板栗制品褐变发生的机理及控制措施.doc

板栗制品褐变发生的机理及控制措施板栗(Castamea mollissima Blume)是我国著名的"干果之王”，又称栗了，在全 国各地均有栽培板栗果肉营养丰常、香糯可口、风味独特，富含蛋白质、脂肪、碳 水化合物、各种维生素A、Bi、B” C以及Ca、P、Fe、K等多种矿质元索，是一 种较为理想的保健食品原料，深受消费者喜爱，市场需求强劲而板栗制品褐变是板 栗加工中普遍存在的现象，是板栗加工中亟待解决的一大技术难点，为此探索板栗制 品的褐变机理，找出适宜的控制措施具有重要意义为此我们结合自己的实践和相关 报道资料介绍了板栗褐变的主导因了和控制途径1酶促褐变多酚氧化酶(Polyphenol oxidase ,PPO)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)广泛存在于板 栗果肉中陶月良等丁研究发现：板栗的PPO、POD主要集中于板栗边果肉，而板栗 的褐变也主要出现于板栗果肉的外表许多研究已证实PPO、POD是引起水果、蔬菜 发生酶促褐变的主要酶类，它与果蔬组织中的内源性多酚类物质如儿茶酚、单宁、花 青索、酪氨酸、绿原酸等在果蔬细胞受到损伤的情况下(破坏了氧化还原偶联反应的 平衡)，使得原来彼此隔离的酚类化合物和多酚氧化酶、过氧化物酶相互接触，在氧 的参预下(市伤口进入)，酚类化合物就氧化形成醞类化合物，囉再聚合形成褐色素 或黑色素，导致褐变现象的发生。

如梨黑心病、石榴、荔枝2、香蒸彳果皮纟R织的褐 变，以及蘑菇、桃*加工品的褐变等板栗果肉中单宁等物质在多酚氧化酶作用下氧 化形成褐色以至黑色物质，严重煤响了其外观质量同时酪氨酸也可在中酚酶、儿茶 酚酶的共同作用下氧化形成3、4■二拜基苯丙氨酸，3、4•二醜基苯丙氨酸，再聚合为 多巴色素，后者再发生白身聚合成黑色素，这也是引起褐变的一个因素2非酶褐变美拉徳反应(Maillard Reaction)由于栗实中含有氨基化合物如胺、氨基酸、肽、 蛋白质和拨基化合物糖类，因此在加丁•和贮藏过程中易产生美拉徳反应，通过交联(斯 特雷克尔降解、醛醉缩合)形成中间产物薛夫碱(Shiffbase ),再同氮基化合物进行 醛基•氨基反应，产生引起食品非酶褐变的主要物质类黑精(Malanoidin)美拉徳反应 十分复杂、反应历程、产物性质、结构等不仅受到氨基酸及糖的种类、性质影响，还 受反应时间、温度、PH值、水分等影响，这为我们解决美拉徳反应引起的非酶褐变 提供了帮助，茅林春⑸和王世锦⑹认为板栗的褐变主要由此因素引起，而陶刀良等丁 以及唐茂芝等⑺认为引起板栗褐变的原因主要是酶促褐变我们认为板栗的褐变是酶 促褐变(PPO、POD引起)和非酶促褐变(美拉徳反应)共同作用的结果。

金属离了引起的褐变研究发现Fe Sn Cu Pb等金属离了对果蔬褐变有促 进作用樊连福®研究证实：栗果实与金属铁作用生成黑色的化合物，与锡长时间加 热共乔时，能生成玫塊色的化合物，与碱作用易于变黑，由于金属离了引起的褐变是 外部因素造成，所以比较容易解决3控制途径3.1酶促褐变的控制温度处理由于多酚氧化酶、过氧化物酶等所有酶类均是由蛋白质构成，较高的 温度处理易使酶失活在板栗加丁•中应注意防止处理温度过高（＞100°C）、处理时间 过长造成的果肉脱落和破碎现彖，以及制品汁液的混浊和淀粉值的析出，还有美拉徳 反应非酶褐变的加剧采取适宜的方法可达到使酶失活，保持品质完好之目的如郑 国社等9采取分段升温一分段降温预点法，陶刀良等丁采用沸水浴可使板栗边果肉的 PPO、POD活性10s降到极低点，20s几乎为零另外根据不同酶作用的最适温度， 采取不同温度处理进行分段钝化，从而“跨越”酶作用的最适温度线，达到使酶失活 的目的均是行Z有效的方法酸处理 林植芳等”认为柠檬酸可抑制酶活性PH值越低，酶PPO、POD活性 愈低,这同酶作用的最适PH值范围有关，如板栗的PPO最适PH为4.1〜5. 24同时 柠檬酸、植酸、磷酸等还可作为一种螯合剂，对来白于自来水中的对果蔬褐变有促进 作用的金属离子等有螯合作用，防止了金属离子引起的非酶褐变。

