马铃薯贮藏和加工过程中色泽变化的研究

2026/4/24 22:10:52

多酚氧化酶和氧。

褐变在某些食品中是有益的,如面包、咖啡等在加工过程中生成的焦黄色 素及特殊香味等。而在大多数食品中,尤其是水果和蔬菜中的褐变是有害的, 褐变现象是果蔬生产加工过程中普遍存在的问题,是果实品质劣变特征之一, 由紛类化合物引起的酶促褐变及其自身氧化聚合的非酶褐变都会导致褐变的发 生。通常会伴随着产品色泽、气味和硬度等特性的改变,对加工制品的感官特 性具有不利影响,生成的类黑素高聚物难溶于水,不宜被人体消化吸收,使产 品质量下降,更严重的甚至会对产品的安全性造成不利的影响,严重影响到产 品的销售和企业经济效益。 3.1 酶促褐变的机理

酶促褐变是指果蔬组织中的紛类物质在酶的作用下氧化成醌,醌再经聚合形成褐色物质的过程[7]酶促褐变是一个极其复杂的生理生化过程,近些年科研工作者对其机理进行了大量报道,曾先后提出乙醛乙醇毒害学说、氧自由基假说、保护假说、酚-酚酶区域分布等学说,其中酚-酚酶区域分布学说被广泛接受。在植物组织细胞中,质膜结构是天然的保护屏障,能保证膜内外物质交换顺利进行,酚类物质通常分布在组织细胞的液泡内,而主要存在于各种质体或细胞质内,由于酶和底物不接触,因而不易发生褐变。但是当质膜屏障遭到破坏,酚类底物流出与接触在活性氧的参与下被氧化成醌,醌类化合物再经过脱水、聚合反应形成黑褐色物质如类黑素,从而引起褐变反应。由于切分、挤压等处理工艺使组织细胞破碎,酚酶区域化分布遭到破坏,酚类物质与酶接触并在氧气与第章绪论下发生褐变。由此可见粉类物质、酶和氧气是发生酶促褐变的必要条件,三者缺一不可,其中任何一种因素的缺失,褐变都不会发生。 3.1.1 酚类物质

酚类物质在植物体内种类繁多、含量丰富、分布广泛,是果蔬酶促褐变的 重要底物。目前关于酶促褐变的最适底物勘类物质报道较多,不同植物同一植物的不同组织、同一组织的不同发育期,导致褐变的主要酷类物质 的种类或者含量会有所不同[8]。 3.1.2 酶

目前报道与酶促褐变有关的酶主要包括:苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多

酚氧化酶。其中导致果蔬制品发生酶促褐变的主要酶类是多酚氧化酶。苯丙氨酸解氨酶是苯丙烯类物质代谢途径中重要的酶,与果蔬中酚类物质的合成和积累密切相关,可作为褐变的重要指标。指出酶促褐变所需的酷类物质需要在的诱导作用完成积累,而非存在于植物体内的酚类物质被动氧化过程。因此通过抑制活性来控制酹类化合物的合成与积累,可有效降低酶促褐变带来的危害。过氧化物酶(与植物组织的愈伤有关,如木质化。酚类物质在的参与下可以被氧化,因而认为过氧化物酶在果蔬褐变过程中也起着重要作用多酌氧化酶最初发现于蘑菇中,现已被证明广泛存在于自然界中,位于细胞的质体内与膜结合呈潜伏状态,当植物组织受外界环境影响(如机械损伤等),细胞质膜结构被破坏,与酚类物质接触在氧气的参与下发生一系列氧化还原缩合反应,引起褐变反应。 3.1.3氧气

多酚氧化酶催化氧化酚类物质主要包括两种途径:一种是将具有单酚类结 构的物质氧化为双般,另一种是直接作用于具有相邻两个酸羟基结构的底物将 其催化氧化成为醌类物质。两种途径都需要氧气的存在下才能进行,多酚氧化 酶活性中心的存在形式与氧气密切相关。然而相关报道指出外界环境中的氧气并不能直接对酶促褐变起作用,而必须是在低氧或高二氧化碳伤害及其它外界因素所引起的果蔬组织生理失调在代谢过程中产生的活性氧。 3.2 防护措施

