黃秋云,林偉鋒,陳 中

(華南理工大學輕工與食品學院,食物蛋白工程研究中心,廣東廣州 510640)

蒸汽滅酶工藝在龍眼果肉中的應用研究

黃秋云,林偉鋒,陳 中＊

(華南理工大學輕工與食品學院,食物蛋白工程研究中心,廣東廣州 510640)

對龍眼果肉加工前熱燙工藝進行了研究,通過 PPO、POD等酶活性指標的檢測分析和感官評價,探討了水煮熱燙、蒸汽熱燙這兩種熱燙處理方式對龍眼果肉品質的影響。實驗結果表明,適宜的熱燙處理工藝 (100℃蒸汽熱燙2min)能很好地鈍化 PPO和 POD酶活性,同時能最大程度地減少龍眼果肉的生青味和蒸煮味。此外,本實驗得到復合護色劑對龍眼的褐變最佳抑制效果的配比是：0.1%檸檬酸 +0.1%異抗壞血酸鈉 +0.05%EDTA-Na2。

龍眼,PPO,POD,蒸汽熱燙,護色劑

1.1 材料與儀器

新鮮泰國龍眼 廣州百佳超市購買;磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、鄰苯二酚、鄰苯二胺、無水乙醇、聚乙烯基吡咯烷酮、過氧化氫、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉、EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二鈉)、檸檬酸 均為分析純。

雙杰牌電子天平、高速冷凍離心機 日本H IT ACH公司;752N紫外可見分光光度計 上海精密科學儀器有限公司;M idea電磁爐,Philiphs打漿機。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 感官評定 將不同熱燙方式(水煮或蒸汽)處理的龍眼果肉進行打漿后進行感官評定,從外觀、風味、色澤、香味等方面來評價熱燙后龍眼的品質。

將經過蒸汽熱燙后的龍眼果肉迅速投入配制好的護色液中冷卻,打漿后進行感官評定,從外觀、風味、色澤、香味等方面來評價熱燙后龍眼的品質。

1.2.3 龍眼果肉中 PPO和 POD活力的測定

1.2.3.1 龍眼果肉的熱處理 將新鮮龍眼清洗,剝殼去核,然后將龍眼果肉分別進行水煮熱燙 (70℃/ 5min,80℃/5min,90℃/5min,100℃/5min)、蒸汽熱燙(100℃,1、2、3、4min),熱處理后迅速瀝干并冷卻到室溫,待用。

表 1 不同熱燙處理對龍眼果肉品質的影響

1.2.3.2 酶液的制備 參照劉暢[2]的方法 (略有改動),取經過熱處理并冷卻后的龍眼果肉 5g,加入40mL預先冷卻 (4℃)的、含有 0.5g不溶性聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP)的 0.1mol/L磷酸鹽緩沖液中(pH6.8),立即用打漿機破碎龍眼果肉,勻漿液用冷凍離心機在 4℃左右,12000r/min離心 20min,取上清液,冷藏于冰箱中備用,為 PPO和 POD的粗酶液。

1.2.3.3 PPO活性的測定 取兩支試管,其中一支加入 0.1mol/L磷酸鹽緩沖液 (pH6.8)1.2mL和 0.1mol/L鄰苯二酚(用緩沖液配制,常溫保存,現配)1.8mL,混勻,作參比液,另外一支加入 0.1mol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.8)1.0mL,0.1mol/L鄰苯二酚 1.8mL和 0.2mL酶提取液,作為待測液。用 1cm比色皿盛裝待測液,立即在 410nm測定吸光值的變化。以每分鐘增加吸光值 0.001的酶量為一個酶活力單位 (U)[3]。

