（果树学专业论文）苹果品种制汁适性及浓缩汁贮藏稳定性的研究.pdf

青岛农业人学硕卜位论史 摘要 苹果品种制汁适性及浓缩汁贮藏稳定性的研究 摘要 本研究以苹果品种鲁加l 号、鲁加2 号，澳洲青苹瑞丹和瑞林为试材，研究 了其制汁适性；以苹果品种鲁加1 号、鲁加2 号、鲁加3 号，鲁加6 号澳洲青苹 t 瑞丹和瑞林为试材，研究了苹果浓缩汁贮藏过程中活性蛋白，活性多酚可溶性酚花 青素、羟甲基糠醛( 5 h m f ) 和有机酸含量的变化及其对浓缩果汁贮藏稳定性的影响；以 c 9 5 3 3 ，为试材，用模拟试验法研究了单宁和8 种小分子酚类物质( 儿茶素，表儿茶素、绿 原酸、咖啡酸、香豆酸，阿魏酸、槲皮素和根皮素) 对苹果浓缩汁稳定性的影响。以福星、 鲁加3 号鲁加5 号，鲁加6 号、9 4 1 1 5 4 9 4 一1 1 7 8 和9 5 7 0 为试材，研究了苹 果浓缩汁中4 、分子酚类物质的种类和舍量变化进而分析了小分子酚类物质对浓缩汁贮藏 稳定性的影响。主要研究结果如下： 1 鲁加1 号和鲁加2 号的果实出汁率要显著高于瑞丹，瑞林和澳洲青苹。鲁 加2 号和澳洲青苹的果实可溶胜固形物含量要显著高于其余3 个品种。澳洲青苹的原 汁酸度和浓汁酸度都是5 个品种中最高的，其余4 个品种果汁酸度相差不大。无论是苹果 原汁还是浓缩汁，鲁加1 号和鲁加2 号的透光率( 1 _ 6 2 5 ) 最高，吸光值( a 4 2 0 ) ，色差值 和浊度最低。澳洲青苹的透光率最低，吸光值最高，色差和浊度值比鲁加i 号和鲁加2 号高。瑞丹和瑞林的色差和浊度值最高，透光率妥低于鲁加l 号和鲁加2 号，吸光 值要高于鲁加1 号和鲁加2 号。综上可知，鲁加2 号是最适合加工的品种，其次是鲁 加1 号，澳洲青苹的制汁适性不如鲁加l 号，但要好于瑞丹币口瑞林。 2 贮藏4 个月后，鲁加l 号和鲁加2 号的苹果浓缩汁的透光率、吸光值，色差和 浊度值的变化小，贮藏稳定性较好。澳洲青苹的苹果浓缩汁贮藏前期比较稳定，贮藏2 5 个月后，果汁的透光率明显降低，吸光值，色差和浊度明显变大。瑞丹和瑞林苹果浓缩 汁在整个贮藏过程中，透光率、吸光值、色差和浊度值的变化都比较大，贮藏稳定性最差。 3 水溶性酚和非水溶性酚是果肉中与果汁褐变相关的物质，果肉中水溶性酚含量越 多原果汁的透光率越低果肉中非水密 生酚舍哥越多，果汁的颜色越浅。苹果浓缩汁中 与果汁褐变和浑浊相关的物质有活性蛋白、活性多酚，水溶性酚，花青素，5 - h m f 、有机 酸。苹果浓缩汁中的活性蛋白活性多酚水溶性酚和花青素的含量越多，果汁的澄清度 越低，褐变越严重。i i m f 含量越高，由美拉德反应、焦糖化反应和抗坏血酸氧化分解反 应而引起的非酶褐变越严重。有机酸含量越高果汁的褐变越轻。多元酚氧化缩合反应是苹 果浓缩汁贮藏过程中非酶褐变的主要反应。不同作用条件下，酚类物质对褐变和混浊的 影响是不同的，通过模拟试验确定：单宁浓度和p h 值的升高，可以使果汁的透光率( t 6 2 s ) 降低，吸光值，色差值和浊度值升高；果汁的浊度值在单宁浓度为2 3 m g m l 时出现一个 极大值。在相同单宁浓度作用条件下，苹果浓缩汁的糖度在3 0o b r i x 时浊度值最大；2 5 条件下苹果浓缩汁的透光率最高，吸光值最低，在4 5 c 温度条件下，浓缩果汁的总色差最 高，浊度值最大。不同的小分子酚类物质对苹果浓缩汁的褐变和混浊的影响也是不同的， 对苹果浓缩汁贮藏过程中的浊度变化都有影响的小分子酚类物质有槲皮素、根皮素、绿原 酸和阿魏酸。对苹果浓缩汁贮藏过程中的褐变都有影响的小分子酚类物质有槲皮素根皮 素和阿魏酸。 关键词：苹果浓缩汁；贮藏稳定性；制汁适性；褐变；混浊；酚类物质；苹果品种 1 1 青岛农业人学硕i 学位论文 a b s t r a c t s t u d i e so f j u i c ep r o c e s s i n ga d a p t a b i l i t yo f a p p l ec u l t i v a r sa n d s t o r a g es t a b i l i t yo f a p p l e j u i c ec o n c e n t r a t e a b s t r a c t s t u d i e sw e r ec a r r i e do u to n j u i c ep r o c e s s i n ga d a p t a b i l i t yo f f i v ea p p l ec u l t i v a r s ( l u j i ai ，l u j i a2 ， j u d a i n e ，j u d el i n ，g r a n n ys m i t h ) ，t h ec h a n g e so fc o n t e n to fa c t i v ep r o t e i n ，a c t i v ep o l y p h e n o l ， w a t e r - s o l u b l ep h e n o l s ，p r o a n t h o e y a n i d