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1 摘 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变 作 用 * 许 培 振, 罗 昱, 林 梓, 孟 满, 丁 筑 红 ( 贵 州 大 学 酿 酒 与 食 品 工 程 学 院 贵 州 省 农 畜 产 品 贮 藏 与 加 工 重 点 实 验 室, 贵 州 贵 阳 ) 要 : 以 刺 梨 果 汁 为 原 料, 研 究 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 在 加 工 贮 藏 过 程 中 主 要 褐 变 因 素 的 影 响, 为 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变, 探 索 合 适 的 工 艺 条 件 采 用 Box-Behnken 响 应 面 试 验 设 计 优 化 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变 最 佳 工 艺 条 件 为 : 酶 添 加 量 28U/L, 作 用 时 间 38min, 作 用 温 度 37 此 条 件 下, 葡 萄 糖 氧 化 酶 能 显 著 消 耗 刺 梨 汁 中 溶 解 氧 (P<0.05), 抑 制 刺 梨 果 汁 氧 化 反 应 此 外, 葡 萄 糖 氧 化 酶 处 理 可 有 效 保 存 Vc 和 氨 基 态 氮, 减 缓 褐 变 中 间 产 物 5-HMF 的 产 生, 降 低 褐 变 指 数 的 增 长 速 率 (P<0.01), 有 效 抑 制 刺 梨 汁 褐 变 的 发 生 关 键 词 : 刺 梨 果 汁 ; 褐 变 ; 葡 萄 糖 氧 化 酶 Browning Inhibition of Rosa roxbughii Juice by Glucose oxidase XU Pei-zhen, LUO Yu, Lin Zi, Meng Man, DING Zhu-hong * (1.School of Liquor Food Engineering, Guizhou University, Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store Processing of Guizhou Province, Guiyang , China) Abstract: This research was conducted to study the effect of glucose oxidase on the main acts of browning and the quality of Rosa roxbughii juice during storage, and to explore the Browning Inhibition Conditions. In order to alleviate browning phenomenon, with Rosa roxbughii juice as raw material, Used Box-Behnken response surface experimental design to optimize glucose oxidase inhibition optimum conditions with three factors(enzyme amount, enzymatic hydrolysis time and temperature) in Rosa roxbughii juice browning, obtained when glucose oxidase amount was 28U/L, reaction time was 38min, reaction temperature at 37, Rosa roxbughii juice browning inhibition best. Under these conditions,glucose oxidase was significantly depleted in Rosa roxburghii Tratt juice dissolved oxygen (P<0.05), slowing the oxidation reaction of Rosa roxburghii tratt juice. Moreover, Glucose oxidase treatment could better preserve the VC and amino nitrogen of Rosa roxbughii juice. slow down the browning of intermediate product 5-HMF, reduce browning index of growth rate(p<0.01), effectively inhibit the occurrence of Rosa roxburghii Tratt juice browning. Key words: Rosa roxbughii juice; browning; glucose oxidase 中 图 分 类 号 : TS 文 献 标 志 码 :A 刺 梨 (Rosa roxbughii Tratt.) 