全 文 ：收稿日期: 2001- 01- 04
基金项目:福建省科委资助项目 ( 99- Z- 111) .
作者简介:林晓岚 ( 1966- ) ,女 ,讲师 .研究方向:农产品贮藏与加工 .
文章编号: 1006-7817-( 2001) 02-0240-04
锥栗罐头加工中的酶褐变因素及其控制
林 晓 岚 , 陈 锦 权
(福建农林大学食品科技学院 ,福建 福州 350002)
摘要: 多酚氧化酶 ( PPO)是引起锥栗褐变的主要酶 .探讨了 PPO的温度及 pH等方面的特性 ,并研究了以
VC、 EDTA及 CaCl2为主的护色剂对防止锥栗罐头加工中的褐变作用 .通过正交试验确定了罐头汤汁的配方
为 1000 mg· L- 1 VC、 400 mg· L- 1 EDT A、 400 mg· L- 1 CaCl2 .
关键词: 锥栗 ; 罐头 ; 褐变 ; 护色剂
中图分类号: TS255.36　　文献标识码: A
Enzyme browning factors in canned chinquapin processing and their control
LIN Xiao-lan, CHEN Jin-quan
( Colleg e o f Food Science and Technolog y , Fujian Ag riculture and Fo restr y Univ ersity, Fuzhou, Fujian
350002, China)
Abstract: Th e major enzyme to cause brow ning o f canned chinquapin w as po lypheno lo xidase ( PPO ) . The
cha racte rs o f PPO at optimum tempe ratur e and pH value w as detected, and the effect o f using Vitamin C,
EDTA and Ca chlo ride a s main color fixa tiv es to pr event from the brow ning in the canned chinquapin
pro cessing was investiga ted. Through o r thogona l experiment th e fo rmula o f canned juice wa s obtained as
1000 mg· L- 1 VC , 400 mg· L- 1 EDT A, 400 mg· L- 1 CaCl2.
Key words: chinquapin ; can; brow ning ; co lo r fixa tiv e
锥栗 (Castanea henryi Rehd. et Wils. )是我国珍稀果品 .在加工过程中裸露的果肉极易产
生褐变 ,严重影响产品的色泽、风味和营养价值 ,因此 ,防止其加工中褐变的研究具有重要的现
实意义 .多酚氧化酶 ( PPO)是植物中广泛存在的一种酶 ,在香蕉、桃、薯类及莲藕等果蔬中易发
生酶促反应 ,催化食品原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素 [1- 4 ] .目前尚未见锥栗酶褐变
因素及控制的研究报道 .本试验通过对引起酶促反应的 PPO活性的观察 ,探讨锥栗酶褐变的
影响因素 ,同时筛选控制其变色方法 ,旨在为生产原色锥栗罐头提供一定的理论依据 .
1　材料与方法
1.1　材料与设备
供试材料锥栗为产于福建省建阳的新鲜品 .
设备有 MA110电子天平 , TGL-16G冷冻离心机 , PHS-3C型数字酸度计 , 722光栅分光
光度计 , HS· 11-N1电热恒温水浴锅 .
1.2　方法
1. 2. 1　酶的提取与褐变强度的测定　按改进的金玉来等 [3 ]、 Lee et al[5 ]方法进行 .新鲜样品按
1∶ 5(质量比 )加蒸馏水 ,在低温下匀浆 ,于 0℃、 9 000 r· min- 1下离心 15 min,取上清液作为
粗酶液 .将粗酶液于 30℃保温 10 min,测定 D ,结果以 D( 414 nm )表示 .未保温的粗酶液进行
其他项目的测定 .
1. 2.2　过氧化物酶 ( POD)的活性测定　按金玉来等 [3 ]方法进行 .以 D ( 430 nm )增长的最初直
福建农业大学学报 30( 2): 240- 243, 2001
Journal of Fujian Ag ricultural Unive rsity
DOI : 10. 13323 /j . cnki . j . f af u( nat . sci . ) . 2001. 02. 023
线部分计算相对酶活性 [6 ] .
1. 2. 3　酶与底物反应物的吸收光谱　按唐茂芝等 [ 7]的方法进行 .结果表明 ,最大吸收波长为
414 nm.
1. 2.4　 PPO活性的测定　按金玉来等 [3 ]方法进行 .波长改为 414 nm.
