全 文 ： 中国食用菌 2007, 26 (2):47 ～ 49
EDIBLE FUNG IOF CH INA
CN53 -1054 /Q ISSN 1003 - 8310
作者简介:樊建 (1964 -), 男 , 副教授 , 从事食品科学研究。
收稿日期: 2006 - 12 - 05
冻结条件对黑牛肝菌 PPO和 POD活性的影响
樊 建 , 赵天瑞 , 曹建新 , 覃宇悦
(昆明理工大学 食品工程研究中心 , 云南 昆明 650224)
摘要:采用喷雾式流态化液氮速冻及缓冻 , 研究了冻结温度 、 速度对黑牛肝菌多酚氧化酶 (PPO) 及过氧化物酶
(POD) 活性的影响。结果表明:冻结温度 、 速度对酶的活性有明显的影响 , 在 - 100℃、 - 80℃、 - 60℃及 - 35℃
(缓冻)下进行冻结 , 黑牛肝菌的 PPO活性分别下降了 73.5%、 70.6%、 65. 2%及 18.0%, POD活性分别下降了
68.4%、 62. 2%、 51. 7%及 15. 8%。
关键词:黑牛肝菌;冻结;酶活性
中图分类号:TS205. 7 文献标识码:A 文章编号:1003 -8310 (2007) 02 -0047 -03
黑牛肝菌 (Boletus aereus), 又名枣铜色牛肝菌 、 煤色牛
肝菌 , 担子菌亚门 , 牛肝菌目 , 牛肝菌科 , 牛肝菌属 。我国
常见于云南 、 四川 、 贵州 、 广西等地 [ 1] 。黑牛肝菌营养丰
富 , 食味佳美。 据分析 , 100g黑牛肝菌鲜品中 , 含水分
90.6g, 蛋白质 3.6g, 脂肪 0.2g, 碳水化合物 3.2g, 膳食纤
维 1. 6g, 硫胺素 0.07mg, 核黄素 0. 31m g, 尼克酸 6.6mg,
钾 291m g, 钠 1. 3m g, 还含有丰富的钙 、 铁 、 锌 、 硒等其它
矿质元素 [ 2] 。由此可见 , 黑牛肝菌是典型的高蛋白低脂肪食
品 , 其核黄素含量超过了口蘑 、 香菇 、 冬菇 、 鸡枞 、 木耳 、
银耳等著名食用菌 , 为核黄素较高的食品。另外 , 黑牛肝菌
中钾的含量较为丰富 , 且钾钠比很大 (钾 /钠为 224), 不仅
钾在人体中参与了蛋白质 、 碳水化合物和能量的代谢及物质
转运 , 有助于预防和治疗高血压 , 而且高的钾钠比有助于维
持机体的酸碱平衡 [ 3] 。
多酚氧化酶 (PPO) 是影响冷冻果蔬褐变的主要因素 ,
而过氧化物酶 (POD) 与冷冻果蔬的风味流失有直接关系 。
黑牛肝菌一类的高档食用菌一般采用不经烫漂的直接速冻保
藏 , 因烫漂会引起其风味成分流失和感官质量下降 , 这就使
其 PPO及 POD没有被完全钝化。因此 , 对冻结和冻藏过程
中酶活性的变化进行研究是必要的。本文研究速冻和缓冻对
黑牛肝菌多酚氧化酶 (PPO) 及过氧化物酶 (POD) 活性的
影响 , 为提高其保藏质量提供参考。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
黑牛肝菌:购自云南省祥云县。原料要求用大小较为均
匀 , 无损伤 , 色泽纯正的新鲜样品。进行去除根部泥土等处
理后 , 用水清洗 , 晾干备用。
其它药品 、 试剂:均为分析纯。
1. 2 试验方法
1. 2.1 冻结方法 [ 4]
先进行热电偶的制作和校正 , 筛板和风速的选定等准备
工作 , 然后在 - 100℃、 - 80℃、 - 60℃下将黑牛肝菌进行
喷雾式流态化单体冻结及在 - 35℃下用冰箱静态空气冻结 ,
温度变化及冻结温度曲线由计算机显示并自动记录和绘制。
1. 2. 2 酶液的提取及酶活性的测定 [ 5]
(1)酶液的提取
称取 20g外表完好的黑牛肝菌 , 加适量 0. 1m o l /L,
pH6. 5磷酸缓冲液冰浴匀浆。将匀浆全部转入离心管 , 在
0℃, 12 000r /m in冷冻离心 30m in (GL - 20G -Ⅱ高速冷冻离
心机 , 上海安亭科学仪器厂), 上清液经玻璃棉过滤转入 25
m L容量瓶中。用 0. 2m o l /L, pH6.5磷酸缓冲液定量至刻度 ,
4℃保存 , 待测。
(2) PPO活性测定
