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1、青岛农业大学海都学院本科生毕业论文（设计）题 目： 鲜切山药的褐变控制技术探讨 专 业： 食品科学与工程 2014 年 06 月 16 日目 录摘要2Abstract31 前言41.1 鲜切产品简介41.2 鲜切果蔬加工中的品质变化41.3 鲜切褐变控制技术研究进展51.3.1 鲜切果蔬研究进展51.3.2 鲜切果蔬褐变技术研究进展51.4 山药生产与研究现状81.5 本课题研究的内容、目的及意义92 材料与方法92.1 实验材料92.2 主要仪器92.3 试验处理方法102.3.1 样品处理方法102.3.2 试验方法102.3.3 主要指标测定方法113 结果与分析113.1 单一褐变抑制
2、剂对鲜切山药褐变的影响113.1.1 抗坏血酸对感官效果的影响113.1.2 柠檬酸对感官效果的影响133.1.3 氯化钙对感官效果的影响143.2 复合抑制剂对鲜切山药抑制褐变的影响153.3 鲜切山药加工工艺关键控制点对褐变的影响154 小结17致 谢18参考文献19鲜切山药的褐变控制技术探讨摘要：本文针对水果贮藏加工过程中出现的褐变问题，以市售新鲜山药为主要原料，分别研究了柠檬酸、抗坏血酸、氯化钙这些常用护色剂在单因素实验的基础上进行正交实验，并通过感官评定确定最佳配方。在考虑浸泡温度、时间的基础上，通过正交试验，确定了山药的最佳护色方法，即：0.3%柠檬酸，0.3%抗坏血酸，0.3%氯
3、化钙溶液 80浸泡 1 min ，可有效的防止山药后续加工过程中的褐变。为新鲜果品的加工保鲜提供了一定的理论基础。关键词：鲜切；山药；褐变；色泽控制 Study on the fresh cut yam Browning control technologyAbstract:Abstract: This paper aims at the problem of fruit browning appeared in the process of storage. With the fresh yam as the main raw material, the writer respectivel
4、y studies citric acid, ascorbic acid as well as calcium chloride and orthogonal experiments were carried out which these common color fixatives was on the basis of single factor experiments, and then determine the best formula through the sensory evaluation. In considering the soaking temperature an
5、d time and based on the orthogonal experiment, the best method of yam color protection is finally determined, i.e. 0.3% citric acid, 0.3%ascorbic acid and 0.3% calcium chloride soak in 90 solution for 1 minute, which can effectively prevent yam from browning in the subsequent processing. This paper
6、provides a certain theoretical basis for the fresh fruit preservation and process.KeyKey words:words: Fresh cut;yam; browning;color change1 前言1.1 鲜切产品简介鲜切果蔬(Fresh-cutfruits andvegetables)又称最小加工果蔬、部分加工果蔬、轻加工果蔬等，国际鲜切产品协会(IFPA)对鲜切产品的定义1为：“任何品种的水果或蔬菜，只要加工艺过程改变了其物理的原始形态，但仍然保持其新鲜状态的果蔬产品” 。鲜切果蔬正日益受到消费者的青睐和
7、农产品加工企业的重视。随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，消费者选购水果蔬菜时越来越强调新鲜、营养、方便等特性。而鲜切果蔬既保持了果蔬原有的新鲜状态，又经过加工使产品清洁卫生，达到即食、即用的目的，方便快捷；在生产中，鲜切果蔬过严格的清洗、消毒、包装等工序，减少了微生物侵害并降低了农药残留，大大增加了产品的安全性；鲜切果蔬经加工后重量和体积减小，降低了产品的运输费用；鲜切果蔬可在原料产地集中加工，一方面能促进种植，提高农民收入；另一方面产品可食用率接近 100%，减少了城市生活垃圾来源，更好的保护城市环境，必将受到社会普遍的欢迎。鲜切果蔬在上个世纪 40 年代就已经出现在欧美一些国家的零售