最适温度、最适 pH测定均按金玉来等 [3 ]方法进行 ,将波长改为 414 nm. PPO热稳定性的
测定按唐茂芝等 [7 ]的方法进行 .各种试剂对 PPO活性的影响均按金玉来等 [3 ]方法进行 ,以 0. 03
mol· L- 1的邻苯二酚溶液作底物 ,在 pH 4.5条件下 ,测定 CaCl2、 NaHSO3及 VC对 PPO活性
的影响 .
1. 2. 5　锥栗罐头的制作　选用新鲜饱满、风味正常、无虫蚀及霉变、未发芽、直径 20- 22 mm
的锥栗 ,去壳后 ,浸泡于护色液中 ,护色液与栗果的体积比为 3∶ 2.在高于 90℃的热水中热烫
栗果 2- 3 min,栗果经热烫去衣 ,修整预煮后装罐并注入汤汁 ,最后再经排气密封杀菌冷却即
为成品 .
2　结果与分析
2.1　锥栗不同部位的酶活性
　表 1　锥栗不同部位的褐变强度与酶活性
　 Table 1　 Brow ning at di ff eren t part s of chinquapin and th e enzym e
activi ty
栗肉部位 褐变强度
[D( 414 nm) ]
PPO相对活性
[D ( 414 nm) ]
POD相对活性
[D ( 430 nm) ]
表层 0. 087 0. 550 0.210
整粒 0. 085 0. 520 0.201
心部 0. 073 0. 260 0.081
　 　从表 1可以看出 ,锥栗表层 ( 1
mm厚 )果肉的 PPO及 POD的酶活
性均比心部高 ,因此 ,表层果肉更易褐
变 .试验表明 ,褐变主要由 PPO引起 ,
与 POD无明显关系 .
2.2　 pH值对 PPO活性的影响
图 1为锥栗 PPO活性与 pH的关
　图 1　 pH对锥栗 PPO活性的影响
　 Fig. 1　 Effect of pH on PPO activi ty of chinquapin
系曲线. PPO活性最适 pH为 4.5,由于 PPO活
性部位含有 His残基 ,其催化基团咪唑基的 pK=
6.00,因此 ,在中强酸性条件下 ,表现出较高的酶
活性 .此外 PPO是含 Cu蛋白质 ,酸性条件对 Cu
的稳定性有利 ,而碱性条件下 , Cu会解离成 Cu
( O H) 2 ,使酶活性显著降低 .制作罐头时将 pH调
整为 3. 5,避开酶活性高的情况 ,能有效地抑制酶
的活性 ,使锥栗的色泽为黄色 .
2.3　温度对 PPO活性的影响
图 2表明 , 40- 60℃时 , PPO活性较高 .另
外 ,热稳定性试验表明 , 90℃处理 1 min、 85℃
处理 3 min、 80℃处理 4 min、 65- 70℃处理 6
min、 60℃处理 10 min PPO活性基本消失 .综合上述条件 ,在加工锥栗罐头时可采取分段杀
酶 ,避开 PPO反应最活跃的温度以保证产品的色泽 .采用 90℃、 2- 3 min热烫去内衣可达到
钝化皮层酶活性的目的 .在装罐前更应采取高于 70℃以钝化酶 .
2.4　抑制剂对 PPO活性的影响
CaCl2、 Na HSO3及 VC对 PPO活性的影响见图 3、 4、 5,该结果与金玉来等 [ 3]的报道基本一
致 . Ca2+ 对 PPO的影响可解释为其与 PPO中的 Cu2+ 的竞争 ; NaHSO3提供的 SO2对酶促褐变
抑制很大程度上是由于其与中间产物邻醌加成反应的结果 ; VC既可作为醌的还原剂 [8 ] ,又可
作为 PPO分子中 Cu2+ 的螯合剂 ,它甚至可以被 PPO直接氧化 ,这样又起到竞争性抑制剂的
·241·第 2期　　林晓岚等: 锥栗罐头加工中的酶褐变因素及其控制
作用 .因此 ,在护色液中可加入 1000 mg· L- 1 CaCl2、 1000 mg· L- 1 NaHSO3、 600 mg· L- 1
ETDA.