属 蔷 薇 科 蔷 薇 属 落 叶 灌 木 成 熟 果 实 为 黄 色 [1] 刺 梨 果 实 中 富 有 维 生 素 C [2] 氨 基 酸 和 SOD ( 超 氧 化 物 歧 化 酶 ) 等 多 种 营 养 物 质 [3] 现 代 医 学 表 明 刺 梨 对 增 强 人 体 免 疫 功 能, 延 缓 衰 老 等 方 面, 具 有 良 好 的 保 健 功 效 [4] 但 刺 梨 果 实 的 加 工 贮 藏 过 程 中 易 于 变 化 损 失, 易 导 致 果 汁 色 泽 褐 变 口 感 劣 变 等 现 象 褐 变 是 果 汁 加 工 及 贮 藏 过 程 中 难 题 之 一, 在 果 汁 加 工 和 贮 藏 过 程 中, 非 酶 褐 变 极 易 发 生, 其 产 生 的 深 色 物 质 对 果 汁 的 外 观 颜 色 风 味 及 其 营 养 价 值 有 极 大 影 响 果 汁 的 非 酶 褐 变 主 要 涉 及 美 拉 德 反 应 [5-7] 多 酚 氧 化 缩 合 反 应 [8-9] 抗 坏 血 酸 氧 化 分 解 反 应 [10] 目 前, 有 关 刺 梨 果 收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 贵 州 省 教 育 厅 自 然 科 学 研 究 项 目 黔 教 合 KY 字 ( ) 贵 州 省 重 大 科 技 专 项 ( 黔 科 重 大 合 字 [2013]6006-2) 作 者 简 介 : 许 培 振 (1989-), 男, 硕 士 研 究 生, 研 究 方 向 为 食 品 营 养 与 安 全 hezexpz@126.com 通 信 作 者 : 丁 筑 红 (1966-), 女, 教 授, 本 科, 从 事 农 产 品 加 工 教 学 科 研 工 作 gzdxdzh@163. com 1

2 汁 褐 变 的 研 究 较 少, 已 有 研 究 表 明 : 果 汁 经 热 处 理 可 将 酚 酶 完 全 钝 化, 防 止 酶 促 褐 变 的 发 生 [11] 刺 梨 果 汁 在 储 藏 过 程 中 的 褐 变 主 要 是 非 酶 促 褐 变, 氨 基 态 氮 抗 坏 血 酸 总 酚 和 还 原 糖 等 成 分 与 褐 变 指 数 BI 值 的 变 化 密 切 相 关, 刺 梨 果 汁 中 的 氨 基 态 氮 和 抗 坏 血 酸 是 导 致 刺 梨 果 汁 在 储 藏 过 程 中 非 酶 褐 变 的 重 要 因 素 [12] 目 前 采 用 脱 氧 澄 清 降 低 ph 值 添 加 植 酸 亚 硫 盐 葡 萄 糖 氧 化 酶 等 方 法 来 防 治 刺 梨 果 汁 的 褐 变 [13-14] 葡 萄 糖 氧 化 酶 (GlucoseOxidase,E.C , 简 称 GOD) 是 一 种 需 氧 脱 氢 酶, 能 将 葡 萄 糖 分 子 上 的 醛 基 转 变 为 羧 基, 生 成 葡 萄 糖 酸, 避 免 褐 变 的 发 生 它 是 一 种 天 然 的 食 品 添 加 剂, 对 人 体 无 毒 无 副 作 用 [15] 目 前 主 要 应 用 在 脱 氧 改 良 面 粉 去 葡 萄 糖 测 定 葡 萄 糖 含 量 杀 菌 五 个 方 面 [16] Parpinello [17] 等 研 究 发 现 葡 萄 糖 氧 化 酶 能 快 速 高 效 的 去 除 果 汁 中 的 溶 解 氧 作 为 去 葡 萄 糖 和 脱 氧 剂, 葡 萄 糖 氧 化 酶 在 抑 制 果 汁 褐 变 [18-19], 保 鲜 [20] [21], 蛋 白 酶 解 加 工 过 程 中 的 褐 变 抑 制 等 方 面 具 有 明 显 效 果 试 验 利 用 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 为 抗 氧 化 剂 应 用 于 刺 梨 果 汁 加 工 中, 探 讨 其 对 加 热 杀 菌 及 较 高 温 度 贮 藏 条 件 下 刺 梨 果 汁 Vc 含 量 及 褐 变 情 况 的 影 响, 对 刺 梨 果 汁 加 工 及 贮 藏 过 程 中 褐 变 的 抑 制 措 施 进 行 研 究, 以 得 到 色 香 味 俱 佳 的 刺 梨 果 汁 为 解 决 刺 梨 汁 加 工 中 褐 变 严 重 等 问 题, 提 供 一 定 的 理 论 依 据 和 技 术 支 持 1 材 料 与 方 法 1.1 材 料 与 试 剂 刺 梨 : 贵 州 龙 里 县, 贵 农 5 号 人 工 种 植 刺 梨 果, 色 泽 一 致 充 分 成 熟, 新 鲜 无 霉 烂 变 质 果 实 为 试 材 3,5- 二 硝 基 水 杨 酸 : 国 药 集 团 化 学 试 剂 有 限 公 司 ;2,6- 二 氯 酚 靛 酚 : 上 海 源 叶 生 物 科 技 有 限 公 司 ; 福 林 酚 : 北 京 索 莱 宝 科 技 有 限 公 司 ; 以 上 试 剂 均 为 分 析 纯 葡 萄 糖 氧 化 酶, 美 国 sigma 公 司 1.2 仪 器 与 