i n ，5 一h y d r o x y m e t h y lf u r f u r a l d e h y d e ( 5 - h m f ) ，t i t r a b l ea c i do fa p p l e j u i c ec o n c e n t r a t eo fs e v e na p p l ec u l t i v a r s ( l u j i ai ，l u j i a2 ，l u j i a3 ，l u j i a6 ，g r a n n ys m i t h ， j u d a i n e ，j u d el i n ) ，t h ei n f l u e n c eo f t a n n i ca n ds i m p l ep h e n o l i cc o m p o u n d s ( c a t e c h i n ，c h l o r o g e n i ca c i d ， c a f f e i ca c i d ，e p i c a t e c h i n ，1 3 - c o u m a r i ca c i d ，f e r u l l i ca c i d ，q u e r c e t i n ，p h l o r i d z i n ) o ns t o r a g es t a b i l i t yo f a p p l ej u i c ec o n c e n t r a t eo f an e ws e l e c t i o n ( 9 5 - 3 3 ) b ys i m u l a t e de x p e r i m e n t , a n dt h ec h a n g e so f fc o n t e n t a n dk i n d so fs i m p l ep h e n o l i cc o m p o u n d si na p p l ej u i c ec o n c e n t r a t eo fs e v e nc u l t i v a r so rs e l e c t i o n s ( f u x i n g 。l u j i a 3 ，l u j i a 5 ，l u j i a 6 ，9 4 1 1 - 5 4 ，9 4 1 一i 7 8 ，9 5 - 7 0 ) d u r i n gs t o r a g eb yh p l c t h e m a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 t h er a t eo f j u i c eo u t p u to f l u j i ai a n d l u j i a2 w e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a n j u d a i n e ，j u d e l i n a n d g r a n n ys m i t h t h es u g a r ( s o l u b l es o l i ds u b s t a n c e ) c o n t e n to f l u j i a2 a n d g r a n n ys m i t h w e r e s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h o s eo f o t h e rt h r e ec u l t i v a r s t h et i t r a b l ea c i do f g r a n n ys m i t h w a st h eh i 曲e s t t h e r ew e r en os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e so nt h et i t r a b l ea c i dc o n t e n ta m o n go t h e rf o u rc u l t i v a r s t h et 6 2 5 v a l u e so fr a wa p p l e j u i c ea n da p p l e j u i c ec o n c e n t r a t e i n l u j i ai a n d l u j i a2 w e r e t h eh i g h e s ta n d t h e c o l o ra b e r r a t i o n ，t u r b i d i t ya n da 4 2 0v a l u e sw e r et h el o w e s t t h et 6 2 5v a l u e so fa p p l ej u i c ei n g r a n n y s m i t h w e r et h el o w e s t ，t h ea 4 2 0v a l u e sw e r et h eh i g h e s t ，a n dt h ec