鲜切苹果品质保持研究

1、鲜切苹果品质保持研究高愿军1,2,南海娟1,郝亚勤1(1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院,河南郑州450002;2.漯河食品工业学校,河南漯河462000摘要:文研究了不同褐变抑制剂对鲜切苹果P P O 活性、褐变度、感官品质的影响。试验结果表明:单一的1.5%L-半胱氨酸、1.0%D异VC 钠、1.0%谷胱甘肽处理均能较好地抑制鲜切苹果褐变。采用0.10%D-异VC 钠+0.12%谷胱甘肽+0.13%L-半胱氨酸,浸泡2min 的复合处理,可使鲜切苹果的PPO 活性、褐变度、感官品质在14d 内保持较优水平。关键词:鲜切苹果;品质;保持;P P OStudiesonQualityPrese

2、rvationofFresh-cutApplesGAOYuan-jun 1,2,NANHai-juan 1,HAOYa-qin 1(1.CollegeofFoodandBiologyEngineering,ZhengzhouInstituteofLightIndustry,Zhengzhou450002,China ;2.LuoheSchoolofFoodIndustry,Luohe462000,ChinaAbstract :TheeffectsofdifferentinhibitorsonPPOactivity,browningdegreeandqualityofappearanceoffr

3、esh-cutappleswere studied.Theresultsshowedthattheeffectsof1.5%Cys,1.0%sodiumD-isoascorbate,and1.0%GSHonbrowninginhibitionof fresh-cutapplesduringstorageperiodareoptimumamongthesinglebrowninginhibitors.Theoptimumcombinationtreatmentis 0.10%sodiumD-isoascorbate+0.12%GSH+0.13%Cys,andtheoptimumtimeforth

4、efresh-cutappleslicesdippinginthesolution is2min,whichcankeepthePPOactivity,thebrowningdegreeandthequalityofappearanceinsuperlevelwithin14d.Keywords :fresh-cutapples ;quality ;preservation ;PPO(polyphenoloxidase中图分类号:TS255.3文献标识码:A文章编号:1002-6630(200608-0254-05收稿日期:2005-09-26作者简介:高愿军(1957-,男,教授,博士,研究

5、方向为果蔬加工与贮藏。鲜切苹果(minimallyprocessedapples是指新鲜苹果经分级、清洗、整修、去皮、切分、保鲜、包装等处理,供消费者立即食用或餐饮业使用的一种新式苹果加工产品,也称最少加工苹果、半加工苹果、轻度加工苹果1。鲜切苹果的加工与传统的苹果加工如榨汁、干制、糖制等不同,其产品经过一系列处理后仍保持生鲜状态,具有新鲜、营养、方便、可食率100%的特点。鲜切苹果近年来在国外的消费量巨增,特别受到欧美、日本等国家消费者的喜爱。随着现代生活节奏的加快和生活水平的提高,人们对水果消费的需求越来越高,鲜切苹果以其新鲜、方便、营养、无公害等特点,必将具有广阔的消费前景。但我国目前尚

6、未有鲜切水果加工与研究方面的报道,对鲜切水果加工理论及工艺技术方面的研究已成为水果采后加工处理亟待解决的问题之一。鲜切苹果极易发生褐变,主要与多酚氧化酶催化酚类物质氧化为醌,醌类进一步聚合为黑色物质有关,严重影响其感官质量及营养价值2,如何控制鲜切苹果褐变是鲜切苹果保鲜的首要问题。本试验研究了三种天然食品添加剂对控制鲜切苹果褐变的效应,同时研究了该三种添加剂复合使用时对鲜切苹果的褐变抑制效果,以期为深入研究鲜切苹果的生理生化变化提供理论依据和技术参数。1材料与方法1.1材料供试材料:新鲜、大小均匀(70m m 、无病虫害和机械损伤的“水晶富士”苹果。包装材料:食品用聚乙烯保鲜膜(P E ,塑料

7、托盘(13.2×13.2cm。主要化学试剂:D-异VC 钠、L-半胱氨酸(L-Cys、谷胱甘肽(G S H 均为食品级;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、儿茶酚、醋酸钠、冰醋酸均为分析纯。主要仪器设备:UV-2000型紫外可见分光光度计尤 抗褐变抑制剂对鲜切苹果褐变的抑制效应新鲜苹果,经自来水清洗、去皮、纵切成12块、 复合褐变抑制剂对鲜切苹果褐变的抑制效应 根据不同褐变抑制剂对鲜切苹果P P O 活性的抑制、褐变度、感官品质的影响效果,进一步选用D -异V C 钠、L-Cys、GSH 并结合浸泡时间进行L 9(34正交试验(见表1。于14d 后评价各处理的保鲜效果,以1.0%D-异VC 钠浸