设 备 TU-1810PC 紫 外 分 光 光 度 计 : 北 京 普 析 通 用 仪 器 有 限 责 任 公 司 ;6600V2-2 多 参 数 分 析 仪 : 美 国 YSI 公 司 ;AE100s 电 子 天 平 : 梅 特 勒 - 托 利 多 仪 器 有 限 公 司 ; ZZ102 九 阳 榨 汁 机 : 佛 山 市 顺 科 电 器 有 限 公 司 ;DH3600BⅡ 恒 温 培 养 箱 : 天 津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限 公 司 1.3 方 法 刺 梨 汁 制 备 将 新 鲜 刺 梨 洗 净 沥 干 后, 破 碎 榨 汁, 试 验 时 现 榨 现 用 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变 处 理 (1) 单 因 素 试 验 1 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 时 间 对 刺 梨 果 汁 褐 变 的 影 响 取 100mL 刺 梨 汁, 添 加 30 U/L 的 葡 萄 糖 氧 化 酶, 在 30 下 分 别 处 理 0min 5min 15min 30min 45min 60min 后,100 15min 灭 菌 后 在 37 条 件 下 贮 藏 35d 分 析 褐 变 指 数 变 化 2 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 温 度 对 刺 梨 果 汁 褐 变 的 影 响 取 100mL 刺 梨 汁, 添 加 30 U/L 的 葡 萄 糖 氧 化 酶, 分 别 在 下 处 理 45min 后,100 15min 灭 菌 后 在 37 条 件 下 贮 藏 35d 分 析 褐 变 指 数 变 化 3 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 对 刺 梨 果 汁 褐 变 的 影 响 取 100mL 刺 梨 汁, 分 别 添 加 0U/L 10 U/L 20 U/L 30 U/L 40 U/L 50 U/L 的 葡 萄 糖 氧 化 酶, 在 30 下 处 理 45min 后, 于 min 灭 菌 后 在 37 条 件 下 贮 藏 35d 分 析 褐 变 指 数 变 化 (2) 响 应 面 试 验 优 化 在 单 因 素 试 验 基 础 上, 采 用 三 因 素 三 水 平 的 Box-Behnken 响 应 面 试 验 设 计 方 法, 对 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 作 用 时 间 和 作 用 温 度 优 化 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 过 程 主 要 褐 变 因 素 的 影 响 100mL 刺 梨 汁 中 加 入 30U/L 葡 萄 糖 氧 化 酶,30 酶 解 30min,100 15min 灭 菌 后 在 37 条 件 2

3 下 贮 藏, 跟 踪 测 定 褐 变 指 数 及 Vc 氨 基 态 氮 和 溶 解 氧 含 量 变 化 1.4 分 析 方 法 指 标 分 析 褐 变 指 数 BI 值 : 比 色 法 [22] ; 溶 解 氧 (DO) 值 : 多 参 数 分 析 仪 [23] ; 5-HMF: 分 光 光 度 法 ; 氨 基 态 氮 :GB/T 维 生 素 C 含 量 :2,6- 二 氯 酚 靛 酚 滴 定 法 [24] ; 数 据 处 理 Excel 2013 软 件 对 实 验 数 据 制 图, 用 SPSS20.0 软 件, 采 用 Duncan s 极 差 法 对 各 项 指 标 进 行 统 计 分 析 2 结 果 与 分 析 2.1 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变 单 因 素 实 验 结 果 分 析 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 时 间 对 其 作 用 效 果 的 影 响 图 1 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 时 间 对 褐 变 指 数 的 影 响 Fig.1 The effects of browing index with different function time of gluucose oxidase 刺 梨 汁 经 葡 萄 糖 氧 化 酶 加 入 刺 梨 不 同 时 间 处 理, 贮 藏 35d 后 褐 变 指 数 的 变 化 情 况 如 图 1 所 示, 随 着 酶 作 用 时 间 的 延 长, 褐 变 指 数 呈 现 先 快 速 降 低 后 缓 慢 增 加 趋 势, 且 各 组 间 差 异 显 著 (P<0.01) 以 45min 的 处 理 组 褐 变 指 数 最 低, 可 能 是 由 于 作 用 45min 时, 葡 萄 糖 氧 化 酶 充 分 除 去 了 刺 梨 汁 中 的 溶 解 氧 和 葡 