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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



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY食品开发
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百香果原名西番莲(Passiflora edulis)[1],是一
收稿日期:2012-11-29 *通讯作者
基金项目:国家星火计划项目(2008GA790014)。
作者简介:周晶晶(1988—),女,浙江温州人,硕士研究生,研究方向为热带农产品加工。
种多年生、常绿攀缘性植物,其果实为黄色的肉
周晶晶1,何 仁1,2*,连志超1,胡立平1
(1.广西工学院生物与化学工程系,柳州 545006;
2.柳州市明朝饮料有限责任公司,柳州 545001)
摘要:以百香果浑浊果汁为试验材料,研究葡萄糖氧化酶对百香果浑浊果汁在储藏过程中主
要褐变因素的影响。以不添加葡萄糖氧化酶为对照,检测2个温度条件下,避光恒温储藏过程
中的花色苷、缩合单宁和HMF的变化。结果表明,葡萄糖氧化酶能够有效的减缓百香果浑浊
果汁在储藏过程中的氧化褐变;减缓花色苷降解速率;对缩合单宁具有一定的稳定作用;抑
制了HMF的生成,并且降低了其生成量。实验结果显示葡萄糖氧化酶能有效的阻止百香果浑
浊果汁褐变主要因素的氧化褐变度,可用于抑制百香果浑浊果汁在储藏过程中的氧化褐变。
关键词:百香果;浑浊果汁;葡萄糖氧化酶;非酶褐变
中图分类号:TS 255.44 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2013)05-0042-04
Effect of glucose oxidase on the main acts of browning during
storage of turbid Passifl ora edulis juice
ZHOU Jing-jing1, HE Ren1,2*, LIAN Zhi-chao1, HU Li-ping1
(1.Department of Biological and Chemical Engineering, Guangxi University of Technology,
Liuzhou 545006; 2.Liuzhou Mingchao Drink Limited Company, Liuzhou 545001)
Abstact: The effects of glucose oxidase on the main acts of browning and the quality of turbid Passifl ora
edulis juice during storage was studied. Taking the group without glucose oxidase be cross reference, the
content of anthocyanins, condensed tannins and HMF be effected during the aging of storage in two kinds
of temperature avoiding light, then to observe what happened to them. The results showed that glucose
oxidase could slowdown the nonenzymatic browning and the degradation rate of anthocyanins. Glucose
oxidase also can make the condensed tannins more stable than non-glucose oxidase and prevent the
juice from generating HMF. The result of experiment showed that glucose oxidase could slowdown the