o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yw e r eh i g h e r t h a n l u j i a1 a n d l u j i a2 t h ec o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yo fa p p l ej u i c ei n j u d a i n e a n d j u d el i n w e r et h eh i g h e s lt h er 2 5v a l u ew a sl o w e rt h a n l u j i a1 a n d l u j i a2 ，a n dt h ea 4 2 0v a l u ew a sh i g h e rt h a n l u j i a1 a n d l u j i a2 t h e s er e s u l t ss h o w e d ：t h ej u i c ep r o c e s s i n ga d a p t a b i l i t yo f l u j i a2 w a st h eb e s t n e x tw a s l u j i ai t h ej u i c ep r o c e s s i n ga d a p t a b i l i t yo f g r a n n ys m i t h w a sb e t t e rt h a n j u d a i n e a n d j u d el i n a n dw o r s et h a n l u j i ai 2 t h et 6 2 5v a l u e s ，a 4 2 0v a l u e s ，c o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yo fa p p l ej u i c ec o n c e n t r a t ei n l u j i a i i i i a n d l u j i a2 w e r el e s sc h a n g e a b l ed u r i n gt h es t o r a g e t h es t o r a g es t a b i l i t yo f l u j i ai a n d l u j i a2 1 w e r er e l a t i v e l yb e h e nt h es t o r a g es t a b i l i t yo fa p p l ej u i c ec o n c e n t r a t ei n g r a n n ys m i t h w a ss t a b l ee a r l y p e r i o d t h et 6 2 sv a l u e sw e r ed e c r e a s e do b v i o u s l ya n dt h ea 4 2 0v a l u e s c o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yw e r e i n c r e a s e dq u i c k l ya f t e r2 5m o n t h s t h et 6 2 5v a l u e s ，a 4 2 0v a l u e s 。c o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yo fa p p l e j u i c ec o n c e n t r a t ei n j u d a i n c a n d j u d el i n o b v i o u s l yc h a n g e d t h es t o r a g es t a b i l i t yo fa p p l ej u i c e c o n c e n t r a t e si n j u d a i u e a n d j u d el i n w e r ew o r s et h a no t h e rt h r e ec u l t i v a r s 3 t h e r ee x i s t e das i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nb e t w e e n 印p l ej u i e eb r o w n i n ga n dw a t e r - s o l u b l ep h e n o l s c o n t e n ta n dn o nw a t e r - s o l u b l ep h e n o l so fa p p l ef r e s h h i g hw a t e r - s o l u b l ep h e n o l sc o n t e n to fa p p l ef r e s h w o u l dr e s u l ti nl o w1 6 2 5v a l u e s ，h i