萄 糖, 抑 制 了 褐 变 发 生 这 与 百 香 果 果 汁 的 研 究 结 果 一 致 [25] 而 作 用 时 间 为 45min 和 60min 两 组 之 间 差 异 不 大 (P>0.05), 可 能 是 因 为 在 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 45min 后, 刺 梨 汁 中 溶 解 氧 和 葡 萄 糖 含 量 甚 微, 且 又 经 长 时 间 热 处 理, 导 致 60min 处 理 组 的 褐 变 度 略 高 于 45min 处 理 组 因 此, 以 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 时 间 为 45min 时, 抑 制 刺 梨 汁 褐 变 效 果 最 佳 葡 糖 糖 氧 化 酶 作 用 温 度 对 其 作 用 效 果 的 影 响 3

4 图 2 葡 萄 糖 氧 化 酶 作 用 温 度 对 褐 变 指 数 的 影 响 Fig.2 The effects of browing index with different function temperature of gluucose oxidase 温 度 对 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 活 性 有 影 响, 且 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 最 适 温 度 为 30~60 [26] 由 图 2 可 知, 随 着 酶 作 用 温 度 逐 渐 升 高, 褐 变 指 数 呈 先 降 低 后 升 高 的 趋 势, 各 组 间 差 异 显 著 (P<0.05) 以 10 和 20 两 组 处 理 的 褐 变 指 数 较 大, 褐 变 度 较 高,40 处 理 组 的 褐 变 度 最 低, 抑 制 褐 变 效 果 较 好, 表 明 酶 作 用 温 度 过 高 或 过 低 均 不 利 于 葡 萄 糖 氧 化 酶 发 挥 抑 制 褐 变 的 作 用 因 此 当 作 用 温 度 为 40 时, 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 汁 褐 变 抑 制 效 果 较 好 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 对 其 作 用 效 果 的 影 响 图 3 葡 萄 糖 氧 化 酶 浓 度 对 褐 变 指 数 的 影 响 Fig.3 The effects of browning index with different density of gluucose oxidas 由 图 3 可 知, 随 葡 萄 糖 氧 化 酶 浓 度 逐 渐 升 高, 褐 变 指 数 先 快 速 降 低 后 逐 渐 趋 于 平 缓, 其 中 以 添 加 量 为 50U/L 时, 褐 变 指 数 最 小, 且 与 添 加 量 为 0U/L 10U/L 和 20U/L 三 组 之 间 差 异 显 著 (P<0.01), 但 与 30U/L 和 40U/L 两 组 间 差 异 不 显 著 (P>0.05) 可 能 是 因 为 当 添 加 量 达 到 30U/L 时, 刺 梨 汁 中 溶 解 氧 和 葡 萄 糖 几 乎 被 耗 尽, 再 增 加 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 浓 度 不 会 对 褐 变 指 数 有 明 显 影 响 综 合 考 虑 褐 变 指 数 与 成 本, 确 定 添 加 量 为 30U/L 时, 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 汁 褐 变 的 效 果 最 佳 2.2 响 应 面 优 化 设 计 结 果 4

5 在 单 因 素 试 验 的 基 础 上, 根 据 Box-Behnken 试 验 设 计 原 理, 以 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 作 用 时 间 和 作 用 温 度 为 自 变 量, 褐 变 指 数 BI 值 为 响 应 值, 设 计 三 因 素 三 水 平 的 Box-Behnken 响 应 面 分 析 试 验, 见 表 1 表 1 响 应 面 因 素 与 水 平 表 Table1 Factors and levels of RSM A B C 水 平 添 加 量 作 用 时 间 作 用 温 度 /U/L /min / 试 验 利 用 Design Expert8.0 软 件 进 行 试 验 设 计, 优 化 出 17 组 试 验 安 排, 实 验 设 计 及 结 果 见 表 2, 方 差 分 析 和 回 归 模 型 系 数 显 著 性 检 验 结 果 见 表 3 表 2 响 应 面 试 验 设 计 及 结 果 Table2 Response surface Box-Behnken design arrangement and experimental results 试 验 组 A B C Y 褐 变 指 数 /A