反应池中:2. 8mL0.05 m o l /L儿茶酚 (用 0.05m o l /L,
pH6. 5磷酸缓冲液配制 ) +0. 2 m L酶液 , 在 30℃保温 3
m in, 420 nm测吸光度变化 ΔA (756 CRT紫外可见分光光度
计 , 上海分析仪器厂 )。吸光度变化 0. 001定义为 1个酶单
位。
(3) POD活性测定
反应池中:0. 5m L1.5% (w /v) 愈创木酚 (溶剂为 50%
乙醇) +0. 2mL0.5% (w /v) H2O2 +0. 2m L酶液 +2.1 mL
0. 05mo l /L, pH 6. 5磷酸缓冲液 , 在 30℃保温 3 m in, 470 nm
测吸光度变化 ΔA。吸光度变化 0.01定义为 1个酶单位。
2 结果与讨论
2. 1 冻结温度曲线
在冻结过程中 , 食品的温度逐渐下降 , 显示冻结期间食
品温度与时间的关系曲线 , 称之为 “冻结温度曲线” 。曲线
一般分为 3个阶段 [ 6]:初阶段 , 即从初温到冰点 , 这时放出
的是显热。此热量与放出的全部热量比较 , 数值较小 , 故降
温快 , 曲线较陡;中阶段 , 此时食品大部分水分结成冰。由
中国食用菌 EDIBLE FUNGI OF CH INA Vo l. 26 No. 2
于冰的潜热大于显热约 50倍 ～ 60倍 , 整个冻结过程中大部
分热量在此阶段放出 , 降温慢 , 曲线平坦;终阶段 , 从成冰
到终温 , 此时放出的热量一部分是冰的降温 , 一部分是余下
的水继续结冰。冰的比热比水小 , 照理曲线更陡 , 但因还有
残留水结冰 , 其放出的热量大于水和冰的比热 , 所以曲线不
及初期阶段那样陡峭 。
黑牛肝菌在 - 100℃、 -80℃、 - 60℃及 - 35℃4种温度
下的冻结温度曲线如图 1 ～ 4所示。
图 1 黑牛肝菌 - 100℃冻结温度曲线
图 2 黑牛肝菌 -80℃冻结温度曲线
图 3 黑牛肝菌 -60℃冻结温度曲线
图 4 黑牛肝菌 -35℃冻结温度曲线
由以上 4图结果可以看出 , 液氮速冻黑牛肝菌冻结过程
与一般食品的冻结过程不同。 - 100℃冻结时 , 黑牛肝菌的
中心温度随时间匀速下降 , 整个冻结过程没有出现如上所述
的冻结 3阶段现象;与 - 100℃冻结情况类似 , - 80℃冻结
时 , 亦无明显的冻结 3阶段现象 , 仅出现 1个终阶段; -
60℃冻结情况则有些不同 , 在冻结过程中初阶段 、 中阶段及
终阶段都有显现。但其终阶段曲线远比初阶段曲线要陡峭得
多 , 这也与一般食品冻结曲线不一致;而 - 35℃ (缓冻) 则
有明显的冻结 3阶段现象出现 , 且中阶段所需时间长于其它
两个阶段 , 这与一般食品冻结规律相一致 , 但其终阶段似乎
也比初阶段更为陡峭。在以上 4种温度下对黑牛肝菌进行速
冻或缓冻 , 都没有过冷现象出现。
试验结果反映出 , 冻结曲线平坦段 (即中阶段) 的长短
与冷却介质和食品间的温差相关。温差越大 , 则中阶段的曲
线平坦段越短。而试验初期 , 食品表面潮湿 , 或在其表面落
有霜点 , 或样品的震动等使食品表面层有冰形成 , 故无明显
的过冷现象。之后 , 冰晶从表面层向深层发展 , 内层本身就
很少有过冷现象出现的缘故 [ 6] 。
当采用 - 100℃、 - 80℃、 - 60℃及 - 35℃ (缓 ) 把黑
牛肝菌从室温冷冻到 - 30℃时 , 其平均降温速度分别为
27.03℃.m in- 1、 16.74℃.m in - 1、 9. 798℃.m in- 1及 0. 146℃
.m in- 1。本试验中的 - 100℃、 - 80℃及 - 60℃采用喷雾式
流态化液氮速冻装置冻结 , 而 -35℃ (缓) 采用冰箱中静态
空气冻结 , 故速度相差很大。
2. 2 冻结速率对 PPO和 POD活性的影响
黑牛肝菌等植物性食品原料中过氧化物酶有两种存在形
式:可溶性的存在于细胞浆中 , 结合态的存在于细胞壁和细
胞器 (过氧化物体)中;多酚氧化酶也有两种存在形式:结
合态的存在于线粒体 、 叶绿体内 , 可溶性的游离在细胞浆
内。在冻结过程中 , 可溶性 PPO和 POD活性变化由两方面
