黃秋云,林偉鋒,陳 中

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,食物蛋白工程研究中心,廣東廣州 510640)

蒸汽滅酶工藝在龍眼果肉中的應(yīng)用研究

黃秋云,林偉鋒,陳 中＊

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院,食物蛋白工程研究中心,廣東廣州 510640)

對龍眼果肉加工前熱燙工藝進(jìn)行了研究,通過 PPO、POD等酶活性指標(biāo)的檢測分析和感官評價,探討了水煮熱燙、蒸汽熱燙這兩種熱燙處理方式對龍眼果肉品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,適宜的熱燙處理工藝 (100℃蒸汽熱燙2min)能很好地鈍化 PPO和 POD酶活性,同時能最大程度地減少龍眼果肉的生青味和蒸煮味。此外,本實(shí)驗(yàn)得到復(fù)合護(hù)色劑對龍眼的褐變最佳抑制效果的配比是：0.1%檸檬酸 +0.1%異抗壞血酸鈉 +0.05%EDTA-Na2。

龍眼,PPO,POD,蒸汽熱燙,護(hù)色劑

1.1 材料與儀器

新鮮泰國龍眼 廣州百佳超市購買;磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、鄰苯二酚、鄰苯二胺、無水乙醇、聚乙烯基吡咯烷酮、過氧化氫、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉、EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二鈉)、檸檬酸 均為分析純。

雙杰牌電子天平、高速冷凍離心機(jī) 日本H IT ACH公司;752N紫外可見分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;M idea電磁爐,Philiphs打漿機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 感官評定 將不同熱燙方式(水煮或蒸汽)處理的龍眼果肉進(jìn)行打漿后進(jìn)行感官評定,從外觀、風(fēng)味、色澤、香味等方面來評價熱燙后龍眼的品質(zhì)。

將經(jīng)過蒸汽熱燙后的龍眼果肉迅速投入配制好的護(hù)色液中冷卻,打漿后進(jìn)行感官評定,從外觀、風(fēng)味、色澤、香味等方面來評價熱燙后龍眼的品質(zhì)。

1.2.3 龍眼果肉中 PPO和 POD活力的測定

1.2.3.1 龍眼果肉的熱處理 將新鮮龍眼清洗,剝殼去核,然后將龍眼果肉分別進(jìn)行水煮熱燙 (70℃/ 5min,80℃/5min,90℃/5min,100℃/5min)、蒸汽熱燙(100℃,1、2、3、4min),熱處理后迅速瀝干并冷卻到室溫,待用。

表 1 不同熱燙處理對龍眼果肉品質(zhì)的影響

1.2.3.2 酶液的制備 參照劉暢[2]的方法 (略有改動),取經(jīng)過熱處理并冷卻后的龍眼果肉 5g,加入40mL預(yù)先冷卻 (4℃)的、含有 0.5g不溶性聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP)的 0.1mol/L磷酸鹽緩沖液中(pH6.8),立即用打漿機(jī)破碎龍眼果肉,勻漿液用冷凍離心機(jī)在 4℃左右,12000r/min離心 20min,取上清液,冷藏于冰箱中備用,為 PPO和 POD的粗酶液。

1.2.3.3 PPO活性的測定 取兩支試管,其中一支加入 0.1mol/L磷酸鹽緩沖液 (pH6.8)1.2mL和 0.1mol/L鄰苯二酚(用緩沖液配制,常溫保存,現(xiàn)配)1.8mL,混勻,作參比液,另外一支加入 0.1mol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.8)1.0mL,0.1mol/L鄰苯二酚 1.8mL和 0.2mL酶提取液,作為待測液。用 1cm比色皿盛裝待測液,立即在 410nm測定吸光值的變化。以每分鐘增加吸光值 0.001的酶量為一個酶活力單位 (U)[3]。