g hn o nw a t e r - s o l u b l ep h e n o l sc o n t e n to f a p p l ef r e s hw o u l dr e s u l ti nl o w c o l o rv a l u e s t h e r ee x i s t e da s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o nb e t w e e na c t i v e p r o t e i n ，a c t i v ep o l y p b e n o l ， w a t e r - s o l u b l ep h e n o l s p r o a n t h o c y a n i d i n 5 - h m fa n dt i l r a b l ea c i dc o n t e n to fa p p l ej u i e ec o n c e n t r a t ea n d b r o w n i n ga n d h a z eo fa p p l ej u i c ec o n c e n t r a t e h i g h a c t i v ep r o t e i n ，a c t i v ep o l y p h e n o l ，w a t e r - s o l u b l e p h e n o l s ，p r o a n t h n c y a n i d i nc o n t e n to f a p p l e j u i c ec o n c e n t r a t ew o u l dr e s u l ti nh i g hb r o w n i n ga n dl o wc l a r i t y h i g h5 - h m fc o n t e n tw o u l dr e s u l ti nh i g hb r o w n i n gw h i c hc a u s e db ym i l l a r dr e a c t i o n ，c a r a m e lr e a c t i o n ， a s c o r b i ca c i do x i d a t i v ed e c o m p o s i t i o n h i 曲t i t r a b l ea c i do fa p p l ej u i c ec o n c e n t r a t ew o u l dr e s u l ti nl o w b r o w n i n g p o l y p b e n o l so x i d a t i v ed i m e r i z a t i o nw a st h em a i nr e a c t i o no f n o n e n z y m a t i cb r o w n i n g e f f e c t so f p h e n o l so nb r o w n i n ga n dh a z eo fa p p l ej u i c ec o n c e n t r a t ew e r ed i f f e r e n tu n d e rd i f f e r e n t c o n d i t i o n s s i m u l a t e de x p e r i m e n ts h o w e d ：t h ei n c r e a s eo ft a n n i cd e n s i t yr e s u l t e di nd e s c e n do ft 6 2 5v a l u e sa n di n i n c r e a s eo fa 4 2 0 ，c o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yv a l u e s a tt h es a m et a n n i cd e n s i t y , t h et u r b i d i t yo fa p p l e j u i c ec o n c e n t r a t ew a st h eh i g h e s tw h e n t h es u g a rc o n t e n tw a s3 0 0 b r i x ；t h et 6 2 5v a l u e sw e r et h eh i g h e s ta n d t h ea 4 2 0v a l u ew a st h el o w e s ta t2 5 c ；c o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yv a l u e sw e r et h eh i g h e s ta t4 5 ：t h e t 6 2 sv a l u e sw a sd e c r e a s e da n dt h ea 4 2 0 c o l o ra b e r r a t i o na n dt u r b i