nonenzymatic browning of primary causes so that it can be used in the storage of turbid Passifl ora edulis
juice.
Key words: Passifl ora edulis; turbidity juice; glucose oxidase; nonenzymatic browning
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
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质浆果。百香果原产于巴西,是一种热带水果,
是最芳香的水果之一,其果实中含有超过香味物
质[2]165种,涵盖了热带地区大部分水果的香味。
具相关文献报道[1]百香果营养价值高,含有大量
的碳水化合物、氨基酸和脂肪,还有多种维生素
和无机物,其中最为突出的是Vc,含量在15~35
mg/100 g之间。百香果在世界上有一个美名——
“果汁之王”[3],受到广大消费者的喜爱。然而浑
浊果汁相比较于澄清果汁而言,更能呈现出百香
果的原汁原味,具有更为良好的口感,在营养价
值和色泽方面也更有优势,在市场上[4-5]更是消费
者对果汁的首选,具有很强的竞争力。
果汁褐变(Browning)[6]是指果汁在加工和储藏
过程中产生褐色物质,从而发生颜色变暗的现
象。褐变问题目前仍然是影响百香果浑浊果汁质
量的一个大问题[7],不仅是果汁颜色改变,降低感
官评定结果,而且使果汁中的大量营养物质受到
破坏。
已有研究表明,花色苷含量变化是引起花和
果实外观颜色变化的重要原因[8];抗坏血酸的氧化
产物以及氧均能促进花色苷降解[9],为防止花色苷
的极速降解首先要考虑的是阻止花色苷和抗坏血
酸受到氧的破坏。单宁的存在能够作为花色苷的
辅助色素[10]。HMF(5-羟甲基糠醛)是美拉德反应的
中间产物,与花色苷的相互作用也是百香果浑浊
果汁在储藏过程中非酶褐变的重要原因。根据实
验室前期研究结果得到,在百香果浑浊果汁储藏
过程中,花色苷、缩合单宁和HMF是导致果汁褐
变的主要因素。
葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase)[11]是一种需氧
脱氢酶,淡黄色的粉末,不溶于有机溶剂而易溶
于水。它是一种天然的食品添加剂[12],对人体无
毒无副作用,现在其酶法保鲜技术已经应用到食
品行业各个领域[7,11-15]。葡萄糖氧化酶的催化特
性[11]如下:1 g分子葡萄糖氧化酶氧化时,在没有
过氧化氢酶存在的情况下,消耗1 g分子氧;在有
过氧化氢酶存在的情况下,消耗1 g原子氧。它具
有所有酶制剂的共同特性:条件温和、专一性和
高效性。将其用于百香果浑浊果汁抗氧化褐变中
不仅高效也不影响其他营养物质,而且容易控制
反应终点,加热灭菌时即可灭酶。葡萄糖氧化酶
价格便宜、使用方便、添加量少,容易控制,适
合百香果浑浊果汁的大规模生产。
1 材料与方法
1.1 原料
百香果:柳州明朝饮料有限责任公司;葡萄
糖氧化酶:意大利意宝股份有限公司Millbo,酶活
力为12000单位。
1.2 试剂
果胶、CMC、还原胶、柠檬酸钠、β-环状
糊精、变性淀粉、盐酸、KCl、NaAC、醋酸、香
草醛、甲醇、K2Cr2O7、七水合硫酸锌、甲基苯
胺、异丙醇、巴比妥酸,以上试剂均为分析纯。
1.3 仪器设备
胶体磨:廊坊通用机械有限公司;GYB40-
10s均质机:上海东华高压均质机厂;HH-8数显
电热恒温水浴锅:国华电器有限公司;UV-2000
紫外可见分光光度计:尤尼克上海仪器有限公
司;BCD-198西门子冰箱:博西华家用电器有限
公司;LRH-250-II微电脑控制生化培养箱:广东
省医疗器械厂;AL104电子天平:梅特勒-托利多
仪器上海有限公司。
1.4 试验方法
1.4.1 果汁制备
百香果→挑果、洗果→切果→掏果肉→榨汁—
稳定剂加水溶解

→胶体磨→调配→均质→葡萄糖氧化酶→灌
装→恒温→灭菌→冷却→成品
新鲜百香果经过精选、清洗果皮,一切两半
用不锈钢勺掏出果肉,倒入榨汁机进行榨汁,过
滤掉籽粒。将得到的果浆过胶体磨再加入一定比
例的稳定剂进行调配,均质后便可加酶(同时做一
批不加酶的果汁处理进行对照试验)、灭菌、冷却
后得到成品。百香果浑浊果汁成品在5 ℃和25 ℃