8、市场，因为不可预见的产品质量和短的货架期，该类产品在当时却没有取得成功。主要原因是加工厂采用有质量缺陷或质量低劣的果蔬作为鲜切加工的原料：不能保证原料在整个加工过程中处于冷藏温度的环境之下；不能保证对加工产品采用合理安全的包装。1.2 鲜切果蔬加工中的品质变化果蔬切分会引起一系列的感官及营养品质下降。由于切割去除果蔬表皮组织，造成细胞破裂，从而使水分散失速率以及营养成分氧化急剧上升，致使产品萎焉、皱缩、干化、褐变，失去新鲜状态。褐变是鲜切果蔬贮藏中一个非常严重的不良变化，切割也会诱导一些与变色有关的酶类如果胶酶、纤维素酶、脂酶、过氧化物酶等生物合成2，组织软化，硬度下降。酶促褐变是在有氧、底物
9、、酶条件下发生的。PPO 几乎存在于所有植物中,它是发生酶促褐变的主要酶。在有氧条件下 PPO 催化具有邻二羟基的绿原酸、儿茶素等生成邻二醌，邻二醌再进一步作用生成高分子复合物而导致褐色色素的生成。其最初产物醌类可发生三种类型化学反应：醌类物质之间的相互作用，形成高分子聚合物；与氨基酸或蛋白质形成大分子复合物；氧化程度低的物质被氧化。其中反应会聚合生成褐色色素，且分子量愈大，颜色愈深；反应的产物是无色的，但醌类本身又被还原为二酚物质，二酚又成为 PPO 的底物，如此不断被 PPO 所利用，直到失活或氧化程度低的物质被全部利用。PPO 所引起的反应会使果肉(汁)产生异昧，造成营养损失，引起感官质
10、量的明显下降。果蔬褐变以酶促褐变为主，在果蔬的鲜切加工、贮藏过程中，防止褐变是一个十分重要的研究课题。1.3 鲜切褐变控制技术研究进展1.3.1 鲜切果蔬研究进展鲜切果蔬最早起源于美国，当时主要是供应餐饮业和零售业。80、90 年代后鲜切果蔬在美国、欧盟、日本等发达国家得到了迅速发展，产量不断增加，品种不断增多，已成为果蔬产业化新的发展领域和方向之一。而我国鲜切果蔬起步较晚，始于上世纪 90 年代初期，目前，鲜切果蔬研究和生产总体上缺乏系统性，生产规范化和标准化程度低，设备落后，与发达国家相比有较大的差距。随着经济的发展、人民生活质量的不断改善以及消费习惯的改变，科技水平的迅速提高，鲜切果蔬也
11、将得到较快的发展，成为果蔬采后新的发展方向。因此，酶促褐变已成为研究者在研究鲜切产品变色中重点考虑的问题。目前国际上常见的鲜切果蔬原料主要有马铃薯、梨8、苹果、菠萝7、香蕉6、桃5、洋葱、胡萝卜、生菜3、甘蓝4等，产品品种达上百种之多。1.3.2 鲜切果蔬褐变控制技术控制褐变主要是抑制酶活和控制氧来，主要途径有：钝化酶的活性(热处理或加抑制剂)、改变酶的作用条件(如最适 pH 值、温度等)、驱除氧气或加吸氧剂、添加抗氧化剂及金属离子螯合剂等。（1） 化学方法目前使用较多的褐变抑制剂主要有柠檬酸、抗坏血酸、异抗坏血酸钠、焦磷酸钠、EDTA、氯化钙、4-己基间苯二酚(4-HR)，以及含 SH-氨基
12、酸如 L 一半胱氨酸、谷胱甘肽、亚硫酸盐等。二氧化硫和亚硝酸盐是防止果蔬酶促褐变最常用的物质。他们既可以直接作用于酶本身，降低对单酚和二酚类的催化反应速率，又可以与第一步反应产物发生不可逆结合生成无色物质。同时，亚硫酸钠有漂白和抑制微生物生长的作用9。虽然亚硫酸盐是高效的酶促褐变抑制剂，但其用于生食或鲜销果蔬时不具有公认安全性，已经被限制使用10，所以人们正致力于研究亚硝酸盐的替代品。抗坏血酸是近年来研究最多的亚硫酸盐替代品，它在反应中对多酚氧化酶反应体系的作用是相当复杂的。它既作为醌的还原剂，又作为酶分子中铜离子的鏊合剂，通过一 0H 与多酚氧化酶的辅基 Cu 离子鏊合。它甚至可以被多酚氧化
13、酶直接氧化，起到竞争性抑制剂的作用。杨方琪等人11等人对广东芝麻香蕉的酶褐变研究中发现，在反应开始前的一段时间内，有时反应混合物的透光率会大于 100，这表明 AA 不仅能够抑制多酚氧化酶的酶促褐变，而且也起漂白作用。不幸的是，一旦 AA 被完全氧化脱氢抗坏血酸(DHAA) ，醌类物质积累并引起褐变12。Sapers 和 Miller 用 AACA 处理削皮土豆，可获得大约 2 周保质期的鲜切土豆13；苹果肉片用高浓度 AA(质量百分数为 15)浸泡 20min，在4-6下贮藏 3-4d 而不发生褐变14；使用 pH 值为 7-9，质量分数为 0.2的 AA和 0.30.4的氯化钙(CaCl2
14、)溶液处理苹果肉时，抑制褐变效果更好15。在果蔬加工中，添加 AA 不仅可以防止褐变、保护花青素、避免氧化，而且还可以增加果蔬营养价值，不过其作用是短暂的16。柠檬酸作为螯合剂和酸化剂都有抑制 PPO 的作用。利用 CA 和 CA-AA 结合物以及苯甲酸或山梨酸作为浸淋剂处理鲜切土豆得到较好的结果。陈秀芳等17发现在包装前将桃用 0025CA 和 0081AA 的混合溶液处理后，桃 PPO 活力抑制达到了最佳效果。半胱氨酸通过和酚类化合物反应生成稳定、无色化合物来抑制色素形成。在梨18、香蕉19，和莲藕20的防褐变研究上，半胱氨酸被用作褐变抑制剂，它同样也是商业褐变抑制中的一个组分。 Gunes 和 Lee 报道畔 J，L-Cys(O5
