30min的双孢菇中POD的活性呈下降趋势，而热风处理30minPOD活性下降幅度最大。不同热风处理时间对双孢菇POD活性的变化的影响从小到大为：30min5min1min0min20min10min。相对来说，热风处理30min最有利于双孢菇采后贮存，衰老程度最低，更有利于贮存，热风处理10min的双孢菇，不利于贮藏。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中POD活性的影响不同。当双孢菇储藏时间从零到四天的过程中，不同热风处理时间对POD活性的影响总体为下降趋势，从第四天到第六天的过程中，POD活性均呈上升趋势，在双孢菇储藏时间为六天时，热风处理0min的双孢菇的POD活性达到峰值，活性为 ，其次POD活性较大的是热处理30min的双孢菇，此时，热风处理20min的双孢菇的POD活性最小，是未进行热风处理的双孢菇POD活性的 % ，在储藏六到十天的过程中，除了热风处理20min的双孢菇POD活性呈现上升状态，其他均为活性下降，在储藏第十天时，热风处理30min的双孢菇的POD活性最小，双孢菇不宜发生褐变，而热风处理20min的双孢菇的POD活性最大，双孢菇容易发生褐变。由以上分析可知，在储藏时间为零到四天内，热风处理10min的双孢菇POD活性较小，不宜使双孢菇发生褐变反应，最有利于双孢菇的贮藏；在储藏四到八天的过程中，热风处理20min的双孢菇POD活性较小，最有利于双孢菇的贮藏，未进行热风处理的双孢菇此过程中POD活性较大，不利于双孢菇的贮藏；在储藏八到十天的过程中，热风处理30min的双孢菇POD活性较小，最有利于双孢菇的贮藏。随着储藏时间的延长，热风处理30min的双孢菇POD活性较小，双孢菇不宜产生褐变，更有利于双孢菇的长时间贮藏，而热风处理20min的双孢菇POD活性较大，双孢菇容易发生褐变，不利于双孢菇的长时间贮藏。3.3不同处理时间对双孢菇中PPO活性的影响PPO是一种蛋白体，在加工过程中PPO与多酚类物质接触，催化多酚类物质形成醌，除具有讲解木质素能力外，还是引起组织褐变的重要原因之一。多酚氧化酶在有氧条件下将分类物质催化成红褐色，再与氨基酸氧化反应所合成黑褐色聚合物。严重影响制品的营养价值，风味及外观品质。研究表明，多酚氧化酶引起的酶促褐变是双孢菇褐变最主要原因。双孢菇采收后于常温下贮藏24h，过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性不断增强。其中多酚氧化酶与色素的形成有关，它能将菇体内的酚类化合物氧化成醌类化合物，醌通过聚合反应形成深色复合物质，即所谓的酶促褐变。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中PPO活性的影响不同。其中，处理0min、1min、10min的双孢菇中PPO的活性呈上升趋势，处理10min、20min、30min的双孢菇中PPO的活性呈下降趋势但下降趋势不明显，热风处理30minPPO活性下降幅度最大，而热风处理0min也就是不进行热风处理的双孢菇中PPO活性上升幅度最大。不同热风处理时间对双孢菇PPO活性的变化的影响从小到大为：30min20min5min10min1min0min。相对来说，热风处理30min最有利于双孢菇采后贮存，褐变最不明显，不进行热风处理的双孢菇，不利于贮藏。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中PPO活性的影响不同。当双孢菇储藏时间从零到四天的过程中，不同热风处理时间对PPO活性的影响总体为上升趋势，在储藏第六天时，热风处理0min的双孢菇PPO活性达到峰值，活性为 ， 此时双孢菇最易产生褐变，不利于双孢菇的贮藏，此时，热风处理20min的双孢菇的PPO活性最低，仅为未进行热风处理的双孢菇PPO活性的 （几分之几），双孢菇不宜发生褐变，有利于双孢菇的贮藏，在储藏第十天时，热风处理1min的双孢菇PPO活性最大，此时双孢菇最易产生褐变，不利于双孢菇的贮藏，此时，热风处理20min的双孢菇的PPO活性最低，双孢菇不宜发生褐变，有利于双孢菇的贮藏。由以上分析可知，双孢菇在零到十天的储藏过程中，热风处理5min、10min、20min和30min的双孢菇的PPO活性变化趋势大致相同，且PPO的活性变化不太大，只有未进行热风处理的双孢菇在储藏的第四天和热风处理1min的双孢菇在储藏的第六天PPO活性快速上升，在储藏的第十天，热风处理1min的双孢菇PPO活性达到最大值，此时，双孢菇容易发生褐变，不利于贮藏。3.4不同处理时间对双孢菇中总酚含量的影响总酚含量与双孢菇褐变指数有一定的相关性，即褐变严重、褐变指数高的材料多酚含量特别高完整双孢菇总酚在贮藏期间变化相对较平稳，而鲜切双孢菇由于机械损伤引起了组织正常机能的改变，表层果肉和内层果肉的总酚在整个贮藏期间总体上大于完整果蔬的含量。因此，总酚含量的测定，对研究双孢菇的储藏有重要意义。移至方法中，并添加横纵坐标说明3.5不同处理时间对双孢菇中PAL活性的影响苯丙氨酸解氨酶广泛存在于各种植物和少数微生物中，催化L-苯丙氨酸解氨酶脱氨生成肉桂酸和氨，是植物体内次生代谢的关键酶和限速酶。在植物形成次生成物如木质素、植保素等中其重要作用。严重影响双孢菇的口感。PAL为多种酚类及类黄酮终产物提供前体，与酚的生产密切相关，其活力大小可以作为酶促褐变发生潜力的指标。酚类物质是酶促褐变的底物，大多数报道均认为，总酚含量与PAL活性存在一定的相关性，酚类物质是在PAL的催化下产生的。因此，在整个贮藏过程中，无论是果蔬类，还是根菜类，其总酚含量变化均与PAL活性保持一致，切割伤害诱导PAL活性增高，造成酚类物质积累，随后组织发生酶促褐变。 从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中PAL活性的影响不同。其中，热风处理10minPAL活性呈下降趋势，不进行热风处理、热风处理1min、5min、20min、30min的双孢菇中PAL的活性都呈上升趋势，而且热风处理5minPAL活性上升趋势最明显。不同热风处理时间对双孢菇PAL。活性的变化的影响从小到大为：10min1min0min30min20min5min。相对来说，热风处理10min的双孢菇褐变最不明显，最有利于双孢菇采后贮存，热风处理5min褐变最明显，不利于贮藏。从图中可以看出，不同热风处理时间对双孢菇中PAL活性的影响不同。双孢菇在热风处理后的第零天，热风处理10min的双孢菇的PAL活性非常高，储藏零到两天的过程中PAL活性急剧下降，而其他各组在储藏零到两天的过程中，PAL活性均成缓慢上升状态，且上升幅度接近，当储藏时间到第六天时，热风处理20min的双孢菇的PAL活性达到峰值，为 ，此时，未进行热风处理的双孢菇的PAL活性最低，仅为热风处理20min双孢菇PAL活性的 %，在储藏六到十天的过程中，热风处理20min的双孢菇PAL活性下降较为明显，其他各组双孢菇PAL活性变化缓慢。由以上分析可知，双孢菇在储藏零到两天的过程中，热风处理10min的双孢菇PAL活性较高，不利于双孢菇的储藏，双孢菇在储藏四到十天的过程中，热风处理20min的双孢菇的PAL活性一直很高，在储藏第六天时活性