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1、黑龙江东方学院黑龙江东方学院食食 品品 化化 学学 综综 合合 设设 计计 实实 验验实验题目：果蔬褐变机制及其防止初探姓 名白也学 号12203102专 业 食品科学与工程（粮食工程）年 级2012指导教师姚 晶学 部食品与环境工程实验日期2014 年 6 月 11 日食品化学综合设计实验- -果蔬褐变机制及其防止初探摘 要介绍酶促褐变的机理及与褐变相关的酶,并从物理、化学等方面介绍了一些新近发展的酶促褐变抑制方法。鲜切马铃薯由于切分造成机械损伤导致组织细胞破裂,使细胞内的化学成分在酶的作用下相互作用,迅速产生褐变,引起外观色泽的变化,同时改变风味,造成营养物质损失,降低鲜切马铃薯的商品价值
2、和食用价值。本实验研究选用新鲜马铃薯为试材,探讨引起鲜切马铃薯褐变的多酚氧化酶的部分特性,有针对性的配合控制鲜切马铃薯褐变的护色剂和控制微生物生长的化学和物理方法,延长鲜切马铃薯的贮藏期。关键词：鲜切马铃薯；酶促褐变；机理；控制目 录摘 要.I1 前言.11.1 褐变.11.1.1 酶褐变的酶类.11.1.2 酶促褐变的条件.11.2 研究的目的和意义.21.2.1 研究目的.21.2.2 研究意义.22 材料与方法.32.1 实验材料.32.1.1 实验原料.32.1.2 实验试剂.32.2 实验设备.32.3 实验方法.32.3.1 多酚酶（PPO）液的提取和分离.32.3.2 PPO 活
3、力的测定.43 结果与讨论.53.1 热烫对鲜切马铃薯褐变的影响.53.2 亚硫酸钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响.53.3 抗坏血酸溶液对鲜切马铃薯褐变的影响.63.4 氯化钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响.7结 论.8参考文献.9致 谢.10食品化学综合设计实验- 0 -果蔬褐变机制及其防止初探1 前言1.1 褐变褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象，按其发生机制分为酶促褐变和非酶褐变两大类。对酶促褐变机理的研究，目前国内外比较接受的是酚、酚酶的区域性分布假说。酚类物质和酶在细胞内通过一系列膜系统实现区域划分布，使酶和底物相互接触而引起果蔬褐变。褐变多发生在较浅色的水果和蔬菜中，如苹果、香
4、蕉、杏、樱桃、葡萄、梨、桃、草莓和土豆等，在组织损伤、削皮、切开时细胞膜破裂，相应的酚类底物与酶接触，在有氧情况下，发生酶促褐变。介绍与你所做实验内容有关的知识或资料。1.1.1 酶褐变的酶类催化酶促褐变的酶类主要为多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD） 。PPO 活性的最适 PH 值为 5.07.0，有较强的耐热性，可被有机酸、硫化物、金属离子螯合剂、酚类底物类似物所抑制。POD 在 H2O2 存在下迅速氧化多酚物质，可与 PPO 协同作用加剧果蔬褐变。1.1.2 酶促褐变的条件酶促褐变主要取决于果蔬中丹宁的含量，果汁中丹宁含量 0.045%以下时，在空气中静置 3h4h 时并不变色，而
5、当其含量超过 0.11%时，在空气中变色迅速。酶促褐变必须同时具备 3 个条件，即酚类物质、多酚氧化酶和氧。如柠檬、柑橘、菠萝、葡萄柚、西瓜、番茄等，因缺少诱发褐变的酶，故不易发生酶促褐变。含有多酚类的果蔬在多酚氧化酶的催化下，首先氧化成邻醌；然后邻醌或未氧化的邻二酚在酚羟基酶催化下进行二次羟基化作用，生成三羟基化合物；邻醌再将三羟基化合物氧化成羟基醌；羟基醌易聚合而生成黑色素。 1.2 研究的目的和意义1.2.1 研究目的研究目的 1.观察加工过程中物料的褐变状况。要求采用不同的防止褐变措施，观察防食品化学综合设计实验- 1 -止褐变的结果。2.通过实验进一步认识食品在贮存和加工过程中各类型
6、褐变的机理、反应的途径，防止褐变应采用的措施。1.2.2 研究意义研究意义 过去鲜切蔬菜的酶研究集中于酶活性的测定，但传统 PPO 酶活性的测定受到PPO 酶易氧化失活及过氧化物酶的干扰等因素的影响，本研究从编码褐变关键酶基因 mRNA 含量的角度研究褐变抑制与酶的关系，深入揭示了褐变抑制机理，为进一步从分子生物学研究鲜切蔬菜褐变奠定了基础。食品化学综合设计实验- 2 -2 材料与方法2.1 实验材料2.1.1 实验原料新鲜的马铃薯：哈尔滨当地购买2.1.2 实验试剂无水亚硫酸钠分析纯国药集团化学试剂有限公司抗坏血酸分析纯哈尔滨市新春化工厂磷酸氢二钠分析纯天津耀华化学试剂有限公司磷酸二氢钾分析
7、纯天津化学试剂三厂丙酮分析纯哈尔滨蓝星石化工厂氯化钠分析纯天津金汇化学试剂有限公司2.2 实验设备Spectrumlab54 型可见分光光度计上海棱光技术有限公司PB3002-N 型精密电子天平美国双杰兄弟(集团)有限公司2.3 实验方法2.3.1 多酚酶（PPO）液的提取和分离将马铃薯快速去皮，切成厚度 12mm 的簿丝。1.称取马铃薯样品 5g，共 5 份，至于烧杯中，放入 60 摄氏度水浴锅中热烫，时间分别为 0s,30s,45s,60s,75s;2.称取 5g 马铃薯样品，共 5 份，放入预先配置的一定浓度（分别为0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和 0.30%)的抗坏血酸溶液，浸渍两分钟后取出，3.称取 5g 马铃薯样品，共 5 份，放入预先配置的一定浓度（分别为0、0.5%、1.0%、1.5%和 2.0%）的亚硫酸钠溶液，浸渍 2 分钟后取出；4.称取马铃薯样品 5g，共 5 份，放入预先配置的一定浓度（分别为0、1%、1.5%、2.0%和 2.5%）的 NaCl 溶液，浸渍 2 分钟后取出。将以上