1.2.3.4 POD活性的測定 取兩支試管,其中一支加入 0.05mol/L磷酸鹽緩沖液 (pH6.8)2.3mL,1.5% (w/v)鄰苯二胺-乙醇溶液 (50%乙醇溶液)0.5mL及 0.5%(v/v)過氧化氫溶液 0.2mL,混勻,作為參比液,另外一支加入 0.05mol/L磷酸鹽緩沖液 (pH6.8) 2.1mL,1.5%(w/v)鄰苯二胺-乙醇溶液 (50%乙醇溶液)0.5mL及 0.5%(v/v)過氧化氫溶液 0.2mL,然后加入 0.2mL粗酶液,作為待測液。用 1cm比色皿盛裝待測液,立即在 470nm測定吸光值的變化。以每分鐘增加吸光值 0.01的酶量為一個酶活力單位(U)[4]。

1.2.4 護(hù)色劑對龍眼果肉的護(hù)色效果實(shí)驗(yàn) 分別選用了檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉和 EDTA-Na2作為護(hù)色劑,將經(jīng)過蒸汽熱燙 2min后的龍眼果肉立即分別放入含有上述護(hù)色液中浸泡 30min,瀝干進(jìn)行真空包裝,并以不添加護(hù)色劑作為對照,觀察龍眼果肉在室溫下的色澤變化情況,測定其褐變度,以吸光值大小來表示龍眼的褐變度[5]。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同熱燙方式對龍眼果肉感官質(zhì)量的影響

分別采用 70℃/5min、80℃/5min、85℃/5min、90℃/5min、95℃/5min、100℃蒸汽 /1min、100℃蒸汽 / 2min、100℃蒸汽/3min和 100℃蒸汽 /4min,9個溫度/時間組合滅酶打漿后,從色、香、味 3方面進(jìn)行感官評定,其感官評價結(jié)果見表 1。

通過感官評定,從表 1可以看出：85℃/5min和100℃蒸汽/2min效果較好,基本保持了龍眼原有的色香味。但隨著溫度升高和處理時間的延長,龍眼的顏色加深且出現(xiàn)蒸煮味,使其失去龍眼原有的色澤和香氣。

2.2 龍眼果肉 PPO和 POD活性的變化規(guī)律

熱燙處理時溫度高、時間長可使 PPO和 POD滅活,但勢必加重美拉德反應(yīng)等非酶促褐變,且造成能源浪費(fèi)。此外,熱燙后的龍眼有蒸煮味;而滅酶溫度低,時間短會很難控制 PPO和 POD的殘余活力,從而導(dǎo)致其催化酶促褐變的發(fā)生。

2.2.1 龍眼果肉 PPO活性的變化規(guī)律 由圖 1中可以看出：經(jīng) 70℃/5min、80℃/5min和 100℃蒸汽/ 1min的龍眼的吸光度逐漸增大,說明其多酚氧化酶的活性較大,滅酶效果不太好,沒有達(dá)到滅酶的要求。隨著熱燙時間的延長和熱燙溫度的升高,龍眼的吸光度與其多酚氧化酶活性的下降趨勢具有一致性,盡管在不同的區(qū)間其下降的幅度并不一致。這可能是由于龍眼組織內(nèi)酚類物質(zhì)的多樣性,而測定其酶活性僅采用鄰苯二酚為底物的緣故。

圖 1 熱燙溫度和熱燙時間對龍眼中 PPO活性的影響注：未經(jīng)熱燙處理所測吸光度相對于熱燙處理數(shù)據(jù)過大(0.163),故未將其標(biāo)于圖 1。

