草酸与柠檬酸抑制鲜切香蕉酶褐变的比较研究.docx

覃海元，杨昌鹏，陈智理，黄卫萍，潘嫣丽( 广西农业职业技术学院食品工程系，广西南宁 530007)摘 要: 对草酸和柠 檬 酸 抑 制 鲜 切 香 蕉 片 酶 褐 变 的 效 果 进 行 了 研 究。鲜 切 香 蕉 片 分 别 用 0、5、10、20、40、60、80、100mmol /l 的草酸和柠檬酸溶液浸泡 5min，然后置于白纸上常温存放 8h，每 2h 抽样测定香蕉片的 l* 值; 鲜切香蕉片 分别用 60mmol /l 草酸、60mmol /l 柠檬酸、60mmol /l 草酸 + 05% 异抗坏血酸钠和 60mmol /l 柠檬酸 + 05% 异抗坏血 酸钠溶液浸泡 5min，然后装在塑料托盘里，用 pe 保鲜膜包扎，在 10 下贮藏 5d，每天抽样测定香蕉片的 l* 值。结果 表明，无论常温还是低温下，草酸和柠檬酸均可有效抑制鲜切香蕉褐变，而且草酸抑制鲜切香蕉褐变的效果均好于柠 檬酸。关键词: 草酸，柠檬酸，香蕉，酶褐变study on inhibition of enzymatic browning of freshcut bananaby oxalic acid and citric acidqin haiyuan，yang changpeng，chen zhili，huang weiping，pan yanli( department of food engineering，guangxi agricultural vocationtechnical college，nanning 530007，china)abstract: the effectiveness of oxalic acid and citric acid in enzymatic browning inhibition of freshcut banana sliceswere studiedat the first experiment，banana slices were dipped in 0，5，10，20，40，60，80，100mmol /l oxalic acid solution and citric acid solution for 5min，respectively，and then stored at room temperature for 8hthe l* values of banana slices were measured every two hoursat the second experiment，banana slices were dipped in 60mmol /l oxalic acid solution and citric acid solution with or without 05% sodium isoascorbate for 5min，respectively，packaged in plastic trays covered with pe film，and then stored at 10 for 5dthe l* values of banana slices were measured every day the results showed that both oxalic acid and citric acid could inhibit browning of fresh cut banana effectively，but oxalic acid had better antibrowning effectiveness than citric acid，no matter at room temperature or at low temperaturekey words: oxalic acid; citric acid; banana; enzymatic browning中图分类号: ts2553文献标识码: a文 章 编 号: 10020306( 2011) 04007503食品( 如鲜切果蔬) 上使用3。寻找有效的非硫褐变抑制剂是目前鲜切果蔬研究的热点之一。草 酸 是 一 种二元酸，虽然目前还不是食品添加剂，但它 是 生 物 体的一种代谢产物，广泛存在于植物、动物和 真 菌 体 中，并在不同的生命体中发挥不同的 功 能。据 报 道， 草酸可以有效延缓芒果果实和桃果实的成熟衰老 和 腐烂变质45。但 目 前 国 内 还 没 有 见 到 有 关 草 酸 抑 制鲜切果蔬褐变的研究报道。本研究的目的 是 以 果 蔬加工 中 最 常 用 的 酶 褐 变 抑 制 剂 柠 檬 酸 作 为 对 照 品，评估草酸对鲜切香蕉酶褐变抑制的效果。香蕉是重要的热带水果，除鲜食外，还可以加工成香蕉干、香 蕉 粉、香 蕉 泥 等 产 品。然 而，在 香 蕉 加 工过程中，褐 变 一 直 是 制 约 香 蕉 加 工 业 发 展 的 一 个 重要因素。香蕉加工过程中的褐变主要是由多 酚 氧 化酶( ppo) 引 起 的 酶 促 褐 变1。抑 制 酶 褐 变 的 试 剂 有二 氧 化 硫 及 其 盐 类、抗 坏 血 酸、异 抗 坏 血 酸、柠 檬 酸、半胱 氨 酸、六 偏 磷 酸 钠、植 酸、氯 化 钠 等，其 中 二 氧化硫或亚硫酸盐是抑制酶褐变最好也是使用最多 的试剂13。但 由 于 亚 硫 酸 盐 可 引 起 部 分 人 群 产 生 过敏、哮喘反应等副作用，美国 fda 已严禁其在部分111材料与方法材料与设备香蕉 威廉斯品种，果 皮 绿 色，未 催 熟; 草 酸、柠收稿日期: 20090825作者简介: 覃海元( 1964) ，男，副教 授，研 究 方 向: 果 蔬 贮 藏 加 工 与 食 品安全。