6 Box-Behnken 响 应 面 设 计 有 各 因 素 自 变 量 取 值 所 构 成 的 12 个 三 维 顶 点 和 重 复 5 次 试 验 以 估 计 误 差 的 区 域 中 心 零 点, 共 17 个 试 验 点 以 褐 变 指 数 BI 值 为 响 应 值, 经 Design Expert 8.0 软 件 对 表 2 中 数 据 进 行 回 归 拟 合 分 析 得 到 回 归 方 程 为 :Y= A+0.015B+0.004C-0.020AB-0.001AC-0.015BC+0.020A B C 2 表 3 试 验 结 果 方 差 分 析 表 Table 3 Analysis of variance for the experimental results 变 异 来 源 平 方 和 自 由 度 均 方 F 值 Prob > F 显 著 性 回 归 模 型 * A- 添 加 量 6.12E E B- 作 用 时 间 * C- 作 用 温 度 AB * AC 1E E BC A * B * C * 残 差 失 拟 项 < ** 纯 误 差 2.8E E-07 总 值 注 : 表 3 中, * 为 在 P<0.05, 差 异 显 著, ** 为 在 P<0.01, 差 异 极 显 著 由 表 3 可 以 看 出, 模 型 P=0.0207<0.05, 表 明 回 归 模 型 达 到 显 著 水 平 模 型 的 R 2 =86.93%, 表 明 该 模 型 与 实 际 拟 合 较 好, 可 以 用 此 模 型 来 分 析 和 预 测 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变 的 工 艺 参 数 各 6

7 因 素 对 刺 梨 果 汁 褐 变 指 数 的 影 响 次 序 为 : 作 用 温 度 > 作 用 时 间 > 酶 添 加 量 根 据 回 归 方 程 绘 出 等 高 线 图 和 响 应 面, 如 图 所 示 可 以 直 观 看 出 各 因 素 对 刺 梨 果 汁 褐 变 指 数 的 影 响 等 高 线 形 状 可 反 映 出 交 互 效 应 的 强 弱, 圆 形 表 示 两 因 素 交 互 作 用 不 显 著, 椭 圆 表 示 两 因 素 交 互 作 用 显 著 a. 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 与 作 用 时 间 b. 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 与 作 用 温 度 c. 作 用 时 间 与 作 用 温 度 图 4 葡 萄 糖 氧 化 酶 响 应 面 优 化 各 因 素 交 互 作 用 立 体 图 及 其 等 高 线 图 Fig 4 Response surface and contour plots for factors of gluucose oxidase on the yield of friability 通 过 Design Expert 8.0 软 件 分 析 得, 利 用 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 果 汁 褐 变 的 最 佳 工 艺 参 数 为 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 U/L 作 用 时 间 37.39min 作 用 温 度 36.95, 此 时 果 汁 褐 变 指 数 为 考 7

8 虑 到 实 际 可 操 作 性, 将 最 优 工 艺 参 数 定 为 葡 萄 糖 氧 化 酶 添 加 量 28U/L, 作 用 时 间 38min, 作 用 温 度 37 按 最 优 工 艺 参 数 进 行 3 次 重 复 验 证 试 验, 结 果 取 平 均 值, 得 到 刺 梨 果 汁 褐 变 指 数 为 0.122±0.001, 与 预 测 值 基 本 相 符, 表 明 得 到 的 最 优 工 艺 参 数 准 确 可 靠 2.3 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 褐 变 因 素 的 影 响 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 褐 变 指 数 的 影 响 图 5 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 褐 变 指 数 的 影 响 Fig 5 Effects of browning index in Rosa roxburghii juice with Glucose Oxidase during storage 褐 变 指 数 可 以 直 观 显 示 出 刺 梨 果 汁 的 褐 变 程 度 葡 萄 糖 氧 化 酶 不 仅 可 以 减 少 果 汁 中 葡 萄 糖, 还 能 [27-28] 消 耗 溶 解 氧, 阻 断 或 减 缓 美 拉 德 反 应 和 Vc 氧 化 反 应, 有 效 减 缓 非 酶 褐 变 速 度 由 图 5 可 看 出, 在 