1.2.3.4 POD活性的測定 取兩支試管,其中一支加入 0.05mol/L磷酸鹽緩沖液 (pH6.8)2.3mL,1.5% (w/v)鄰苯二胺-乙醇溶液 (50%乙醇溶液)0.5mL及 0.5%(v/v)過氧化氫溶液 0.2mL,混勻,作為參比液,另外一支加入 0.05mol/L磷酸鹽緩沖液 (pH6.8) 2.1mL,1.5%(w/v)鄰苯二胺-乙醇溶液 (50%乙醇溶液)0.5mL及 0.5%(v/v)過氧化氫溶液 0.2mL,然后加入 0.2mL粗酶液,作為待測液。用 1cm比色皿盛裝待測液,立即在 470nm測定吸光值的變化。以每分鐘增加吸光值 0.01的酶量為一個酶活力單位(U)[4]。

1.2.4 護色劑對龍眼果肉的護色效果實驗 分別選用了檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉和 EDTA-Na2作為護色劑,將經過蒸汽熱燙 2min后的龍眼果肉立即分別放入含有上述護色液中浸泡 30min,瀝干進行真空包裝,并以不添加護色劑作為對照,觀察龍眼果肉在室溫下的色澤變化情況,測定其褐變度,以吸光值大小來表示龍眼的褐變度[5]。

2 結果與討論

2.1 不同熱燙方式對龍眼果肉感官質量的影響

分別采用 70℃/5min、80℃/5min、85℃/5min、90℃/5min、95℃/5min、100℃蒸汽 /1min、100℃蒸汽 / 2min、100℃蒸汽/3min和 100℃蒸汽 /4min,9個溫度/時間組合滅酶打漿后,從色、香、味 3方面進行感官評定,其感官評價結果見表 1。

通過感官評定,從表 1可以看出：85℃/5min和100℃蒸汽/2min效果較好,基本保持了龍眼原有的色香味。但隨著溫度升高和處理時間的延長,龍眼的顏色加深且出現蒸煮味,使其失去龍眼原有的色澤和香氣。

2.2 龍眼果肉 PPO和 POD活性的變化規(guī)律

熱燙處理時溫度高、時間長可使 PPO和 POD滅活,但勢必加重美拉德反應等非酶促褐變,且造成能源浪費。此外,熱燙后的龍眼有蒸煮味;而滅酶溫度低,時間短會很難控制 PPO和 POD的殘余活力,從而導致其催化酶促褐變的發(fā)生。

2.2.1 龍眼果肉 PPO活性的變化規(guī)律 由圖 1中可以看出：經 70℃/5min、80℃/5min和 100℃蒸汽/ 1min的龍眼的吸光度逐漸增大,說明其多酚氧化酶的活性較大,滅酶效果不太好,沒有達到滅酶的要求。隨著熱燙時間的延長和熱燙溫度的升高,龍眼的吸光度與其多酚氧化酶活性的下降趨勢具有一致性,盡管在不同的區(qū)間其下降的幅度并不一致。這可能是由于龍眼組織內酚類物質的多樣性,而測定其酶活性僅采用鄰苯二酚為底物的緣故。

圖 1 熱燙溫度和熱燙時間對龍眼中 PPO活性的影響注：未經熱燙處理所測吸光度相對于熱燙處理數據過大(0.163),故未將其標于圖 1。

2.2.2 龍眼果肉 POD活性的變化規(guī)律 由圖 2可知：龍眼中過氧化物酶所測的吸光度比多酚氧化酶大得多。根據在判斷果蔬熱燙是否完全時,一般以熱穩(wěn)定性高的過氧化物酶 (POD)的殘余活力作為指標,當熱燙后 POD殘活小于 5.0%時,通常認為熱燙已基本充分[6],故在龍眼滅酶中應以過氧化物酶(POD)殘活來作為龍眼熱燙充分的標準。從圖 2也可看出：70℃/5min、80℃/5min和 100℃蒸汽/1min的吸光度逐漸增大,說明其滅酶效果不太好,沒有達到滅酶的要求;其次,85℃/5min、90℃/5min、95℃/ 5min、100℃蒸汽 /2min、100℃蒸汽/3min和 100℃蒸汽/4min的吸光度數值比較小,說明這些處理條件能夠對過氧化物酶產生一定得滅酶效果,但是隨著熱燙處理溫度的升高和處理時間的延長,龍眼的蒸煮味會越來越濃,結合表 1可得到,100℃蒸汽/2min對龍眼的風味最好。100℃蒸汽在 2min內能夠最大程度地抑制酶活性,原因可能是相同時間內,蒸汽的放熱作用使得其熱效應比同溫度下的熱水更強,所以蒸汽抑酶的效果要比水煮更好[7]。因此,選擇 100℃蒸汽/2min作為我們考慮的最佳熱燙方式和熱燙時間。