图 2　温度对锥栗 PPO活性的影响
Fig. 2　 Effect of temperatu re on PPO activi ty of chinquapin
图 3　 CaCl2对锥栗 PPO活性的影响
Fig. 3　 Effect of CaCl2 on PPO activi ty of chinquapin
图 4　NaHSO3对锥栗 PPO活性的影响
Fig. 4　 Ef fect of NaHSO3 on PPO activi ty of chinquapin
图 5　VC对锥栗 PPO活性的影响
Fig. 5　 Effect of VC on PPO activi ty of chinquapin
2.5　清水锥栗罐头汤汁配方的确定
根据上述抑制剂对 PPO活性影响的结果 ,由正交试验确定汤汁的配方 (表 2) .本试验汤
表 2　清水锥栗罐头汤汁配方的优化 [L9 ( 34 ) ]
Table 2　 Op timization of juice formula for chinquapin can using clean w ater [L9 ( 34 ) ]
试验号 A( ρ( VC )
mg L- 1 ) B(
ρ( EDT A)
mg L- 1 ) C(
ρ( CaCl2)
mg L- 1 ) D
试验指标
(两次平均值 )
1 1( 1000) 1( 600) 1( 1000) 1 9.0
2 1 2( 400) 2( 700) 2 9.5
3 1 3( 200) 3( 400) 3 9.3
4 2( 600) 1 2 3 8.8
5 2 2 3 1 8.8
6 2 3 1 2 7.5
7 3( 200) 1 3 2 6.8
8 3 2 1 3 6.2
9 3 3 2 1 6.0
k1j 27. 80 24.60 22. 70 23. 80 T = 71.90
k2j 25. 10 24.50 24. 30 23. 80
k3j 19. 00 22.80 24. 90 24. 30
k21j 772. 84 605.16 515. 29 566. 44
k22j 630. 01 600.25 590. 49 566. 44
k23j 361. 00 519.84 620. 01 590. 49
·242· 福建农业大学学报　 2001年第 30卷
表 3　试验指标方差分析
Table 3　Variance analysi s of th e ex perimen t indices
方差来源 偏差平方和 自由度 方差 F值 FT 显著性
A 13. 55 2 6. 7750 36. 59 F0.05(2.4) = 6.94 * *
B△ 0. 683 2 0. 3415 1. 85 F0.01(2.4) = 18.00
C 0. 863 2 0. 4315 2. 33
误差 e 0. 057 2 0. 0285
误差 e△ 0. 740 4 0. 1850
总和 15. 153 8
汁的 pH值为 3. 5,试验结果以色泽 ( 4分 )、汤汁混浊度 ( 2分 )及口味 ( 4分 )等 3项作为指标 (总
10分 ) .方差分析 (表 3)表明 , VC作用显著 ,其余两项均不显著 ,这与王璋 [ 8]的报道一致 . VC在
高质量分数情况下对酶促褐变的抑制能还原反应中生成的醌直到酶失活为止 ,并且酶失活是
不可逆的 ,因此高质量分数的 VC具有持久性的防止褐变的效果 [ 8] . EDTA能络合金属离子 ,
对于防止非酶褐变也有显著效果 [7 ] .上述试验结果表明 ,单独使用 CaCl2对防止酶褐变有一定
效果 ,但在本试验中 VC的效果最理想 .结合成本考虑 ,罐装时汤汁中可加入 1000 mg· L- 1
VC、 400 mg· L- 1 EDT A、 400 mg· L- 1CaCl2 .汤汁的 pH为 3. 5.
3　小结
( 1) PPO是引起锥栗褐变的主要酶 .
( 2)锥栗加工中 , PPO反应的最适温度为 40- 60℃ ,超过 70℃时 , PPO活性迅速下降 , 90
℃只要 1 min即失活 .在生产中可 90℃热烫 2- 3 min去内衣以钝化表皮酶活性 ,在装罐前更
应采用高于 70℃以钝化酶 .
( 3)锥栗的 PPO最适 pH为 4. 5,同时 PPO活性受 CaCl2、 NaHSO3及 VC等影响 .加工时
可在护色液中加入 1000 mg· L- 1 NaHSO3、 1000 mg· L- 1 CaCl2、 600 mg· L- 1 ETDA,并将
pH值调整至 3. 5以下 .汤汁配方: 1000 mg· L- 1 VC、 400 mg· L- 1 EDTA、 400 mg· L- 1
CaCl2 ,并使成品的 pH值为 3. 5.锥栗成品呈淡黄至金黄色 ,稍加处理便能作为半成品进一步
再加工 .本试验仅对锥栗罐头加工中的酶褐变作初步研究 ,锥栗品质除色泽外 ,破碎率亦是难
题 ,这有待作进一步研究 .
参考文献:
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·243·第 2期　　林晓岚等: 锥栗罐头加工中的酶褐变因素及其控制