d i t yv a l u e sw a si n c r e a s e dw i t ht h e i n c r e a s eo fp hv a l u e e f f e c t so fs i m p l ep h e n o l i cc o m p o u n d so nb r o w n i n ga n dh a z eo fa p p l ej u i c e c o n c e n t r a t ew e r ed i f f e r e n t ，t h eb r o w n i n go f a p p l e j u i c ec o n c e n t r a t ew e r ea f f e c t e db yq u e r e e t i n ，p h l o r i d z i n ， c l d o r o g e n i ca c i da n df e r u l l i ca c i d t h eh a z eo fa p p l ej u i c ec o n c e n t r a t ew a sa f f e c t e db yq u c r c e t i n ， p h l o r i d z i na n df e r u l l i ca c i d ， k e yw o r d s ：a p p l ej u i c ec o n c e n t r a t e ；s t o r a g es t a b i l i t y ；j u i c ep r o c e s s i n ga d a p t a b i l i t y ；b r o w n i n g ；h a z e ； p h e n o l s ，a p p l ec u l t i v a r i v 青岛农监入学确；。擘位论交 t 6 2 s a 4 2 0 5 l m f p p 0 v c b e 缩略词说明 6 2 5 n m 下的透光率 4 2 0 h m 下的吸光值 5 羟甲基糠醛 多酚氧化酶 维生素c 黄色色差 总色差 v 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示谢意。如不实，本人负全部责任。 学位论文作者签名： 签字日期：御7 年月叩日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 妯燃 签字日期：y 司年f 月唧日 导师签字；钗冯屯 导师签字。以1 7 汤扎 签字日期：问年月刁日 青岛农业人学坝i ：学位论丘j i 育 引言 节果( m a l u sd o m e s t i c ab o r k h ) 是世界四大水果之一，是我幽北方最主要的水果。根 据f a o 数据统计，2 0 0 0 - 2 0 0 5 年中国苹果栽培面积和产量均居世界首位，其在全世界 总量中的比例保持在3 4 4 0 之问。据中国果品流通协会分析预测：2 0 0 6 年我国苹果 总产量在2 5 0 0 万吨左右，比2 0 0 5 年实际产量增长2 5 左右。我国苹果产量如此之大， 超过了鲜销的需要。因此，发展节果加工己势在必行。 苹果汁加工即可以扩大消费，又可实现苹果果品增值。苹果浓缩汁具有体积小、重 量轻易贮运和再加工等优点。2 0 。1 2 0 0 2 榨季中国成为世界上最大的苹果浓缩汁生产 固。2 0 0 2 2 0 0 3 榨季我国苹果浓缩汁的产量己占世界总产量的3 3 i ”。2 0 0 3 年我国己成 为世界第一浓缩 i = 聚汁出口大国，浓缩节果汁出口量为4 l ，8 万吨，同比增民4 1 ，创 汇2 5 4 亿美元尉比增长4 7 拉l 。掘海关统计。2 0 0 4 年葶果浓缩汁出口量达到4 8 7 儿吨， 价值3 2 5 亿美元，其出口量已经占到世界浓缩汁贸易量的近一半。2 0 0 5 年中固浓缩果 汁的出口总量增加到7 7 4 万吨，价值5 1 7 亿美元1 3 1 ；2 0 0 6 年中国浓缩汁的出口量约在 9 0 0 万吨左右，价值6 ，0 5 亿美元左右。 我国节果浓缩汁的产量和出口量虽然很大，但与其他发达国家相比还有很大的差 距。一是加工转化率低，目前世界苹果平均加工转化率在2 4 左右，很多发达国家加工 率己达5 0 ，德国则更高已达7 5 ，丽目前我国的节果加工率不到8 ，远远低于世界 平均水平【4 】。二是缺乏加工专用原料，从而导致加工产品适应市场需求能力较差。加工 企业难以获得较高的利润。例如，我国的浓缩果汁产品主要为低酸型的，而缺乏国际市 场青睐且售价较高的酸度高的果汁。般来说，酸度每增加o 5 度。每吨的价格就提高 1 0 0 0 元，舀咒浓缩汁酸度一般为3 0 度左右。我国生产的浓缩汁仅为1 2 1 7 度矧。因受 “酸度”的制约，我国浓缩果汁价格同国外果汁价格相差1 4 倍。为了提高果汁在国际市 场的价格和竞争力。大量的选育和栽培加工专用高酸度苹果品种势在必行。 目前世界浓缩果汁不嗣提度地存在四大技术难题：果汁褐变、后混浊、二次混浊、 营养损耗和芳香物质逸散，其中以果汁褐变最为普遍，尤以果汁后混浊难以解决【6 1 。