因素决定:一是部分结合态的 PPO和 POD转变为可溶性的;
二是部分可溶性 PPO和 POD在冻结过程中失活 , 实际测定
的酶的活性是两种作用的平衡结果 [ 5] 。
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第 26卷 第 2期 樊 建 , 等:冻结条件对黑牛肝菌 PPO和 POD活性的影响
在 - 100℃、 -80℃、 - 60℃及 - 35℃ (缓冻) 4种冻结
温度下 , 黑牛肝菌多酚氧化酶 (PPO) 及过氧化物酶
(POD) 活性的变化如图 5、 图 6所示。其中 , S0为鲜品 ,
S1、 S2、 S3、 S4分别为 - 100℃、 - 80℃、 - 60℃及 - 35℃
(缓冻)温度下冻结的样品。
图 5 冻结条件对黑牛肝菌 PPO活性的影响
图 6 冻结条件对黑牛肝菌 POD活性的影响
由图 5、 图 6结果可知 , 在 - 100℃、 - 80℃、 - 60℃及
- 35℃ (缓冻) 4种温度条件下冻结时 , 黑牛肝菌多酚氧化
酶 (PPO) 活性分别下降了 73.5%、 70. 6%、 65.2%及
18.0%, 过氧化物酶 (POD)活性分别下降了 68. 4%、 62. 2
%、 51.7%及 15. 8%。产生上述结果的原因可能是:当将酶
溶液的温度降低到比它的起始冻结点低 10℃以上时 , 所有酶
的活性都会降低 , 冻结的速度影响着未冻结区域的大小 (速
度快冰晶小 , 速度慢冰晶大) 和未冻结区域中溶质的浓度 ,
从而影响到酶的活力;而线粒体和溶酶体等亚细胞器膜的损
害 , 会释放出激活的酶 [ 7] 。黑牛肝菌在 - 35℃缓冻时 , 会产
生大粒冰晶体 , 是否因此对其线粒体和溶酶体等亚细胞器膜
产生了损害 , 从而释放出结合态的酶 , 造成其 PPO和 POD
活性下降的幅度远低于液氮速冻的情况 , 还有待进一步的研
究。
参考文献
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E ffect of Freezing on PPO and POD Activ ity inBo le tus aereus
FAN Jian, ZHAO T ian - rui, CAO Jian - x in, QIN Yu - yue
(Resea rch Center for Food Enginee ring o fKunm ing University of Science and Techno logy, Kunm ing 650224, China)
Abstrac t:Using slow freezing and liquid nitrogen quick freeze r by the fashion of spray and flowed sta te, the effect o f freezing tem pe ra-
tu re and ra te on po lypheno lox idase (PPO) and pe rox idase (POD) activ ity in Boletus aereus we re stud ied.The results show tha t free zing
tem pe ra ture and rate significantly affected enzym atic ac tivity free ze Boletus aereus unde r - 100℃, - 80℃, - 60℃ and - 35℃ ( slow
freezing), its ac tiv ities of PPO decreased 73. 5%, 70.6% , 65. 2% and 18. 0%, and activ itie s of POD decrea sed 68.4%, 62.2%,
51.7% and 15.8%.
K ey words:Boletus aereus;F reezing;Enzym a tic ac tivity
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