恒温避光储藏,定期检测褐变主要因素。同时做
一批不加葡萄糖氧化酶的空白对照组,在相同条
件下储藏和检测。
1.4.2 因素检测 褐变度BI值的检测参照参考文
献[16];花色苷的检测参照参考文献[17]—pH值
差值法;缩合单宁的测定参照参考文献[18-19];
HMF(5-羟甲基糠醛)的测定参照参考文献[20]。
2 结果与讨论
将加有葡萄糖氧化酶的百香果浑浊果汁和空
白对照组分别在5 ℃和25 ℃恒温避光储藏,每隔
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一周检测褐变度BI值、花色苷、缩合单宁、HMF
的吸光度。
2.1 葡萄糖氧化酶对BI值(褐变度)的影响
5 ℃储藏条件下的BI值随时间的变化如图1所
示,25 ℃储藏条件下的BI值随时间的变化如图2
所示。
是导致氧化褐变的主要原因。从图4可以看出,加
了葡萄糖氧化酶的试验组降解速率明显低于空白
对照组。
试验结果与5 ℃储藏条件下的果汁相类似,
葡萄糖氧化酶有效减缓花色苷降解速率。
综合两图可以得出结论:葡萄糖氧化酶在用
于减缓百香果浑浊果汁中的花色苷降解速率有很
好的功效;低温储藏能更有利于葡萄糖氧化酶的
作用效果。
2.3 葡萄糖氧化酶对缩合单宁的影响
5 ℃储藏条件下的果汁的缩合单宁随时间的
变化如图5所示,25 ℃储藏条件下的缩合单宁随
时间的变化如图6所示。
图1 5 ℃恒温避光储藏条件下的果汁BI值随时间的变化
图2 25 ℃恒温避光储藏条件下的果汁BI值随时间的变化
图3 5 ℃恒温避光储藏条件下的果汁花色苷含量随时间的
变化
图4 25 ℃恒温避光储藏条件下的果汁花色苷含量随时间
的变化
图5 5 ℃恒温避光储藏条件下的果汁缩合单宁随
时间的变化
图6 25 ℃恒温避光储藏条件下的果汁缩合单宁随时间的
变化






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由图1可知,随时间的推移,百香果浑浊果汁
在储藏过程中褐变度BI值升高;加了葡萄套氧化
酶的试验组果汁的BI值均比空白对照组的果汁BI
值低。
由图2可以看出,百香果浑浊果汁的褐变度BI
值在储藏中是随时间延长而升高的,同样有试验
组BI值均比空白对照组低。
综合上述2个图可以得出:在这2个储藏条件
下,加入葡萄糖氧化酶的果汁发生氧化褐变的速
率及程度都比未添加葡萄糖氧化酶的低,葡萄糖
氧化酶能够有效地减缓百香果浑浊果汁在储藏过
程中的氧化褐变。
2.2 葡萄糖氧化酶对花色苷的影响
5 ℃储藏条件下的花色苷吸光度随时间的变
化如图3所示,25 ℃储藏条件下的花色苷吸含量
随时间的变化如图4所示。
花色苷是呈现果汁色泽的主要因素,其降解
由图可知百香果浑浊果汁在储藏过程中缩合
单宁是不稳定的,而且变化没有一定的规律性,
但是在5 ℃储藏条件下,加了葡萄糖氧化酶的百
香果浑浊果汁其缩合单宁要相对于空白对照组的
稳定。
25 ℃储藏条件下,加了葡萄糖氧化酶的百
香果浑浊果汁其缩合单宁要相对于空白对照组的
稳定。
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综合上述2个图,可以得出:百香果浑浊果汁
的缩合单宁在储藏过程中很不稳定,变化没有规
律。葡萄糖氧化酶对百香果浑浊果汁中的缩合单
宁具有一定的稳定作用,百香果浑浊果汁在储藏
过程中氧化褐变的整体过程比较复杂,可能是因
为葡萄糖氧化酶与氧结合,从而抑制了一些氧化
过程,中断了缩合单宁与那些中间产物的反应,
作用原理目前尚不清楚,需要更进一步研究。
2.4 葡萄糖氧化酶对HMF(5-羟甲基糠醛)的影响
5 ℃储藏条件下的果汁的HMF随时间的变化
如图7所示,25 ℃储藏条件下的HMF随时间的变
化如图8所示。
3 结论
本文以百香果为原料,现制百香果浑浊果
汁,加入葡萄糖氧化酶为试验组,与不加酶的空
白对照组分别在5 ℃和25 ℃恒温避光的储藏条件
下储藏,检测褐变度BI值和引起氧化褐变的主要
原因物质:花色苷、缩合单宁以及HMF(5-羟甲基
糠醛)。结果表明:葡萄糖氧化酶能够有效地减缓
百香果浑浊果汁在储藏过程中的氧化褐变;减缓
花色苷降解速率;对缩合单宁具有一定的稳定作
用;抑制了HMF的生成,并且降低了其生成量。
葡萄糖氧化酶在百香果浑浊果汁中的这一系列功
效的作用机理还不明确,还需进一步的研究,很