解 决加上和i 贮藏过程中果汁褐变和混浊问题，即增加成小，又可能埘环境造成影响，所以 栽培褐变和混浊程度轻的节果品种，从原料入手解决褐变和混浊问题是提高浓缩粜汁产 品质量的一个根本的途径。 我国节果栽培品种以富士为主导的良种化的基本格局。据中国食品土畜进出口商 会统计：全国富士节果产量占节果总产量的6 0 以上。两大产区中，山东富士苹果 产量占总产量的7 3 ，陕西省富士7 节果产量占总产量的6 1 7 5 。我国从上世纪未开 2 青岛农业人学碗j j 学位论文 始引进栽培加工专用品种，如瑞月，瑞林，澳洲青节等，但没有拥有自主产权的， 适合本土栽培的加工新品种。2 0 0 4 年，莱阳农学院戴洪义教授选育出鲁加系列苷果新 品种1 7 ，引。 本研究对鲁加i 号、鲁加2 号、瑞月- 、瑞林和澳洲青节果实的制汁适性进 行比较；对影响葶果浓缩汁贮藏过程中活性蛋白和活性多酚的变化，水溶性酚和花青素 含量的变化，有机酸和羟甲基糠醛( 5 - h m f ) 含量的变化进行探讨，从而分析影响节果 浓缩汁贮藏稳定性的主要原因：通过模拟试验分析酚类物质对节果浓缩汁褐变和混浊的 影响：通过液相色谱测定苹果浓缩汁贮藏过程中小分子酚类物质的含量和变化，分析贮 减过程中小分子酚类物质含量变化对节果浓缩汁褐变和混浊的影响。期争本研究的结果 对加工品种的选育、栽培选择和果汁加工的原料选择提供依据，对节果浓缩汁贮藏和加 工技术的改进提供参考。 青岛农业人学硕i 学位论文 文献综述 文献综述 1 苹果浓缩汁酶促褐变机理及控制研究进展 1 1 苹果浓缩汁酶促褐变机理研究进展 酶促褐变是在有氧条件下，多酚氧化酶( p o l y p h e n o i o x i d a s e ，即p p o ) 氧化组织中内源 性酚类物质形成邻醌，邻醌再相互聚合或与蛋白质、氨基酸等作用生成高分子络合物而 使组织发生褐变的复杂生理过程。褐变的色素的颜色强度会随最初的酚类和氧化反应的 环境因素的不1 司而不同1 9 1 0 i ，色素包括可溶性和不溶性的【l l 】。在浓缩果汁加工中，酶促 褐变主要发生在破碎，压榨过程中。浓缩果汁中黄、褐色物质的形成与酚类化合物和氧 的含量以及多酚氧化酶的活性有关。 苹果多酚氧化酶( p p o ) 是热不稳定性酶，在高于4 0 时会表现出显著的热不稳定性 i 眩】，因此它的活力很少用于热烫程度的指示【1 3 1 。一种部分纯化的节果多酚氧化酶的半 衰期在6 5 为1 2 分钟，在8 0 。c 失活f 1 4 1 。苹果汁经8 0 热处理，多酚氧化酶达到3 0 的残余酶活，对于g r a v e n s t e i n 品种仅需2 0 秒，对于r e i n ed e sr e i n e t t e s 品种需要 1 分钟。不同节果品种的多酚氧化酶的活性的不同，与果汁的p h 值有很大的关系i l ”。 有人发现从苹果叶绿体提取到的多酚氧化酶的最适p h 为7 【】，但是大多数的节果多酚 氧化酶的最适p h 为4 5 5 5 1 1 7 】。此外，它们表现出一定的耐酸度。 现已证实浓缩果汁的褐变与果f t # 多酚物质密切相关l l s 悖l 。多酚物质对果汁的色泽 起重要作用，如含有1 0 0 苹果多酚的水溶液呈黄褐色，1 0 0 苹果多酚粉末呈淡黄褐色。 多酚可参与酶促褐变或者自身发生氧化缩合反应而加深果汁色泽。苹果中的多酚物质主 要由黄烷醇、黄酮醇类化合物、羟基肉桂酸、二氢查耳酮、花青素组成，如果按照酚类 的酸碱性来划分，苹果多酚可分为酸性酚类( 主要是绿原酸和咖啡酸) 和黄酮类化合物( 如 儿茶素、表儿茶素、原花青素等黄烷醇、黄酮醇、异黄酮) ，其中酸性酚类占总酚的1 ，3 ， 而黄酮类化合物则占总酚的2 3 【2 “2 1 1 。 多酚在节果中的主要成分因品种、成熟度、贮藏时i 日j 的不同而不同。如在有的制果 酒的节果品种巾。多惭 含量高达7 9 k gf w 【2 2 i 而存普通节果品种中，总酚含肇在0 5 2g k g f w l 2 射。会冠苹果果肉中含有槲皮苷，而嘎拉果肉中没有检测到，嘎拉果皮中含有花青 素，而会冠中没有，嘎拉的多酚含量是金冠的1 9 4 倍。p o d e s e d e k 等( 2 0 0 0 ) 1 2 4 1 对a l v a 、 e l s t a r 、j o n a g o l d 、s z a m p i o n 、w a r t a 等1 0 个品种的成熟苹果中的多酚组成的研究 表明，儿茶素类在s z a m p i o n 和e l s t a r 两个品种中含量较高，而其它品种中主要的酚类 物质却为绿原酸。而b u r d a 等【2 5 1 ( 1 9 9 0 ) 对g o l d e nd e l i c i o u s 、e m p i r 和r h o d ei s l a n d 青岛农业人学坝i 学位论文 文献综述 g r e e n i n g 等品种的研究却表明，表儿茶素及原花苛素b 2 是所研究品种中最主要的酚类 物质。