8、泡10min 作对照。 各项指标测定方法PPO 活性测定3;褐变度的测定4;感官指标评定5;综合指标评判计算方法6。2结果与分析2.1褐变抑制剂对鲜切苹果的抗褐变效果L-Cys 对抑制鲜切苹果褐变的效应L -C y s 对鲜切苹果P P O 活性的影响见图1。由图1可看出,鲜切苹果贮藏期间P P O 活性呈上升趋势,第6d 略有降低,然后继续升高,10d 时达到最高值195U/gFW,10d 后降低。处理样品在贮藏过程中,PPO 活性前10d 均低于对照,说明L-Cys 对鲜切苹果PPO 活性有抑制作用。处理样品贮藏期间PPO 活性均呈峰形变化。分别在2、6、10d 呈现峰值,在第4、8d 时

9、呈因素水平A B C DD-异VC 钠(%GSH(%L-Cys(%浸泡时间(min0.120.120.1710表1褐变抑制剂正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment forbrowning inhibitors 现最低值。从总体上看,P P O 活性呈上升趋势。从图中还可以看出,1.5%L-Cys 处理的样品贮藏期间PPO 活性最低,10d 时仍可抑制54%的PPO 活性,因此1.5%L-Cy 处理对鲜切苹果PPO 活性的抑制效果较佳。鲜切苹果贮藏12d 后的褐变度变化比较明显(图2。从图2可以看出,对照贮藏6d

10、时褐变度急剧增加,达到1.08,随后增加幅度减小,12d 时为1.18。处理样品的褐变度均低于对照,说明L-Cys 处理对鲜切苹果褐变GSH 对抑制鲜切苹果褐变的效应GSH 对P P O 活性有一定的影响。从图3可以看出,G S H 处理在贮藏过程中,P P O 活性前10d 均低于对照,12d 时与对照差异不大,说明GSH 对鲜切苹果PPO 活性有抑制作用。处理样品贮藏期间P P O 活性均呈峰形变化,总体上呈上升趋势,第4、10d时均出现峰值,第由图4可以看出,G S H处理的褐变度在贮藏过程中,褐变度均呈上升趋势且明显低于对照,说明谷胱甘肽对鲜切苹果的褐变有显著的抑制作用。从图4还可以看

11、出:1.0%GSH处理的鲜切苹果褐变度最低。6d出现最低值。1.0%GSH处理的PPO活性贮藏期间较低,第10d时仍可抑制66%P P O活性。由图5看出,所有处理的鲜切苹果在贮藏过程中,D-异VC钠对鲜切苹果褐变度有明显的影响,由图6可以看出,D-异V C钠处理的褐变度明显低于对照,说明D-异VC钠对鲜切苹果的褐变有较好抑制作用。不同浓度D-异VC钠处理之间的褐变度差异不大。从图中还可以看出,D-异VC钠处理10d后苹果片的褐变度略有下降,其机理有待进一步研究。2.2抗褐变抑制剂复合处理对鲜切苹果的抗褐变效果不同褐变抑制剂复合处理对鲜切苹果褐变的影响见表2。各处理组指标经模糊数学转换成综合得

12、分,从得分可以明显看出,在所有试验处理中,6号处理对鲜切苹果护色效果及外观商品性最好,其次为9号处理。三种抗褐变剂组合后效果明显优于单一抗褐变剂1.0%D-异V C钠。根据鲜切苹果要求,褐变度越低越好,感官得分越高越好,褐变度越低越好。从实验结果中按级差大小排列出各指标下各因素的主次顺序为:试验指标:主次PPO(U/gFW:BACD褐变度:ABDC感官评分:ADCB根据各水平下的K1、K2、K3及因素与指标趋势图确定各因素的最优水平组合为:PPO(U/gFW:A2B3C3D2褐变度:A2B3C1D1感官得分:A3B1C1D1各因素影响抗褐变效果的主次顺序不抑制。对因素A而言,其对P P O 活