可能是因为它能够消耗掉果汁中的氧,中断了多
条氧化途径,直接或间接地抑制了百香果浑浊果
汁在储藏过程中的氧化褐变。从试验的图表中也
不难发现其作用效果在储藏之前已经有所表现。
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图7 5 ℃恒温避光储藏条件下的果汁HMF随时间的变化
图8 25 ℃恒温避光储藏条件下的果汁HMF随时间的变化
由图可知,加了葡萄糖氧化酶和未加葡萄糖
氧化酶的2组果汁的HMF变化相差很大,空白对
照组的HMF含量在储藏过程中急剧上升再缓慢下
降,而加葡萄糖氧化酶试验组的HMF是从第4周左
右出现,说明葡萄糖氧化酶使果汁中的HMF生成
时间推后并且降低生成量。
从图8分析,可以得到与5 ℃储藏条件下的结
果相类似,葡萄糖氧化酶抑制了HMF的生成,并
且降低了其生成量。
HMF是美拉德反应的中间产物,会与果汁中
的其他物质反应从而产生褐色物质,该物质的生
成间接反应了氧化褐变的进度和程度。对比分析
两个温度下储藏的果汁HMF变化量,可以发现,
虽然有葡萄糖氧化酶对果汁的保护,但是相对的
高温仍然严重影响其作用效果,百香果浑浊果汁
适宜在低温冷链条件下储藏。
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年 第卷 第期
收稿日期:2012-11-26 *通讯作者
基金项目:2012年国家自然科学基金项目(31260495);海南省重点科技计划项目(ZDXM20100014);公益性农业行业科技芒果项目
(201203092)。
作者简介:李俊俊(1987—),女,硕士研究生,研究方向为果蔬采后生理与贮运技术。
李俊俊1,李文文1,邵远志2,3,李 雯1,2*
(1.海南大学园艺园林学院,海口 570228;2.海南省热带园艺产品采后生理与
保鲜重点实验室,湛江 524091;3.海南大学食品学院,海口 570228)
摘要:以巴西香蕉、红贵妃芒果和日升番木瓜果实为试材,比较研究了1-MCP处理对15 ℃冷藏
条件下香蕉、芒果和番木瓜果实采后品质的影响。结果表明:与对照相比,1-MCP处理能显著
抑制香蕉、芒果和番木瓜果实病害发生和果皮细胞膜透性的上升,推迟果实硬度的下降和色泽
的转变,延缓TSS、Vc和TA含量的变化,保持果实的贮藏品质,推迟果实的成熟软化进程。3
种果实对1-MCP处理的反应不同,综合来看,番木瓜果实对1-MCP处理的反应最好,品质保持
时间最长,香蕉次之,芒果最差。
关键词:1-MCP;香蕉;芒果;番木瓜;贮藏品质
中图分类号:TS 255.3 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2013)05-0046-06
Comparison on effects of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on storage
quality of banana, mango and papaya fruits
LI Jun-jun1, LI Wen-wen1, SHAO Yuan-zhi2,3, LI Wen1,2*
(1.College of Horticulture and Landscape, Hainan University, Haikou 570228; 2.Key
Laboratory of Postharvest Physiology and Freshkeeping Technology of Tropical Horticultural
Products of Hainan Province, Zhanjiang 524091; 3.College of Food Science, Hainan
University, Haikou 570228)
Abstract: This experiment was conducted with fruits of ‘Brazil’ banana, ‘consort red’ mango and ‘Sunrise’
1-MCP对香蕉、芒果和番木瓜果实
贮藏品质影响的比较研究
[15] 张玲,高飞虎,邓敏.葡萄糖氧化酶在茶叶保鲜中的应用
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