a m i o t 等1 2 叫( 1 9 9 2 ) 发现c a n a d a 果实中羟基肉桂酸衍生物和黄烷醇的含量分别为 e l s t a r 的5 倍和2 倍，l i s t e 等i ”j ( 1 9 9 4 ) 在红节果品种s p l e n d o u r 中还发现了青苹果品种 g r a n n ys m i t h 中不存在的花青素一3 半乳糖苷。 未熟节果与成熟节果相比，虽然多酚物质的成分组成相似，但含量上有很大差异： 未成熟果中的酚类物质含量可高出成熟果含量的1 0 倍以上，其它物质如有机酸、氨基 酸、钙离子等也是未成熟果中含量明显比成熟果中要高。成熟节果的主要酚类物质为绿 原酸、原花青素及儿茶素等，而未成熟节果中则含有较多的二羟查耳酮、槲皮酮、黄酮 醇类化合物。关于节果中多酚物质在果实发育及贮藏过程中的变化已有较多的研究。 m u r a t a 等1 2 引( 1 9 9 5 ) 的研究表明，在节果果实的发育过程中，总酚、绿原酸、表儿茶素及 儿茶素的含量均呈下降趋势，但下降速度却f i 尽相同：在发育早期的节果果实中表儿茶 素及儿茶素的含量要较绿原酸高，但在成熟过程中却比绿原酸下降得快，因此成熟果中 以绿原酸的含量较高。m o s e l 等1 2 9 1 ( 1 9 7 4 ) 在对节果和梨发育过程中儿茶素类和羟基肉桂 酸衍生物的变化的研究中发现，这些物质是在果实发育早期形成的，但在果实的快速生 长过程中含量急剧下降，直至果实成熟。c o s e t e n g 等( 1 9 8 7 ) 、b u r d a 等【3o ，3 ( 1 9 9 0 ) 的研 究也证实了节果果实发育过程中多酚含量f 降的趋势。m a y r 等1 3 2 3 3 1 认为在苹果果实发 育过程中以绿原酸为代表的羟基肉桂酸类化合物和黄烷醇单体的减少有利于黄酮醇和 原花色素的合成。王思新等【3 4 i 研究发现，苹果果实发育过程中果肉中绿原酸占总酚含量 的比例逐渐下降，而黄烷醇和原花色素所占比例则呈上升趋势，同时原花色素在黄烷醇 中所占的比例也逐渐上升，表明在果实发育过程中黄烷醇单体加强了聚合的过程。在贮 藏过程中，有的品种如g o l d e n ( g u y o te ta l ，2 0 0 2 ) 3 5 1e m p i r e 和r h o d ei s l a n dg r e e n i n g ( b u r d a e t a l ，1 9 9 0 ) p 6 j 果肉中主要酚类物质的含量没有较大程度的变化；但有的品种中， 酚类组成成分的含量则在冷藏过程中有所下降，如g a l a 中黄烷醇、花色苷和黄酮醇含 量在冷藏过程中有不同程度的下降，并且和普通冷藏相比，低氧冷藏过程中下降幅度稍 低( g u y o te ta l ，2 0 0 2 ) 3 7 1 。 另外，各种多酚物质在果实不同绸织巾的分布t 乜存在着较大差异，对节果果淹中提 取的节果多酚的抖质研究显示，其成分丰要包括绿原酸，儿茶素、表儿茶素、咖啡酸等， 而且果皮中的多酚物质含量远远高于果肉中的多酚物质含量。m a y r 等1 3 8 1 ( 1 9 9 5 ) 对 g o l d e nd e l i c i o u s 苹果的不同组织中多酚的种类、含量进行了研究，发现在果肉和果核 中的绿原酸含量( 平均分别为2 0 7 和2 4 9m g g 干物质) 远高于果皮( 平均4 4m g g 干物 质) ，而在果皮中含有大量的槲皮素糖苷，在果肉和果核中还含有较多的儿茶素和表儿 茶素。a m i o t 等1 3 9 1 ( 1 9 9 2 ) 的研究则表明，羟基肉桂酸衍生物和儿茶素类可占苹果表皮组 4 青岛农业人学帧l 。学位论义 文献综述 织中总酚含量的9 0 左右。二氢查耳酮糖苷虽然在果皮和果肉中都有存在，但在种子中 含量最高一。 不同的酚类物质与多酚氧化酶和氧气的作用效果是不同的，用不同的酚类物质为底 物来比较氧气消耗时，发现在饱和浓度下，4 愈创木酚常被最快地氧化。一些酚类如紫 铆因、咖啡酸和二羟蜘琦 酸是比4 愈刨木酚更好的底物。表观k m 值表明节果多酚氧化 酶对苹果皮层中的自然底物绿原酸、两个儿茶素异构体及原花青素b 2 ，c 的亲合力并 不高。单酚类的底物有p 甲( 苯) 酚、p 绿原酚、p 香豆酸、根皮素和根皮苷。至于苹果 黄嗣醇类，尽管酶可以缓慢地氧化营元，矗羟黄酮f 勺糖基化衍生物不是底物1 4 “。 1 2 苹果浓缩汁酶促褐变控制研究进展 控制酶促褐变的方法从传统的加热钝化、调节p h 值等到目前生物技术的应用，其 效果越柬越好，但研究还在不断地发展。总的柬讲，对酶促褐变的抑制n ，以下三方面入 手。 是通过减少酚类物质的含量来控制酶促褐变。在加工过程中，在果汁中添加漆酶， 吸附树脂，交联聚乙烯吡咯烷酮等，然后通过超滤柬减少酚类物质的含量，以此控制酶 促褐变。超滤已成为浓缩果汁生产中的一个标准工艺，果汁生产厂家普遍使用膜技术来 提高浓缩果汁的质量。膜过滤对苹果汁质量的影响很大程度上取决于膜的分子截留量和 操作温度。t a i c h a k a v i ts ，等【4 2 1 分别在2 0 。c 和5 0 c 下进行试验，证明果汁在较低的温度 下进行超滤可降低后混浊的产生。