基金项目: 广西农业职业技术学院科研基金项目。檬酸 均为分析纯; 异抗坏血酸钠 食品级。美能达 cr10 型色 差 仪，phs3c 型 ph 计，冰75在抑制褐变的 能 力7。不 同 浓 度 的 草 酸 溶 液 和 柠 檬酸溶液处理 的 香 蕉 片，在 常 温 贮 存 期 间 褐 变 率 的 变 化如图 3 和图 4 所示。图 3 表明，草酸溶液对鲜切香 蕉褐变有明 显 的 抑 制 作 用，尤 其 是 高 浓 度 草 酸 溶 液 ( 60mmol / l 以 上) 的 抑 制 效 果 更 明 显。比 较 图 3 和 图 4 可以发现，在贮存前期( 6h 前) ，草酸溶液抑制鲜 切香蕉褐变 的 效 果 好 于 相 同 浓 度 的 柠 檬 酸 溶 液，但 贮存后 期 则 刚 好 相 反; 在 整 个 8h 的 贮 存 期 内，草 酸 溶液抑制褐 变 的 效 果 逐 渐 降 低，而 柠 檬 酸 溶 液 抑 制 褐变的效果则相对稳定。柜等。12121实验方法香蕉片处理 选用大 小、成 熟 度 基 本 一 致，外表无 任 何 缺 陷 的 香 蕉 果 实，用 不 锈 钢 刀 斜 切 成 5mm左右厚的香蕉片。第一个实验将鲜切香蕉片分 别 用0、5、10、20、40、60、80、100mmol / l 的草酸和柠檬酸溶 液浸泡 5min，然后置于白纸上，常温存放 8h，每 2h 测 定香蕉片的 l* 值。第 二 个 实 验 将 鲜 切 香 蕉 片 分 别 用 60mmol / l 草 酸、60mmol / l 柠 檬 酸、60mmol / l 草 酸 + 05% 异抗坏血酸钠和 60mmol / l 柠檬酸 + 05% 异抗坏 血 酸 钠 溶 液 浸 泡 5min，然 后 装 在 塑 料 托 盘 ( 12cm 12cm 2cm) ，用 pe 保 鲜 膜 ( 003mm 厚) 包 扎，在 10 下贮藏 5d，每天测定香蕉片的 l* 值。122褐变的测定 由色差仪通过 反 射 法 测 定 不 同处理的样品的 l* 值( 代表明亮度) 。褐变程度主要由 l* 值反映，l* 为 0 代表黑色，100 代表白色; l* 减少，表示明亮度降低，也就表示褐变加 重。褐 变 抑 制效果评估参照 lozanodegonzalez 等6的方法，计 算公式如下:图 3 草酸处理香蕉片常温贮藏期间褐变抑制率比较褐变 抑 制 率 ( % ) = ( l * ct l * tt ) / l * 100%ct式中: l * = l * l * tt ，l * = l * ttt0ctc0l* ct ，t = 处理，c = 空白对照，t = 时间，0 = 开始时( 即t = 0) 。221结果与分析常温下草酸和柠檬酸抑制鲜切香蕉褐变的效果不同浓度 的 草 酸 和 柠 檬 酸 溶 液 处 理 的 香 蕉 片，图 4 柠檬酸处理香蕉片常温贮藏期间褐变抑制率比较在常温贮存 期 间 l* 值 的 变 化 如 图 1 和 图 2 所 示。可以看出，与空白对照( 蒸馏水) 相比，草酸和柠檬酸 对香蕉片褐 变 均 有 显 著 的 抑 制 作 用，而 且 效 果 随 着 浓度的增大而增大，但浓度超过 60mmol / l 后效果增 加不明显。比较图 1 和 图 2，可 以 发 现，常 温 下 相 同 浓度的草酸溶液抑制鲜切香蕉酶褐变的效果好于柠 檬酸溶液。22低温下草酸 /异抗坏血酸钠混合液和柠檬酸 /异抗坏血酸钠混合液抑制香蕉片褐变的效果常温实验表明，60mmol / l 的 草 酸 溶 液 具 有 显 著的抑制鲜切 香 蕉 褐 变 的 效 果，同 时 异 抗 坏 血 酸 钠 又 是最常和柠 檬 酸 混 合 使 用 的 果 蔬 褐 变 抑 制 剂 之 一， 因此选用 60mmol / l 的 草 酸 溶 液 和 柠 檬 酸 溶 液 单 独和分别 与 异 抗 坏 血 酸 钠 混 合 处 理 鲜 切 香 蕉，并 在10 下贮 存 5d。图 5 表 明，在 冷 藏 的 5d 内，草 酸 和 柠檬酸 溶 液 处 理 的 香 蕉 片 褐 变 一 直 显 著 少 于 空 白 ( 蒸馏水) 处理 的 香 蕉 片，草 酸 处 理 比 柠 檬 酸 处 理 的香蕉片的褐 变 轻; 草 酸 和 柠 檬 酸 溶 液 中 添 加 异 抗 坏血酸钠后抑 制 香 蕉 片 褐 变 的 效 果 均 得 到 明 显 提 高。 图 6 表明，在冷藏的 5d 内，草酸抑制香蕉片褐变的效 果一直显著好于柠檬酸; 在冷藏的前 4d 内加入 异 抗 坏血酸钠可以显著提高草酸和柠檬酸抑制褐变的 效 果，但到第 5d 异抗坏血酸钠的效应不复存在。图 1 草酸处理香蕉片常温贮藏期间 l* 变化图 2 柠檬酸处理香蕉片常温贮藏期间 l* 变化褐变抑制率通常用来评估一种褐变抑 制 剂 的 潜图 5 草酸或柠檬酸与异抗坏血酸钠处理香蕉片冷藏期间 l* 变化76逐渐被醌类和空气氧化消耗，在后期含量减少有关。本实验结果表明，在相同的浓 度 条 件 下，草 酸 单 独使用或与 异 抗 坏 血 酸 钠 混 用，其 抑 制 鲜 切 香 蕉 酶 褐变的效果均优于柠檬酸。