(1)浸水法 如把削皮后的土豆等易变色的蔬果浸在冷水里,使其与空气中的氧隔绝,它们就不会变色了。(2)加酸法 酚氧化酶在PH值为6-7时活性最强,PH值小于3时,活性会降低。因此,在食品中加酸醋降低PH值,可以抑制酶的活性,减慢变色速度 所以,削皮后最好立即吃掉。控制土豆变色的简便办法是,把去皮的土豆立即浸在冷开水、糖水或淡盐水中,使之与空气隔绝,以防止植物细胞中酚类物质的氧化。不过,从保存土豆中营养成分的角度来说,去皮土豆不宜浸泡过久。

4.油炸过程中色泽的变化 4.1油炸过程中色泽变化原因

油炸过程中色泽变化原因主要有三方面1,酶促褐变 氧化有三个条件:酚类物质、 酶、 氧气.抑制变色只需控制好三个条件便可减缓褐变。同时热烫也能

使酶失活,隔绝空气,加入酶促抑制剂,亚硝酸盐之类的物质也能起到护色作用。2,美拉德反应

用二氧化硫、亚硝酸盐抑制,降低温度,降低pH均可护色。3,油脂酸败对食品色泽的影响。包括水解型酸败,酮型酸败 ,氧化酸败。从机理上说,油脂的自动氧化是一种自由基反应,它包括链引发、链传递、链终止3个阶段。从反应过程来看,自动氧化过程分为5个步骤。分别是诱导期、发展期、跃变期、终止期和劣变期。油脂酸败后不仅颜色加深,附着于马铃薯上影响美感,食欲,还不利于人体健康。 4.2 防护措施

实验通过对柠檬酸、亚硫酸氢钠、VC3种褐变抑制剂,通过配取不同浓度,得出真空油炸马铃薯片最佳护色工艺。结果表明:马铃薯片经过4组护色液配方处理之后,即:柠檬酸1‰,亚硫酸氢钠1‰,VC115‰,产品具有最佳的感官品质和色泽值,同时对其水分含量、水分活度和脂肪含量均无显著性影响。在应用真空油炸技术生产马铃薯片的过程中,除了要掌握油炸过程中的真空度、油炸温度、油炸时间、脱油时间等参数外,还应严格掌握油炸前的预处理技术,如护色、漂烫、冷冻等工艺过程,适当的预处理可以保持果蔬的原色、原味,减少油炸脆片变形,降低产品含油率等。姚晓敏研究了马铃薯中多酚氧化酶活性的pH值、温度等有关因素,筛选了以亚硫酸钠、硼酸、抗坏血酸、氯化钙为主的护色剂,提出了抑制马铃薯褐变的一些措施;钟瑞敏[9]等根据多酚氧化酶的特性采用正交实验获得鲜马铃薯片非硫钝酶的最佳工艺,并进一步筛选出冷藏和炸前脱水处理时经济实用的护色方法 。但目前为止,国内尚无护色工艺对真空油炸马铃薯片品质的影响的研究报道。因此,为提高真空油炸马铃薯片的品质,作者选择柠檬酸、亚硫酸氢钠、VC3种来源广泛且又安全有效的褐变抑制剂,通过配取不同浓度,分别将柠檬酸、亚硫酸氢钠 和VC按表1所示的6种浓度进行配取,每种浓度的护色液分别配制250mL。配好护色液后,分别用于浸泡土豆片15min。最后得出真空油炸马铃薯片最佳护色工艺[10]。

了解马铃薯发生色泽变化的原因并且掌握马铃薯的护色防护措施对马铃薯的色泽变化起着关键性的作用。控制环境条件,减少或除去对其色泽有影响因素可以高效的保持马铃薯产品的色香味及其营养价值。相信经过不断的研究和

进步,人类会研制出更有效的护色技术。

参考文献:

[1]沈金玉,黄家音,李晓莉果蔬酶促褐变机理及其抑制方法研究进展[J]食品研究与开发,2006,

[2]程天庆.马铃薯栽培技术.北京:金盾出版社,1991

[3] 陈芳.加工用马铃薯“低温糖化”机制和适宜贮藏温度的研究 [D]. 京:中国农业大学,1998.

[4]张聚华,罗容 . 马铃薯贮藏过程的品质分析[J]. 北京服装学院学报,1999(1):53.

[7]陈彦云.马铃薯贮藏期间干物质、还原糖、淀粉含量的变化[J].中国农学通报,2006(4):84.

[8]巩慧玲,越萍,杨俊丰.马铃薯贮藏期间淀粉和还原糖含量的变化及回温处理的影响[J].食品工业科技,2008(2):277.

[9]姚晓敏, 赵金香.马铃薯褐变的控制[J ].上海农学院学报,2000,18(1):40 [10]胡明.果蔬防褐变技术研究[D].天津科技大学,2009.


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