37 贮 藏 条 件 下, 实 验 组 与 对 照 组 刺 梨 果 汁 褐 变 指 数 均 随 时 间 推 移 逐 渐 升 高 ; 实 验 组 的 褐 变 指 数 均 显 著 低 于 对 照 组 (P<0.01), 说 明 葡 萄 糖 氧 化 酶 可 有 效 减 缓 刺 梨 果 汁 贮 藏 过 程 中 褐 变 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 中 溶 解 氧 的 影 响 图 6 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 溶 解 氧 (DO 值 ) 的 影 响 Fig 6 Effects of DO value in Rosa roxburghii juice with Glucose Oxidase during storage 8

9 [29] 溶 解 氧 的 存 在 可 加 快 果 汁 褐 变 的 发 生, 如 图 6 所 示, 随 贮 藏 时 间 逐 渐 延 长, 果 汁 中 溶 解 氧 含 量 逐 渐 减 少, 且 在 贮 藏 初 期 急 速 下 降, 随 后 逐 渐 趋 于 稳 定, 可 能 是 因 为 贮 藏 初 期 溶 解 氧 参 与 引 起 褐 变 的 反 应, 从 而 导 致 含 量 急 剧 下 降 ; 随 后 果 汁 中 反 应 底 物 逐 渐 减 少, 褐 变 反 应 发 生 速 率 减 慢, 导 致 溶 解 氧 [30] 含 量 逐 渐 趋 于 稳 定, 这 与 康 文 怀 研 究 结 果 相 似 添 加 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 处 理 组 贮 藏 7d 后, 果 汁 中 溶 解 氧 含 量 远 远 低 于 对 照 组 (P<0.01), 葡 萄 糖 氧 化 酶 能 有 效 地 消 除 刺 梨 汁 中 的 溶 解 氧 含 量 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 5-HMF 含 量 的 影 响 图 7 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 5-HMF 含 量 的 影 响 Fig 7 Effects of 5-HMF in Rosa roxburghii juice with Glucose Oxidase during storage 5-HMF 是 美 拉 德 反 应 和 抗 坏 血 酸 氧 化 反 应 的 中 间 产 物, 会 发 生 一 系 列 反 应 生 成 有 色 物 质, 导 致 褐 变 刺 梨 对 氨 基 态 氮 和 抗 坏 血 酸 的 保 护 可 减 缓 5-HMF 的 生 成 葡 萄 糖 氧 化 酶 可 消 除 溶 解 氧 从 而 降 低 美 拉 德 反 应 和 抗 坏 血 酸 氧 化 反 应 速 率 [13] 由 图 7 可 知, 随 时 间 延 长,37 贮 藏 条 件 下 刺 梨 果 汁 中 5-HMF 含 量 逐 渐 增 加, 且 对 照 组 含 量 明 显 高 于 实 验 组 (P<0.01) 添 加 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 实 验 组 在 14d 时 检 测 出 5-HMF 且 含 量 增 加 缓 慢, 葡 萄 糖 氧 化 酶 可 有 效 推 迟 5-HMF 的 检 出 时 间, 减 缓 褐 变 的 发 生 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 氨 基 态 氮 含 量 的 影 响 9

10 图 8 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 氨 基 态 氮 的 影 响 Fig 8 Effects of Amino Nitrogen in Rosa roxburghii juice with Glucose Oxidase during storage 美 拉 德 反 应 是 以 氨 基 酸 和 还 原 糖 为 反 应 底 物, 生 成 深 色 物 质, 导 致 果 汁 发 生 褐 变 氨 基 态 氮 含 量 可 直 接 反 映 果 汁 中 氨 基 酸 的 含 量, 同 时 间 接 的 反 映 美 拉 德 反 应 发 生 情 况 由 图 8 可 知, 在 37 贮 藏 条 件 下, 随 时 间 延 长, 刺 梨 果 汁 中 氨 基 态 氮 含 量 逐 渐 减 少, 且 对 照 组 明 显 低 于 实 验 组 (P<0.05); 对 照 组 氨 基 态 氮 的 降 低 速 率 明 显 高 于 实 验 组 中 的 降 低 速 率 葡 萄 糖 氧 化 酶 可 消 耗 刺 梨 汁 中 葡 萄 糖 含 量 [31], 从 而 控 制 美 拉 德 反 应 的 发 生, 减 缓 氨 基 态 氮 的 损 失, 以 减 缓 刺 梨 果 汁 褐 变 发 生 的 速 度 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 Vc 含 量 的 