13、性影响的大小排第二位,此时取A2为好,对褐变度的影响排第一位,此时取A2为好,对感官影响排第一位,此时取A3为好,A可取A2或A3,但取A2时,PPO比取A3低49.5%,感官低31.1%,故A取A2为好。对因素B而言,其对P P O影响的大小排第一位,对褐变度影响排第二位均为主要因素,且均取B3为好,其对感官影响的大小排第四位,为次要因素,故B取B3为好。对因素C而言,其对P P O和感官的影响排第三位,此时P P O取C3为好;对感官的影响排第三位,此时取C1为好;其对褐变度的影响排第四位,此时取C1为好,故C可取C1或C3,由于C对三个指标的影响均为次要因素,考虑到次要因素间级差的数值差

14、异不大,以及添加剂的使用成本,生产实践中可选取C1。对因素D而言,其对P P O活性的影响均第四位,为次要因素;对褐变度的影响排第三位,为次要因素,对感官得影响排第二位,为主要因素,此时D取D1,故D取D1。综合分析得:鲜切苹果抗褐变保鲜处理的最优工艺条件为:A2B3C1D1,即苹果经去皮、切分、去核后于含0.1%D-异VC钠+0.12%GSH+0.13%L-Cys的保鲜液中浸泡2m i n,抗褐变效果较好。该最优组合不在正交实验中,补做此组合的试验后,测得P P O活性为15U/gFW,褐变度为0.05;感官得分为7,经处理后鲜切苹果褐变度低,感官效果较好,明显优于其它处理组。3讨论L-Cy

15、s是组成蛋白质的20种氨基酸之一,无毒、无副作用,是一种理想的天然抗酶促褐变剂。G S H是从小麦胚芽中提取出的一种天然抗酶促褐变剂,具有抗氧化、清除自由基、强化氨基酸营养的作用,无毒、无副作用。L-C y s和G S H不直接作用于P P O,对褐变的抑制在于其能与醌类物质反应生成稳定的无色化合物,表2褐变抑制剂正交试验方案与结果Table 2 Results of orthogonal experimental design for browing inhibitors试验号实验方案实验结果A B C D PPO褐变度感官综合得分K1j298242280229K3j287160180296

16、防止醌氧化成有色物质,从而抑制鲜切苹果褐变。D-异V C钠又名异V C钠,、赤藻糖酸钠,是以大米为原料生产的一种新型生物型食品抗氧、防腐保鲜剂,对人体完全无毒无害,属于天然食品添加剂。作为鲜切苹果褐变抑制剂使用时,是一种很强的还原剂,其作用机制是“捕捉”氧气,使酶促褐变因缺氧而中止。本实验研究发现:各种褐变抑制剂处理后的鲜切苹果贮藏期间PPO活性呈峰值变化,此结果与曾顺德5的研究不一致,且褐变度与P P O活性间无直接相关,时间上也无同步性,有关两者关系有待进一步研究。1.5% L-Cys、1.0%GSH、1.0%D-异VC钠对鲜切苹果褐变抑制作用较佳。1.0%D-异VC钠对鲜切苹果的褐变抑制

17、作用优于1.5%L-Cys、1.0%GSH,1.5%L-Cys褐变抑制效果最差。经1.0%D-异VC钠处理的鲜切苹果贮藏10d后颜色变浅,说明D-异V C钠有类似漂白的作用,其机理有待进一步研究。褐变抑制剂单一使用时效果不如复合使用好,复合抑制剂中各组分由于抑制褐变机理不同,既可抑制褐变底物酚类物质氧化,又可抑制引起酚类物质氧化的酶活性,还可以改变反应环境的p H值,同时可降低单一褐变抑制剂使用浓度,大大降低生产成本。褐变抑制剂联合使用效果明显优于单一抗褐变剂。本实验发现:复合褐变抑制剂浓度降为单一褐变抑制剂浓度10%时,护色效果仍优于单一褐变抑制剂。鲜切苹果抗褐变处理最佳工艺参数为:0.1%D-异VC钠+0.12%GSH+0.13%L-Cys,浸泡2min,所得鲜切苹果于4±0.5贮藏14d后仍可保持较好品质,抗褐变效果较好。参考文献:1AMCNRocha,AMMBMorais.Shelflifeofminimallyprocessedapple(cv.JonagoreddeterminedbycolorchangesJ.FoodControl,2003,14:13-20.2JYLeea,HJParka,etal.Extendingshelf-lifeofminimallyprocessedappleswithediblecoatingsandantibrown