亚硫酸盐类处理 亚硫酸盐类如亚硫酸钠、偏二硫酸钠、焦亚硫酸钠以及亚硫酸 氢钠等是一类常用保鲜剂，它可在极小浓度下，大大抑制酶活性从而在很大稈度上抑 制酶促褐变，SO?可与有机过氧化物中的氧化合，使其不生成过氧化氢，则过氧化物 酶POD便失去氧化作用，同时SO?又能与单宁的酮基结合，使单宁不受氧化，使PPO、 POD失去了作川底物，从而阻止了酶促褐变，另外亚硫酸氢盐产生的稀酸坏境，使美 拉徳反应的碳氨缩合产物很易水解，从而也抑制了由美拉徳反应引起的非酶褐变但 由于SO2具有人们不可知的危害性，探索天然抗褐变抑制剂取代亚硫酸盐类已成必然 Z势天然褐变抑制剂处理 如VC、D■异抗坏血酸钠、二硫苏糖醉（DTT ）、L■半胱 氨酸、谷胱甘肽以及一些蛋白质、肽、氮基酸等不同来源的PPO它们的理化性质 存在差异，同一种物理或化学处理敏感性就存在差界"，应根据不同的对象选择不同 的天然抑制剂仲飞⑫研究发现：L■半胱氨酸可有效抑制苹果PPO的活性，陶月良等 丁研究认为：Vc和二硫苏糖醉对板栗果肉均有很好的抑制作用，但对POD抑制一段 时间后有恢复活性的趋势，而对PPO抑制效果相当稳定，Vc及其衍生物可抑制醞类 的生成，但只能起到暂时的作用（因为Vc易在微量金属离了催化下降解与氧很快地 发生褐变反应，而L•半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等硫氢化合物能与PPO催化 形成的醜类反应生成稳定的无色化合物，或与C『形成稳定的络合物，另外一些蛋H 质、肽、氨基酸可頁接抑制PPO催化氧化酚生成酿的反应，因此在板栗制品的褐变防 止上探索天然物质取代亚硫酸盐完全具有可能，我们已在这方血开展了一些T作。

3.2非酶褐变的控制美拉徳反应的控制 由于此反应同温度关系密切，研究发现每升高10°C,美拉 徳反应速度增加3-5倍，反应时间愈长呈色越深，因此在板栗加工中应尽量避免高温 长时处理，同时应尽量降低PH值环境，因为美拉徳反应随PH值升高而加剧，如在 碱性条件下，氨基酸呈阴离子状态，利于氨基反应金属离子引起的褐变控制在加T处理过程中应尽量减少物料同铁铜等T具及 碱类物质的接触机会，加工用水尽量用软水，另外加入金属离了螯合剂EDTA・2Na、 柠檬酸、植酸、磷酸等结语板栗制品的褐变是困扰板栗加工企业的一大技术难题，目前仍没有适宜的防止 方法，探索其机理及有效控制途径意义重大，实践已证明单独使用一种褐变抑制剂效 果不太理想通过深入了解不同物质抑制褐变的机理，利用彼此的增效、协效作用进 行抑制剂的复配（在抑制酶促褐变的同时，也抑制非酶褐变）来解决板栗的褐变问题 值得深入研究，同时积极探索天然抗褐变剂在板栗制品上的应用，以满足人们崇尚自 然的健康需求。