影 响 图 9 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 果 汁 贮 藏 中 Vc 的 影 响 Fig 9 Effects of Vc in Rosa roxburghii juice with Glucose Oxidase during storage 刺 梨 果 汁 含 有 丰 富 的 Vc, 其 在 非 酶 体 系 下 的 氧 化 降 解 是 导 致 刺 梨 果 汁 非 酶 褐 变 的 主 要 因 素 之 一, [32] 抗 坏 血 酸 的 氧 化 分 解 分 为 有 氧 性 及 厌 氧 性 分 解 反 应 从 图 9 可 以 看 出, 在 37 条 件 下, 随 着 贮 藏 时 间 延 长, 果 汁 中 Vc 含 量 逐 渐 降 低 贮 藏 14d 内, 由 于 对 照 组 中 含 有 溶 氧 或 贮 藏 瓶 的 顶 隙 中 含 氧, Vc 主 要 通 过 氧 降 解 途 径 消 耗 明 显 减 少 贮 藏 后 期, 当 氧 气 消 耗 到 一 定 程 度,VC 经 无 氧 降 解 被 消 耗, 下 降 减 缓 但 实 验 组 中 Vc 含 量 明 显 高 于 对 照 组 (P<0.01) 从 而 可 知, 葡 萄 糖 氧 化 酶 可 有 效 减 缓 刺 梨 果 汁 中 Vc 的 降 解 速 率 从 而 延 缓 褐 变 发 生 3 结 论 试 验 通 过 研 究 刺 梨 果 汁 在 热 处 理 和 贮 藏 过 程 中 各 褐 变 反 应 的 主 要 反 应 物 的 含 量 变 化, 探 讨 研 究 贮 藏 过 程 中 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 刺 梨 汁 褐 变 因 子 的 影 响, 发 现 葡 萄 糖 氧 化 酶 能 消 耗 刺 梨 汁 中 溶 解 氧, 较 好 的 保 存 Vc 和 氨 基 态 氮, 减 缓 褐 变 中 间 产 物 5-HMF 的 产 生, 降 低 褐 变 指 数 的 增 长 速 率, 有 效 抑 制 刺 梨 汁 褐 变 的 发 生 通 过 研 究 不 同 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 作 用 条 件 对 刺 梨 汁 褐 变 的 抑 制 效 果, 发 现 刺 梨 刺 梨 葡 萄 糖 氧 化 酶 抑 制 刺 梨 汁 褐 变 的 最 优 工 艺 为 为 : 酶 添 加 量 28U/L, 酶 作 用 时 间 38min, 酶 作 用 温 度 37 研 究 10

11 所 得 到 的 刺 梨 果 汁 褐 变 抑 制 工 艺 条 件, 能 为 改 善 刺 梨 果 汁 易 于 褐 变 等 问 题 提 供 良 好 的 指 导, 但 控 制 刺 梨 果 汁 产 品 的 褐 变 研 究 仍 然 有 提 升 空 间, 进 一 步 研 究 可 以 从 改 善 杀 菌 条 件 加 强 果 汁 前 处 理 等 方 面 进 行 参 考 文 献 : [1] 林 源, 唐 军 荣, 田 斌, 等. 刺 梨 的 研 究 现 状 及 发 展 建 议 [J]. 江 苏 农 业 科 学, 2014, (4): [2] Huang M, Xu Q, Deng X X. L-Ascorbic acid metabolism during fruit development in an ascorbate-rich fruit crop chestnut rose (Rosa roxburghii Tratt).[J]. Journal of Plant Physiology, 2014, 171(14): DOI: /j.jplph [3] 吴 洪 娥, 金 平, 周 艳, 等. 刺 梨 与 刺 梨 的 果 实 特 性 及 其 主 要 营 养 成 分 差 异 [J]. 贵 州 农 业 科 学, 2014,42(8): [4] 赵 转 地, 张 爱 华, 洪 峰. 刺 梨 及 其 产 品 的 营 养 及 保 健 药 用 价 值 研 究 进 展 [J]. 环 境 与 职 业 医 学, 2007, 24(1): DOI: /j.issn [5] Buedo A P, Elustondo M P, Urbicain M J. Amino acid loss in peach juice concentrate during storage[j]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2000, 1(4): DOI: /S (00) [6] Wang H Y, Hu X S, Chen F, et al. Kinetic analysis of non-enzymatic browning in carrot juice concentrate during storage[j]. European Food Research & Technology, 2006, 223(2): DOI: /s z [7] Satish K. Sharma, Shashibala Juyal, V. K. Rao, et al. Reduction of non-enzymatic browning of orange juice and semi-concentrates by removal of reaction substrate[j]. Journal of Food Science and Technology, 2014, 51(7): DOI: /s [8] Wu S. Glutathione suppresses the enzymatic and non-enzymatic browning in grape juice[j]. Food Chemistry, 2014, 160(11):8-10. DOI: /j.foodchem [9] 孙 珊 珊. 