梨汁防褐变的研究

第35卷第1期2019年2月

哈尔滨商业大学学报（自然科学版）

Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition)

Vol. 35 No

. 1

Feb.2019

梨汁防褐变的研究董瑞雪，杨萍*，王晶，陈书鸿，王雨(哈尔滨商业大学食品工程学院,哈尔滨150076)摘要：梨汁加工过程中会产生酶促褐变，影响产品色泽，单因素和正交试验方法被用来研究柠檬

酸、抗坏血酸、氯化钠对梨汁褐变的影响，得到梨汁加工过程中的最佳防褐变方案.研究结果显示，复 合抑制剂比单一抑制剂效果好，0.22%抗坏血酸、0.008%氯化钠和0. 50%柠檬酸混合形成的复合抑 制剂的防褐变效果最好，用量较少，口感也更丰富；不仅能够较好地保存梨汁中的酚类物质，而且可 以获得色泽较好的梨汁产品.关键词：梨汁；酶促褐变；防褐变；褐变度;正交试验

中图分类号：TS255.4 文献标识码:A 文章编号：1672 -0946(2019)01 -0056 -04

Study on pear juice browning preventionDONG Rui-xue，YANGPing*，WANG Jing，CHENShu-hong，WANG Yu(School of Foodstuff Engineering , Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China)

Abstract: Enzymatic browning occurs during the processing of pear juice，affecting thof the product. Single factor and orthogonal test methods were used to study the eric acid，ascorbic acid, and sodium chloride resulting in the browning of pear juice process­

ing， in order to get the best anti - browning solution. The results showed th

hibitors were more effective than single inhibitors, and compound inhibitors formed by blend­

ing 0.22% ascorbic acid，0.008% sodium chloride， and 0. 05% citric acid had the best

anti - browning effect of less dosage， however， makes more tasty juice; not only can thecomposite inhibitors better preserve the phenolic substances in the juice，but pear juice products with better color.

Key words ： pear juice; enzymatic browning ； prevent browning ； browning degree;

orthogonal experiments

梨被誉为“百果之宗”，是蔷薇科、梨属植物， 在我国已有悠久的种植史，种类丰富.其果肉中富 含丰富的碳水化合物、膳食纤维及矿物质，同时，还

含有胡萝卜素、维生素&、维生素B2、尼克酸及抗 坏血酸等多种维生素，能够补充人体所需的营养和 水分，促进食欲，帮助消化[1].梨汁的色泽是其重 要的质量指标，是消费者判断其质量的重要依据.

梨汁的颜色主要取决于其在生产过程中的褐变情 况，而酶促褐变是梨汁加工过程中重要的影响因 素，不仅影响梨汁的色泽和风味，还会造成营养物 质的腐败变质[2-3].因此，研究褐变的防控对于梨 汁加工品质有重要的影响.褐变是食品加工、贮藏过程中普遍存在的一种 变色现象，尤其是当新鲜果蔬发生机械性损伤（如

收稿日期:2018 -06 -14.基金项目：哈尔滨商业大学大学生创新创业训练计划校级项目（201710240152) 作者简介:董瑞雪（1996 -)女，研究方向:食品科学与工程.通信作者:杨萍(1979 -)女，博士，副教授，研究方向:食品科学.第1期董瑞雪，等:梨汁防褐变的研究■ 57 ■切割、虫咬、削皮、压伤等）及处于异常的环境下（ 如过冷、过热等）时，会发生氧化产物的积累，从而 造成变色[4_6].通常，褐变按其机制分为酶促褐变 和非酶促褐变.酶促褐变是指在旨分酶的催化下，酚 类物质被氧化为醒及其聚合物的反应过程.植物体 内的S分类物质种类多、含量丰富，在无损伤细胞中 作为呼吸传递物质，若细胞组织遭到破坏，氧气会 大量侵入，从而打破酚-醌之间的动态平衡，发生 醌的积累;醌还可进一步聚合成黑色物质，导致果 蔬发生褐变[7_8].在梨果的破碎榨汁阶段主要发生酶促褐变. 氧、多酚类物质和多酚氧化酶是酶促褐变发生的必 要条件[]，抑制酶促褐变反应常用的方法主要有：① 使用抑制剂、高温热烫等方法使酚酶活性下降;② 隔离氧气;③通过改变温度、pH值等改变多|分酶 的作用条件；④使用S02、抗坏血酸等抗氧 化剂[7，w-11].有研究表明:复合抑制剂不仅能发挥单个抑制 剂的作用，而且还能发挥相互之间的协同效应[12]. R檬酸能使产品的pH值降低，降低多酚氧化酶的 活性;同时柠檬酸的3个羧基具有很强的螯合金属 离子的作用，可螯合多酚氧化酶的铜辅基;柠檬酸 还能增强其他抗氧化剂的抗氧化作用[13].本研究 是以皇冠梨为原料，研究不同防褐变剂复配对梨汁 防褐变的效果，及防褐变剂之间协同作用对梨汁褐 变的影响，有利于后续对梨汁的加工.