参考文献1谢绍萍，欧阳学智 香蕉加工过程中酶促褐变控制的研究j电子科技大学学报，2003，32( 6) : 6426442张勇，池建伟，温其标，等 香蕉多酚氧化酶褐变性质的研 究j食品与发酵工业，2004，30( 5) : 53573timbo b，koehleen km，wolyniak c sulfites a food anddrug administration review of recalls and reported adverse eventsjj food protection，2004，67: 180618114郑小林，田世平，徐勇，等 气调贮藏下草酸处理对杧果果 实成熟和腐烂的影响j果树学报，2005，22( 4) : 3513555郑小林，田世平，李博强，等 草酸对冷藏期间桃果实抗氧 化系 统 和 ppo 活 性 的 影 响 j 园 艺 学 报，2005，32 ( 5 ) :7887926lozano de gonzalez pg，barrett dm，wrolstad re enzymatic browning inhibition in fresh and dried apple rings by pineapple juicejj food sci，1993，58( 2) : 3994047labuza tp，lillemo jh，taoukis ps inhibition of polyphenol oxidase by proteolytic enzymes j fruit process，1992 ( 2 ) :3633678alzamora stella m，tapia maria s ms，lopez malo aurelio minimally processed fruits and vegetables fundamental aspects and applications mmaryland: aspan publication，2000图 6 草酸或柠檬酸与异抗坏血酸钠处理香蕉片冷藏期间褐变抑制率变化3讨论香蕉酶褐变主要是多 酚 氧 化 酶 ( ppo) 催 化 反 应的结果。香蕉中 ppo 是 以 铜 离 子 为 辅 基 的 酶，最 适ph 范围为 50652。草酸和柠檬酸都是酸味剂，能 降低反应体系的 ph，从 而 使 ppo 远 离 其 最 适 ph 范 围而降低活性; 柠檬酸是一种螯合剂，它的三个 羧 基 对 ppo 中的铜离 子 起 着 较 强 的 螯 合 作 用，从 而 抑 制 其活性，减缓 褐 变8。草 酸 也 是 一 种 金 属 螯 合 剂4， 它对鲜切香蕉酶褐变的抑制功能可能也是主要来自 于它的两个羧基对 ppo 中的铜离子的螯合作用。另 外，草酸处理 可 以 减 少 果 实 中 内 源 还 原 性 抗 坏 血 酸 损失，提高 sod 活 性，降 低 活 性 氧 代 谢，提 高 组 织 的 抗氧化能力，从而减缓褐变4。异抗坏血 酸 钠 是 抗 坏 血 酸 的 异 构 体，具 有 与 抗 坏血酸同样 的 抗 氧 化 性 能，可 将 体 系 中 的 醌 类 及 其 衍生物 还 原 成 酚 类，防 止 醌 类 物 质 聚 合 形 成 黑 色 素8。异抗坏血酸钠处理的香蕉片在贮藏 4d 后褐变 抑制率降低，这 可 能 与 异 抗 坏 血 酸 钠 在 贮 藏 过 程 中檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾( 上接第 74 页)界值，继续增大，超声的巨大能量可能会破坏多 糖 的活性部位，或 者 将 有 抗 氧 化 活 性 的 多 糖 键 打 断 变 成较小分子而使得活性降低。超声提取的麦冬多糖具有一定的清除 羟 自 由 基 的作用，超声 功 率 与 其 提 取 率 及 生 物 活 性 之 间 有 一 定的量效关 系，本 实 验 为 超 声 提 取 中 药 多 糖 对 超 声 功率的选择 提 供 了 实 验 依 据，也 可 能 为 功 率 超 声 从 中药中提取其它有效成分提供参考。参考文献1yao n，xiong gx，yeung kl，et al ultrasonic synthesis of silica alumina nanomaterials with controlled mesopore distribution without using surfactants j langmuir，2002，18 ( 10) : 411141172 banjoo dr，nelson pk improved ultrasonic extraction procedure for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments j journal of chromatography a，2005，1066: 9183 ovadia me，skauen dm effect of ultrasonic waves on the extraction of alkaloids j journal of pharmaceutical sciences，1965，54( 7) : 101310164toma m，vinatoru m，paniwnyk l，et al investigation of the effects of ultrasound on vegetal tissues during solvent extractionjultrasonics sonochemistry，2001，8( 2) : 1371425 ebringerov a，hromdkov z，alfdi j，et al theimmunologically active xylan from ultrasound treated corn cobs