梨 浓 缩 汁 非 酶 褐 变 影 响 因 素 及 控 制 的 研 究 [D]. 泰 安 : 山 东 农 业 大 学,2011. [10] 鲍 若 晗. 小 白 杏 饮 料 的 研 制 及 加 工 和 储 藏 过 程 中 非 酶 褐 变 的 研 究 [D]. 杭 州 : 浙 江 工 商 大 学,2012. [11] 王 银 娟, 许 时 婴, 王 璋. 蓝 莓 混 汁 加 工 中 的 防 酶 促 褐 变 工 艺 [J]. 食 品 与 生 物 技 术 学 报, 2006, 25(3): DOI: /j.issn: [12] 罗 昱, 徐 素 云, 李 小 鑫, 等. 刺 梨 果 汁 储 藏 中 非 酶 褐 变 原 因 解 析 [J]. 食 品 科 技, 2014,(10):69-73 [13] 李 森. 刺 梨 果 汁 的 褐 变 与 防 治 [J]. 食 品 工 业, 1998(1): [14] 丁 筑 红, 谭 书 明, 吴 翔. 植 酸 对 不 同 热 处 理 刺 梨 果 汁 Vc 含 量 及 褐 变 的 影 响 [J]. 食 品 研 究 与 开 发, 2004, 25(5): DOI: /j.issn [15] Bankar S B, Bule M V, Singhal R S, et al. Glucose oxidase An overview[j]. Biotechnology Advances, 2009, 27(4): DOI: /j.biotechadv [16] 朱 运 平, 伍 少 明, 李 秀 婷, 等. 微 生 物 葡 萄 糖 氧 化 酶 的 生 产 及 其 在 食 品 工 业 中 应 用 的 研 究 进 展 [J]. 中 国 食 品 添 加 剂, 2013(5): DOI: /j.issn [17] Parpinello G P, Chinnici F, Versari A, et al. Preliminary Study on Glucose Oxidase Catalase Enzyme System to Control the Browning of Apple and Pear Purees[J]. LWT - Food Science and Technology, 2002, 35(3): DOI: /fstl [18] 周 晶 晶, 何 仁, 连 志 超, 等. 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 百 香 果 浑 浊 果 汁 储 藏 过 程 中 主 要 褐 变 因 素 的 影 响 [J]. 食 品 科 技, 2013(5): [19] 夏 美 茹, 郭 淑 文, 兰 蓉. 采 用 葡 萄 糖 氧 化 酶 预 防 树 莓 清 汁 饮 料 褐 变 的 研 究 [J]. 食 品 科 技, 2013(8): [20] 马 清 河, 胡 常 英, 刘 丽 娜, 等. 葡 萄 糖 氧 化 酶 用 于 对 虾 保 鲜 的 实 验 研 究 [J]. 食 品 工 业 科 技, 2005(6): DOI: /j.issn [21] 张 春 红, 袁 亚 男, 韩 琳. 葡 萄 糖 氧 化 酶 对 花 生 蛋 白 酶 解 过 程 中 褐 变 的 抑 制 [J]. 食 品 科 技, 2015(5): [22]Cohen E, Birk Y, Mannheim C H, et al. A Rapid Method to Monitor Quality of Apple Juice During Thermal Processing [J]. LWT - Food Science and Technology, 1998, 31(7 8): DOI: /fstl [23] 张 宁, 杨 星, 曾 新 安, 等. 葡 萄 烈 酒 降 度 过 程 中 电 化 学 参 数 在 线 分 析 [J]. 食 品 科 学, 2012(5): [24] 曹 建 康, 姜 微 波, 赵 玉 梅. 果 蔬 采 后 生 理 生 化 实 验 指 导 [M]. 北 京 : 中 国 轻 工 业 出 版 社,2007: [25] 周 晶 晶, 何 仁, 连 志 超, 等. 葡 萄 糖 氧 化 酶 在 百 香 果 浑 浊 果 汁 储 藏 中 的 应 用 [J]. 中 国 食 品 添 加 剂, 2012, (5):

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