1材料与方法1.1原料与试剂皇冠梨，抗坏血酸，氯化钠，柠檬酸.1.2仪器与设备榨汁机，均质机，752型紫外可见分光光度计， 电子天平.1.3试验方法

1.3. 1单一褐变抑制剂对梨汁酶促褐变的影响 将新鲜的梨清洗后去皮，切成2 cm X 2cm X

1 cm小块，将切分的梨块分别放入不同褐变抑制

剂:抗坏血酸、氯化钠、柠檬酸中分别浸泡10 min. 选取各抑制剂的质量分数范围为:抗坏血酸（AA) 0.00%，0.1%，0. 2%，0. 3%，0. 4%，0. 5% ;柠檬酸 0.10%，0. 25%，0. 50%，1. 00%，1. 50% ;氯化钠 0.005%，0. 010%，0. 015%，0. 020%，0. 025% ;然 后榨汁打浆得处理后的梨汁，立即量取50 mL，于 420 nm测其吸光光度值（以不加褐变抑制剂作为 对照），以^2。表示褐变度[4].

1.3.2复合褐变抑制剂对梨汁酶促褐变的影响 根据抗坏血酸、氯化钠、柠檬酸3种单一抑制 剂对梨汁褐变度抑制效果，将三种褐变抑制剂进行 组合，研究不同组合方式对梨汁褐变的抑制效果， 具体操作方法同1.3.1，不同抑制剂质量分数如表 1组合方式如表2所示.

表1抑制剂的种类和质量分数抑制剂种类抗坏血酸氯化钠 柠檬酸抑制剂质量分数/%0.200.01 0.50

表2抑制剂的组合方式及对酶促褐变的影响试验号组合方式对照—

1A + B2A + C3B + C4A + B + C

1.3. 3复合抑制剂各组份最佳配比的确定 在单 抑 剂 合抑 剂研究的基上，对三种抑制剂抗坏血酸、氯化钠、柠檬酸的最佳 配比进行研究，采用L (34)正交试验进行分析，因 素水平见表3.

表3复合抑制剂配比优化正交因素水平表

水平因素A(抗坏血酸)/%B(氯化钠)/%C(柠檬酸)/%

10.180.0080.4020.200.0100.5030.220.0120.60

2结果与讨论2.1单一褐变抑制剂对梨浊汁褐变的抑制作用 2.1.1抗坏血酸的抑制作用

抗坏血酸是食品行业中一种重要的抗氧化剂， 它的还原性极强.可以将醌类及其衍生物还原成 酚，阻止聚合有色物质的形成，从而达到抑制褐变 的目的.通过研究不同质量分数的抗坏血酸对梨汁 褐变的影响，从而确定抗坏血酸的添加量，结果如1．由图1可知:抗坏血酸的添加对梨汁加工过程 中褐变的抑制有效果.随着抗坏血酸添加量的不断 升高，褐变度逐渐降低，当质量分数为0. 2%时， 酸抑 的效果 为明 ． 质0．2% 时， 质 的 高， 光光度值• 58 •哈尔滨商业大学学报（自然科学版）第35卷

大.这可能是 酸增，从而导致 度增加.因此，在抑制梨汁褐程中 酸 ，〇.%最佳，不宜添.

0 -----1-----1-----1-----1-----10.1 0.2 0.3 0.4 0.5

抗坏血酸质量分数/%

图1不同质量分数抗坏血酸对梨汁褐变的影响2.1.2柠檬酸的抑制作用柠檬酸具有还原性，所以被选用对梨汁酶 促氧化的抑 用进行研究，用质 别为0,0. 10%，0. 25%，0. 50%，1.00%，1. 50% 的柠檬酸对梨进 ，梨汁 度结果 2所示.

图2不同质量分数柠檬酸对梨汁褐变的影响2可以 ：当柠檬酸质 小于0. 50%时，随着柠檬酸质 的升高其 度降低;当达到0. 50%时，随着柠檬酸质 的升高，褐变度 高.因此，质 为0.50%的柠檬酸 效果最好.2.1.3氯化钠的抑制作用

氯化钠在一定质 ， 水中的氧气，使酚类底物难以与氧气 ，从而抑 ；促 [15].另外，氯化钠也可以使 生 •用， 到抑 促 的作用.不同质 •氯化钠对梨汁酶促 的抑制效果被研究，结果3．3可以 ：NaCl》 梨汁褐变有一

定的抑制作用.在质 为0. 005%〜0. 025%，经NaCl处理的梨汁的 度 NaCl溶质 的增 降低后升高，质 为0. 01%时 抑制效果最明显.

图3不同质量分数氯化钠对梨汁褐变的影响2.2复合褐变抑制剂对梨浊汁褐变的抑制作用在 酸、氯化钠、柠檬酸3种抑制剂对梨汁酶促 的最佳抑制质 ，对其不同组合方 梨汁的 效果进行了研究，结果 4.

4可知:复合抑制剂 促褐变的抑制效果比单一抑制剂的效果好.综合 ，A + B + C三种抑制剂组合的 效果最佳，因此选择抗坏血酸、氯化钠、柠檬酸进行进一步配比研究.为确定3种 剂 酸，氯化钠和柠檬酸梨汁 的抑 ， 在 剂 梨汁 效果单因素试验基础上，通过L9 (34)正交表进行正交 试验，试验结果见表4.果，得到3种护色剂对梨汁褐 变抑 的 为:A>C>B，g 环血酸 > 柠檬酸> NaCl.，最 合条件为A3C2B1，即三种抑制剂质 别为 酸0. 22%，柠檬酸0. 50%，氯化钠0. 008%，此质 种抑制剂组合对梨汁的防褐变效果最好.