2.2.2 龍眼果肉 POD活性的變化規(guī)律 由圖 2可知：龍眼中過氧化物酶所測的吸光度比多酚氧化酶大得多。根據(jù)在判斷果蔬熱燙是否完全時,一般以熱穩(wěn)定性高的過氧化物酶 (POD)的殘余活力作為指標(biāo),當(dāng)熱燙后 POD殘活小于 5.0%時,通常認(rèn)為熱燙已基本充分[6],故在龍眼滅酶中應(yīng)以過氧化物酶(POD)殘活來作為龍眼熱燙充分的標(biāo)準(zhǔn)。從圖 2也可看出：70℃/5min、80℃/5min和 100℃蒸汽/1min的吸光度逐漸增大,說明其滅酶效果不太好,沒有達(dá)到滅酶的要求;其次,85℃/5min、90℃/5min、95℃/ 5min、100℃蒸汽 /2min、100℃蒸汽/3min和 100℃蒸汽/4min的吸光度數(shù)值比較小,說明這些處理?xiàng)l件能夠?qū)^氧化物酶產(chǎn)生一定得滅酶效果,但是隨著熱燙處理溫度的升高和處理時間的延長,龍眼的蒸煮味會越來越濃,結(jié)合表 1可得到,100℃蒸汽/2min對龍眼的風(fēng)味最好。100℃蒸汽在 2min內(nèi)能夠最大程度地抑制酶活性,原因可能是相同時間內(nèi),蒸汽的放熱作用使得其熱效應(yīng)比同溫度下的熱水更強(qiáng),所以蒸汽抑酶的效果要比水煮更好[7]。因此,選擇 100℃蒸汽/2min作為我們考慮的最佳熱燙方式和熱燙時間。

表 2 不同護(hù)色劑對龍眼果肉褐變的影響

圖2 熱燙溫度和熱燙時間對龍眼中 POD活性的影響注：未經(jīng)熱燙處理所測吸光度相對于熱燙處理數(shù)據(jù)過大(0.673),故未將其標(biāo)于圖 2。

2.3 不同護(hù)色劑對龍眼果肉色澤的影響[8]

分別選用檸檬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸鈉和EDTA-Na2作為護(hù)色劑,并以不添加護(hù)色劑作為對照,觀察龍眼果肉打漿后在室溫下的色澤變化情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

從表 2可以看出,通過 100℃蒸汽熱燙 2min后的龍眼果肉,在不經(jīng)任何護(hù)色處理的對照褐變嚴(yán)重,褐變度達(dá)到 0.556。相比之下各種護(hù)色劑都能對龍眼果肉的褐變起到一定的抑制作用。單從防褐變效果來看,以 0.1%檸檬酸的效果最好,這主要是因?yàn)闄幟仕岬募尤虢档妄堁鄣?pH,使抗壞血酸和氨基酸中的氨基基團(tuán)穩(wěn)定,減少抗壞血酸的氧化及還原糖與氨基酸反應(yīng)所帶來的黑色素,從而能較好地保持龍眼原有的色澤。抗壞血酸的護(hù)色作用,除其酸性環(huán)境外,還同其作用機(jī)理有關(guān)。抗壞血酸的護(hù)色機(jī)理主要為：臨二醌 +抗壞血酸→臨二酸 +脫氫抗壞血酸。此外,抗壞血酸還是強(qiáng)還原劑,可捕捉氧氣。在處理樣品后,樣品表面形成一層“保護(hù)膜”,在一定時間內(nèi)可阻止酶促褐變[9]。但是在本實(shí)驗(yàn)中,抗壞血酸的護(hù)色效果相對較差,同時考慮到成本問題,故不采用抗壞血酸。異抗壞血酸鈉的護(hù)色機(jī)制是“捕捉”氧氣,能防止龍眼中多酚類底物氧化,使酶促褐變因缺氧而終止,但龍眼中殘留的氧氣同時也會使異抗壞血酸鈉不斷被氧化,從而會影響龍眼的色澤。因此,異抗壞血酸鈉的添加并不是越多越好,故添加量為 0.1%的護(hù)色效果較好。EDTA-Na2作為一種金屬離子螯合劑,可很好地阻止金屬離子對褐變反應(yīng)的促進(jìn)作用,從而抑制龍眼的褐變反應(yīng),且隨濃度加大,效果也越顯著。檸檬酸、異抗壞血酸鈉和 EDT A-Na2復(fù)合使用,可以起到協(xié)同增效的作用,達(dá)到較為理想的效果。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加 0.1%檸檬酸 +0.1%異抗壞血酸鈉 +0.05%EDTA-Na2和 0.1%檸檬酸 + 0.1%異抗壞血酸鈉 +0.075%EDTA-Na2兩組樣品,褐變度分別為 0.216和 0.279,樣品的色澤良好,且不會對龍眼風(fēng)味產(chǎn)生不利的影響。從產(chǎn)品的安全性考慮,確定 0.1%檸檬酸 +0.1%異抗壞血酸鈉 +0.05% EDTA-Na2為龍眼果肉褐變的抑制劑。