b o m e m a nz 等发现采用p e s p v p ( p o l y ( e t h e r s u l f o n e ) p o l y v i n g y p y r r o l i d o n e ) 复合超滤膜代替一般商用p e s ( p o l y ( e t h e rs u l f o n e ) ) 超滤 膜对果汁超滤，不仅满足了一般超滤的要求，而且p v p ( p o l y v i n g y p y r r o l i d o n e ) 对多酚 物质具有吸附能力。用复合膜处理后的果汁中多酚物质的去除率比使用p e s 膜处理后 的要高2 0 左右，复合膜使褐色物质降低4 8 5 8 。漆酶在饮料加工中主要用于饮料的 澄清与色泽的控制。由于小分子酚类物质可透过超滤膜进入滤出液，引起超滤后工序中 及贮存中果汁的褐变和后混浊，若在超滤之靛的工序中加入漆酶，则漆酶- 口r 氧化果汁中 的酚类物质形成大分子聚合物，此聚合物可被超滤膜截留，从而专一性去除浓缩果汁中 多酚物质，改善果汁的色泽及防止混浊发生，有利于果汁的稳定l 。果汁中的多酚物质 及色素化合物足疏水性化合物。通过范德华力的作用可被物理n 发附升保存在树脂的骨架 上，吸附在树脂上的多酚类物质不断富集，降低果汁中多酚物质的含量，从而降低果汁 的褐变、后混浊。v u m lg 等1 4 5 1 试验证明当吸附树脂的添加量为4 l 、吸附时f b j 为2 h 、 吸附温度为5 0 c 时，可以使果汁的色差值升高4 0 - - 6 0 。另外离子交换纤维由具有几 十倍于离子交换树脂的表面积，使其在交换速度和再生速度方面比离子交换树脂有较大 青岛农业人学坝i j 学位论文文献综述 的优势，也被用作除去果汁中的多酚1 4 6 i 。交联聚乙烯聚吡咯烷酮( p v p p ) 作为酚类的底 物鳘合剂町以有效的除去果汁中的酚类物质，v u r a lg 等1 4 7 i 对1 1 2o b r i x 节果汁采用不同 的方式进行澄清试验研究得出，使用明胶和膨润土传统澄清方式可使酚类物质含量降低 2 0 7 ，在超滤后使用树脂吸附可使酚类物质含量降低2 3 8 ，而在超滤后使用p v p p 吸附则可使酚类物质含量降低4 1 5 。 二是通过抑制p p o 的活性束控制酶促褐变。由于p p o 是一种含铜离子的膜蛋白酶， 其活性受p h 值、会属离子浓度和温度的影响。多数引起酶促褐变的p p o 最适宜的p h 值范围在6 7 之问，随p h 值的下降，p p o 的活性直线下降，当p h 六碳糖，双糖；就氨基 化合物而苦，胺类较氨基酸易于芨牛褐变，氮幕酸中以碱性氰基酸易j ：发生褐变，氨基 酸的氨基在e 位或在末端的易于发生褐变。p h 值是影响非酶褐变反应速率的重要凶素。 羰氨缩合是一个口j 逆的过程，在稀酸条件下，羰氨缩合产物很容易水解。羰氨缩合过程 中封闭了游离的氨基，反应体系p h 值就下降，所以碱性条件有利于羰氨反应。p h 值 在3 以上时。褐变速率随p h 值的增加而加快。因此，使用不易褐变的原料能减少美拉 8 青岛农业人学坝i 学位论文 文献综述 德反应的发生。 二是调节影响非酶褐变反应速率的凶素，非酶褐变反应是卜分复杂的反应，影响冈 素众多，主要有：温度、水分活度、氧气、会属离子等。 ( 1 ) 降低温度，减少在高温处理下的时| 日j 。非酶褐变反应的速率受温度影响较大， 温度越高，褐变速率越快。温度每提高1 0 c ，反应速率大约提高3 5 倍。例如：在1 0 0 下经过2 h 反应得到的甘氨酸和葡萄糖的色度，在5 6 c 条件下需要经过2 5 0 h 。一般在 3 0 以上褐变较快，而在2 0 以下较慢。在节果浓缩汁加工与贮藏中，要注意以下几 点：一是缩短杀菌的时间，浓缩果汁加工是在酸性条件下进行的，特别是杀菌时果汁体 系一好处于酸性、高温、高糖的条件这些条件都能促进焦糖化反应的发生。在浓缩果 汁生产过程中为了减少焦糖化反应对果汁色泽的影响，生产厂家大都采用瞬时高温杀 菌，尽量缩短果汁通过杀菌的时问1 77 j ；二是利用减压浓缩降低浓缩时的温度，与常压浓 缩相比，减压浓缩条件下果汁的非酶褐变程度比较小，在糖度增加倍数相同的情况下， 减压浓缩的2 0 值要比常压浓缩2 0 值小4 倍多【7 8 】另外氨基酸的损失降低鲫，这可能 是由于减压浓缩降低了水的沸点，从而降低了果汁在高温条件下非酶褐变的发生。真空 度越高，水的沸点越低，则蒸馏所需的温度越低【7 9 1 。三是要降低浓缩果汁贮藏时温度， t o d b i o 和l o s a n o 8 0 l 在探讨贮藏期问浓缩节果汁非酶褐变反应情况时发现，高温对贮存 期l 日j 果汁非酶褐变反应的影响较大，马霞等也得出一致的结论。有研究指出以4 或更 低温度贮存浓缩汁为宜。 ( 2 ) 调节水分活度。水分活度与非酶褐变速率有较大关系。水分在l o 1 5 时最 容易发生褐变。一般情况下，褐变反应速率与基质浓度成正比。完全无水的情况下，非 酶褐变几乎不发生。这是因为氨基化合物和羰基化合物的分子无法运动的缘故；水分含 量很高