微波預處理蘋果原料能夠有效防止蘋果汁褐變

微波預處理蘋果原料可以提高蘋果汁的色值（表征蘋果汁的褐變程度，數值越大，蘋果汁顏色越淺，褐變越輕），降低多酚氧化酶的活性，引起氨基態氮含量下降，并使蘋果汁的略微酸度提高。

此研究報告刊登于《農業工程學報》2010年第5期，題為“微波預處理原料對蘋果汁褐變的影響”，第一作者為山西師范大學工程學院的張少穎博士，通訊作者為該校的王向東教授。

防止蘋果汁褐變一直是果汁研究的熱點難題之一。蘋果汁褐變是蘋果汁在加工或儲存過程中顏色由誘人的金黃色逐漸轉變為發暗的紅棕色過程。其褐變主要是酶促褐變和非酶褐變，酶促褐變是由于在打漿、取汁等工序過程中，由于果肉組織破碎，酶與底物的細胞區域化被打破，在有氧氣的條件下，果蔬中的多酚氧化酶（PPO）催化酚類物質氧化變色所致。非酶褐變是在果蔬汁的加工和儲藏過程中引起的，這類褐變主要是由還原糖和氨基酸之間的美拉德反應引起的，而還原糖和氨基酸都是果蔬汁本身所含的成分，因此較難控制。通常果汁發生褐變時，感官品質變差，營養價值降低，商品價值也隨之下降。目前，人們或者通過活性炭、樹脂吸附脫色等方式來減輕褐變；或者添加苯甲酸、亞硫酸氫鈉等食品添加劑來防止褐變。這些加工方式成本偏高，也不符合當前食品安全的發展趨勢。

為了在符合食品安全的條件下經濟合理地尋找一種防止蘋果汁的方法，山西師范大學王向東教授課題組應用微波預處理蘋果原料，首次探討微波的處理功率和處理時間對蘋果汁褐變的影響。

他們采用藤木1號蘋果為原料，將蘋果洗凈，切成1 厘米×1 厘米的小方塊，分別以90、270、450、720、900 瓦的微波功率和25、50、75、100、125 秒時間梯度進行組合，分別輻照果塊，考察微波處理對蘋果汁褐變的影響。同時測定了經不同功率和不同時間微波處理后蘋果汁的色值、多酚氧化酶的活性、氨基態氮含量和酸度的變化，并觀察了蘋果汁儲存45天后的色值。課題組研究發現，微波功率720～900瓦和處理時間75～125 秒，能夠有效防止蘋果汁的褐變。在微波處理功率900 瓦，處理時間100 秒時，所得蘋果汁的色值為82.0，且在室溫儲存45天后，其色值為67.8，比未經微波處理的高91.5%，此結果說明經微波處理的原料所得蘋果汁的顏色穩定性較好。

由試驗結果可推斷，微波在較短時間（0～25 秒）和較低功率（90～270瓦）作用下，促進酶促褐變，此時的多酚氧化酶的活性高于對照；而微波在長時間（125 秒）和大功率（900 瓦）作用下，加速非酶褐變（美拉德反應）；微波在較長時間（75～125 秒）和較高功率（720～900瓦）下處理原料果塊，能有效抑制褐變。在中等強度微波作用條件下，既可以迅速鈍化酶，防止發生酶促褐變，又不至于使原料果塊過度受到微波作用，引發劇烈的美拉德反應。

有研究表明，在胡蘿卜片和蘋果片的干燥加工中，中等強度微波處理可使果片的褐變程度較熱風干燥降低。也有研究發現，微波處理蘋果漿可以提高出汁率，并且能改善蘋果汁的營養品質。而對于微波處理對蘋果汁色值方面的影響還未見報道。本試驗研究結果為蘋果汁的生產提供了一種簡便安全、合理經濟的防止褐變的方法。