表 2 不同護色劑對龍眼果肉褐變的影響

圖2 熱燙溫度和熱燙時間對龍眼中 POD活性的影響注：未經熱燙處理所測吸光度相對于熱燙處理數據過大(0.673),故未將其標于圖 2。

2.3 不同護色劑對龍眼果肉色澤的影響[8]

分別選用檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉和EDTA-Na2作為護色劑,并以不添加護色劑作為對照,觀察龍眼果肉打漿后在室溫下的色澤變化情況,實驗結果如表2所示。

從表 2可以看出,通過 100℃蒸汽熱燙 2min后的龍眼果肉,在不經任何護色處理的對照褐變嚴重,褐變度達到 0.556。相比之下各種護色劑都能對龍眼果肉的褐變起到一定的抑制作用。單從防褐變效果來看,以 0.1%檸檬酸的效果最好,這主要是因為檸檬酸的加入降低龍眼的 pH,使抗壞血酸和氨基酸中的氨基基團穩(wěn)定,減少抗壞血酸的氧化及還原糖與氨基酸反應所帶來的黑色素,從而能較好地保持龍眼原有的色澤?？箟难岬淖o色作用,除其酸性環(huán)境外,還同其作用機理有關?？箟难岬淖o色機理主要為：臨二醌 +抗壞血酸→臨二酸 +脫氫抗壞血酸。此外,抗壞血酸還是強還原劑,可捕捉氧氣。在處理樣品后,樣品表面形成一層“保護膜”,在一定時間內可阻止酶促褐變[9]。但是在本實驗中,抗壞血酸的護色效果相對較差,同時考慮到成本問題,故不采用抗壞血酸。異抗壞血酸鈉的護色機制是“捕捉”氧氣,能防止龍眼中多酚類底物氧化,使酶促褐變因缺氧而終止,但龍眼中殘留的氧氣同時也會使異抗壞血酸鈉不斷被氧化,從而會影響龍眼的色澤。因此,異抗壞血酸鈉的添加并不是越多越好,故添加量為 0.1%的護色效果較好。EDTA-Na2作為一種金屬離子螯合劑,可很好地阻止金屬離子對褐變反應的促進作用,從而抑制龍眼的褐變反應,且隨濃度加大,效果也越顯著。檸檬酸、異抗壞血酸鈉和 EDT A-Na2復合使用,可以起到協(xié)同增效的作用,達到較為理想的效果。本實驗結果表明,添加 0.1%檸檬酸 +0.1%異抗壞血酸鈉 +0.05%EDTA-Na2和 0.1%檸檬酸 + 0.1%異抗壞血酸鈉 +0.075%EDTA-Na2兩組樣品,褐變度分別為 0.216和 0.279,樣品的色澤良好,且不會對龍眼風味產生不利的影響。從產品的安全性考慮,確定 0.1%檸檬酸 +0.1%異抗壞血酸鈉 +0.05% EDTA-Na2為龍眼果肉褐變的抑制劑。

3 結論

3.1 水煮熱燙和蒸汽熱燙均能有效抑制龍眼果肉中PPO和 POD酶活性,85℃/5min和 100℃蒸汽/2min的效果比較好,其中 PPO幾乎沒有酶活,而 POD殘留的酶活也比較穩(wěn)定,達到果蔬滅酶的要求。同時由于 85℃/5min相對于 100℃蒸汽/2min來說,蒸煮味更濃,故結合綜合感官評定可以得到 100℃蒸汽/ 2min的效果最佳。

3.2 添加 0.1%檸檬酸、0.1%異抗壞血酸鈉和0.05%EDTA-Na2對龍眼果肉的褐變有較好的抑制作用,產品色澤良好,且不會對龍眼的風味產生不利的影響,是龍眼果肉理想的褐變抑制劑。

[1]韓冬梅,蘇美霞,吳振先,等 .龍眼貯藏保鮮及加工新技術[M].北京：中國農業(yè)出版社,2000：2-3.