3 結(jié)論

3.1 水煮熱燙和蒸汽熱燙均能有效抑制龍眼果肉中PPO和 POD酶活性,85℃/5min和 100℃蒸汽/2min的效果比較好,其中 PPO幾乎沒有酶活,而 POD殘留的酶活也比較穩(wěn)定,達(dá)到果蔬滅酶的要求。同時由于 85℃/5min相對于 100℃蒸汽/2min來說,蒸煮味更濃,故結(jié)合綜合感官評定可以得到 100℃蒸汽/ 2min的效果最佳。

3.2 添加 0.1%檸檬酸、0.1%異抗壞血酸鈉和0.05%EDTA-Na2對龍眼果肉的褐變有較好的抑制作用,產(chǎn)品色澤良好,且不會對龍眼的風(fēng)味產(chǎn)生不利的影響,是龍眼果肉理想的褐變抑制劑。

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Study on the appliation of the steam-inactivation of enzym e in the flesh of longan

HUANG Qiu-yun,L INW ei-feng,CHEN Zhong＊
(Research Center of Food Protein Engineering,College of Food Engineering, South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)

B lanching trea tm ent technology of longan flesh before p rocess ing was s tud ied.Through de tec tion of the ac tivity of PPO and POD in longan flesh and sensory eva lua tion,we d iscussed the effec t on the qua lity of longan fruit by two b lanching trea tm ents(wa te r-b lanching and s team-b lanching).The results showed tha t suitab le b lanching trea tm ent(100℃s team b lanching2m in)can s ignificantly reduce PPO and POD ac tivity and ge t rid of the bad flavor.In add ition,we got the bes t comp os ition of com b ined color agents was0.1% c itric ac id,0.1% sod ium e rythorba te and0.05%EDTA-Na2.

longan;PPO;POD;s team-b lanching;color agents

TS255.3

B

1002-0306(2010)03-0278-04

龍眼又名桂圓,是我國的特產(chǎn)佳果之一,栽培歷史很悠久,至少已經(jīng)有 2000年以上。龍眼除鮮食外,主要是糖水龍眼罐頭、龍眼干 (桂圓干)、龍眼肉(桂圓肉)、龍眼醬、龍眼膏、桂圓糖果等[1],這些產(chǎn)品的風(fēng)味與龍眼鮮果相差甚遠(yuǎn),營養(yǎng)損耗大,已不能滿足我國龍眼生產(chǎn)地發(fā)展和消費(fèi)者的需求。但是在對龍眼進(jìn)行深加工過程中,龍眼果肉酶促褐變較嚴(yán)重,并且發(fā)生迅速[2],因此對龍眼果肉中引起酶促褐變的相關(guān)酶類的研究顯得非常必要。熱燙處理是最徹底的抑制酶促褐變的方法,被廣泛地使用。然而龍眼果肉加工過程中一個重要的技術(shù)難點(diǎn)就是龍眼的生青味和蒸煮味,一般會影響到龍眼后續(xù)加工的風(fēng)味和口感。目前,龍眼果肉加工中熱燙處理方式主要是水煮熱燙[2],對于蒸汽熱燙在龍眼果肉中的應(yīng)用目前還沒有報道,因此研究蒸汽滅酶在龍眼果肉中的應(yīng)用具有十分重要的意義。

1 材料與方法

2009-05-11 ＊通訊聯(lián)系人

黃秋云(1984-),女,碩士研究生,研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

廣東省產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目(2008B090500082)。