葡萄糖氧化酶在果汁保鲜中的应用论文

葡萄糖氧化酶在果汁保鲜中的应用普遍存在于苹果、葡萄等果汁中的褐变问题，是影响果汁质量的一大问题。果汁制品发生褐变后，由于维生素c被破坏，将极大地降低营养成份和生理效果。经过褐变，饮料中一些必需氨基酸和

糖类被破坏；羰氨反应的产物不能被酶水解，所以

人体对氮原和碳原的利用率随之降低，褐变大大降

低了果蔬饮料的营养价值。同时果汁的褐变造成商品价值的降低感官质量是果蔬饮料品质的重要

指标之一。非酶褐变使果汁在储存一定时期后便会产生果浆及果粒的絮状沉淀，造成产品的色泽变灰变暗，并在褐变反应过程中常常产生带有荧光的中间体。这样，导致产品质量不均一，并对原汁色

泽感观造成一定的影响，甚至使成品报废损失。国内各厂家通过采用低温等措施，但果汁的变色、变

味、营养损耗问题始终没有解决。开展果汁保鲜的研究，防止果汁褐变，减少其营养成的损耗，特别是

VC的损耗，延长果汁的保质期，提高果汁的商品

价值，有着积极重要的作用。1

葡萄糖氧化酶的去氧原理

1.1氧对果汁品质的影响新鲜水果加工成果汁，常变色呈黄色、褐色或

黑色，一般称为褐变。果汁的褐变分为酶促褐变和

非酶促褐变：酶促褐变是果汁在氧化酶和过氧化物

酶的作用下，使果汁中的单宁类物质(如儿茶酚)氧化成羟苯醌，羟苯醌聚合后，形成黑色物质；非酶

促褐变常由美拉德反应或黑蛋白反应所引起。是糖和某些氨基酸所引起的一系列变化，形成具有络合性质的黑色物质，使果汁褐变；重金属、金属离

子、温度等对褐变起促进作用，加深果汁颜色。

果汁的深加工过程中要遇到氧起氧化作用，果

汁中的一些不饱和成分如不饱合脂肪酸和烯二醇类物质首先分解，使果汁品质低下。特别是维生素

类的物质的氧化与营养价值有着密切关系。果汁的氧化多数是被空气中的分子态氧化所氧化，生成

游离基团，即使品种和成分不同，氧化反应机理也十分相似，由于氧化反应着色情况较多，因而也可以把它作为褐变反应的一种，但由氧原子而诱发的

反应则另当别论。果汁的褐变程度会随机械损伤程度而增加。对于大部分果蔬而言，它同时使果蔬生物组织受到伤害，甚至死亡，而引发组织变软、微生物腐败加速

等一系列不良反应。非酶促褐变有羰氨反应及焦糖化反应，即氨基酸与果蔬制品中的糖、抗坏血酸和氧化生成物等羰基化合物发生反应而产生褐变。不但损失了果蔬产品中的营养成分，且造成产品风味的劣变、品质的降低，严重损害产品的商业价值。因此，在生产和贮存过程中必须尽可能防止上述褐变反应的发生。1．2去氧原理

针对褐变反应和氧化反应的特点与机理，为防止这两种反应的发生或减弱其反应进程，只要减少或隔绝氧气的供应即可。葡萄糖氧化酶是用黑曲霉等经过发酵后制得的淡黄色透明液体酶制剂。其分子量为15万左右。其固体酶制剂在0~C下保存可稳定2年以上，在一15~C保存可稳定8年，最适pH为5．6，适用pH3．5～6．5的条件下具有很好的稳定性，最适作用温度30℃～60℃。葡萄糖氧化酶的最大特点是能消耗氧气催化

葡萄糖氧化；每克分子葡萄糖氧化酶在有过氧化氢酶存在下消耗1克原子氧；在没有过氧化氢酶存在

下消耗1克分子氧，在有乙醇和过氧化氢酶存在下，也消耗1克分子氧。葡萄糖氧化酶主要作用于

β―D―葡萄糖其反应式如下：β―D―葡萄糖+O2=D―葡萄糖―δ内酯

+H2022

试验材料与方法

2．1

材料

葡萄糖氧化酶由河北省微生物研究提供，50U／ml，符合食品添加剂质量要求。2．2

方法

以浓缩苹果汁500

ml为试验材料，在果汁生产中，对同一批号的样品，分别于分装前取样，并标

号A、B、c。使用人工加样的方法，分别加入液体抗氧化剂，A试样加20ppm葡萄糖氧化酶，B试样加入20ppm葡萄氧化酶+0．01g增效剂，c样为空

白对照，不加抗氧化剂，将其加入抗氧化剂后的初

始所含的Vc当作100％为基础。各取25瓶试样

装入褐色瓶内，常压杀菌后，恒温30度保存。保存

期为1、3、6、12，到期取5个试样测定Vc的平均残存率，列于表1；同一试样测定褐变度，其结果列于表2；3

试验结果

3．1

试样的抗氧化效果实验

从表1可以看出，空白对照组的C组，Vc的损

耗严重，其果汁保存1、3、6、12个月，Vc的损耗分别为18．8％、36．8％、48．1％、64．7％。而加入葡

萄糖氧化酶的A组Vc的损耗分别为4．9％、10．8％、11．9％、18．8％，加入葡萄糖氧化酶和增效剂的B组Vc的损耗分别只有4．2％、8．3％、8．9％、9．5％，抗氧化效果可以从Vc的损失率来衡量，损失率越少则抗氧化强，反之则弱。从以上数据说明

葡萄糖氧化酶的抗氧化效果显著。同时，也可看出，同时加入增效剂和葡萄糖氧化酶的抗氧化效果明显大于只加葡萄糖氧化酶的抗氧化效果。3．2

抑制褐变实验

3．3

口昧品尝对比

通过组织我所技术人员及部分群众对上述试样进行了品评，普遍认为B组最好。4

讨论

葡萄糖氧化酶是一种天然的食品添加剂，食用安全。主要作用是可去除果汁中的氧气，防止产品

氧化变质，抑制褐变，延长果汁的贮藏期，葡萄糖氧化酶具有酶的专一性，不会与果汁中的其它物质产生反应。在果汁中加入20ppm的葡萄糖氧化酶，Vc残存81．2％，比对照不加酶残存35．3％提高2

倍多。同时葡萄糖氧化酶与增效剂联合使用，抗氧

化和抑制褐变效果更好。传统的果汁防止褐变和抗氧化，多采用添加Vc或亚硫酸盐的方法。添加亚硫酸盐它对人体有害，特别是对婴儿和有过敏的人不宜食用，同时