[2]劉暢,徐玉娟,李升鋒,等 .龍眼果肉中多酚氧化酶和過氧化物酶性質研究[J].食品工業(yè)科技,2008(7)：102-104.

[3]Shipin Tian,et al.Physiological and quality responses of longan fruit to high O2or CO2a tmosphere in storage[J]. PostharvestBiology and Technology,2002,24：335-340.

[4]孫程旭,鄭淑芳,李建設 .D-異抗壞血酸抑制鮮切馬鈴薯褐變的研究[J].食品研究與開發(fā),2006,27(7)：108-109.

[5]王清章,劉懷超,孫頡 .蓮藕中褐變度及多酚氧化酶活性的初步研究[J].中國蔬菜,1997(3)：4-6.

[6]王素雅,王璋 .香蕉汁加工過程中褐變原因初探[J].食品工業(yè)科技,2002(5)：13-14.

[7]張百剛 .紅棗多酚氧化酶特性及抑制其酶促褐變的研究[D].陜西師范大學,2006：40-41.

[8]柯范生,等 .混濁型荔枝果汁飲料的加工工藝[J].福建農林大學學報,2008(6)：663-666.

[9]龐學群,張昭其 .防褐處理對切分馬蹄、馬鈴薯低溫貯藏期間褐變的影響[J].食品科學,2002,23(4)：126-129.

Study on the appliation of the steam-inactivation of enzym e in the flesh of longan

HUANG Qiu-yun,L INW ei-feng,CHEN Zhong＊
(Research Center of Food Protein Engineering,College of Food Engineering, South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)

B lanching trea tm ent technology of longan flesh before p rocess ing was s tud ied.Through de tec tion of the ac tivity of PPO and POD in longan flesh and sensory eva lua tion,we d iscussed the effec t on the qua lity of longan fruit by two b lanching trea tm ents(wa te r-b lanching and s team-b lanching).The results showed tha t suitab le b lanching trea tm ent(100℃s team b lanching2m in)can s ignificantly reduce PPO and POD ac tivity and ge t rid of the bad flavor.In add ition,we got the bes t comp os ition of com b ined color agents was0.1% c itric ac id,0.1% sod ium e rythorba te and0.05%EDTA-Na2.

longan;PPO;POD;s team-b lanching;color agents

TS255.3

B

1002-0306(2010)03-0278-04

龍眼又名桂圓,是我國的特產佳果之一,栽培歷史很悠久,至少已經有 2000年以上。龍眼除鮮食外,主要是糖水龍眼罐頭、龍眼干 (桂圓干)、龍眼肉(桂圓肉)、龍眼醬、龍眼膏、桂圓糖果等[1],這些產品的風味與龍眼鮮果相差甚遠,營養(yǎng)損耗大,已不能滿足我國龍眼生產地發(fā)展和消費者的需求。但是在對龍眼進行深加工過程中,龍眼果肉酶促褐變較嚴重,并且發(fā)生迅速[2],因此對龍眼果肉中引起酶促褐變的相關酶類的研究顯得非常必要。熱燙處理是最徹底的抑制酶促褐變的方法,被廣泛地使用。然而龍眼果肉加工過程中一個重要的技術難點就是龍眼的生青味和蒸煮味,一般會影響到龍眼后續(xù)加工的風味和口感。目前,龍眼果肉加工中熱燙處理方式主要是水煮熱燙[2],對于蒸汽熱燙在龍眼果肉中的應用目前還沒有報道,因此研究蒸汽滅酶在龍眼果肉中的應用具有十分重要的意義。

1 材料與方法

2009-05-11 ＊通訊聯(lián)系人

黃秋云(1984-),女,碩士研究生,研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

廣東省產學研項目(2008B090500082)。