果蔬加工過(guò)程中的褐變分析及護(hù)色措施

張菡

為果蔬屬于鮮活有機(jī)體，在發(fā)生褐變的時(shí)候，必然會(huì)與材料的生理狀態(tài)產(chǎn)生緊密聯(lián)系。所以對(duì)于果蔬深層次褐變調(diào)控機(jī)理的具體分析，必定會(huì)對(duì)果蔬褐變理論產(chǎn)生積極影響，使其體系不斷完善與豐富，同時(shí)褐變有效控制技術(shù)的探索，在技術(shù)層面具有良好指導(dǎo)性。

1.淺析果蔬加工時(shí)的褐變因素

1.1酶促褐變

水果蔬菜等果蔬產(chǎn)品會(huì)因?yàn)槎喾N原因產(chǎn)生褐變現(xiàn)象，從而產(chǎn)生對(duì)外觀、銷(xiāo)售及食用方面的影響，通常果蔬果蔬褐變的原因多為是失水、組織衰老、機(jī)械損傷、病原微生物侵染、高CO2及低溫冷傷害等。很多研究都表明果蔬褐變的產(chǎn)生是在多酚氧化酶（PPO）的時(shí)候發(fā)生，或者有氧化物酶（POD）作用的時(shí)候也會(huì)發(fā)生褐變。作為集合術(shù)語(yǔ)的PPO，它最適合的活性pH值為5.0到7.0之間，其性質(zhì)特征為高耐熱，可抑制很多的硫化、有機(jī)酸及酚類(lèi)底物等類(lèi)似物。果蔬褐變通常在PPO在在H2O2環(huán)境中的協(xié)同作用下，發(fā)生的多酚物質(zhì)快速氧化反應(yīng)。例如蘋(píng)果、馬鈴薯、香蕉、梨、桃等水果發(fā)生褐變的情況相對(duì)嚴(yán)重一些。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，酶促褐變的主要決定因素是果蔬中的單寧物質(zhì)。它的組織中如果酚類(lèi)物質(zhì)低于0.45g/kg，在空氣中就可以保持3到4個(gè)小時(shí)不會(huì)發(fā)生變色，當(dāng)其含量大于1.10g/kg，就會(huì)迅速在空氣中發(fā)生變色行為。所以科學(xué)認(rèn)為，通常發(fā)生果蔬褐變，也必須有3個(gè)條件同時(shí)具備才可以，也就是樣、酚類(lèi)物質(zhì)和PPO。例如西瓜、柑橘及番茄、西瓜等果蔬，因?yàn)槠浜肿兊拿富蛎富钚圆皇呛芨撸运鼈儾蝗菀子忻复俸肿儸F(xiàn)象的發(fā)生。

1.2非酶褐變

非酶褐變包括多種褐變種類(lèi)，具體有美拉德與焦糖化反應(yīng)褐變、非焦糖化反應(yīng)引起褐變、抗壞血酸氧化變色及酚類(lèi)化合物自動(dòng)氧化變色等。焦糖化反應(yīng)的過(guò)程十分復(fù)雜，雖然現(xiàn)代科學(xué)還沒(méi)有對(duì)焦糖反應(yīng)的機(jī)理作為明確認(rèn)知與解答，但已經(jīng)做出了對(duì)糖類(lèi)在不具備氨基化合物情況下，加溫超過(guò)135℃熔點(diǎn)時(shí)的非褐變前期反應(yīng)機(jī)理的明確認(rèn)識(shí)。糖或糖漿直接進(jìn)行超過(guò)100℃加熱時(shí)，引發(fā)糖化反應(yīng)。而蔗糖的糖化溫度則大于200℃，在這個(gè)溫度上對(duì)其加熱會(huì)生成聚糖烯，如果在沒(méi)有緩沖鹽的時(shí)候一直加熱，就會(huì)產(chǎn)生深色焦黑素，此物質(zhì)和水不想溶，這就是非焦糖化反應(yīng)，果汁干燥時(shí)和這種情況有異曲同工之處。如果堿性條件的抗壞血酸不穩(wěn)定，則會(huì)很快就生成脫氫抗壞血酸，這種物質(zhì)容易發(fā)生褐變。因?yàn)榉宇?lèi)化合具有很多繁多的種類(lèi)，所以褐變過(guò)程是較為復(fù)雜的。例如：對(duì)板栗進(jìn)行加熱，它體內(nèi)的酚類(lèi)物質(zhì)在Fe3+存在和進(jìn)行加熱的時(shí)候，就會(huì)有自動(dòng)氧化反應(yīng)出現(xiàn)，果肉就會(huì)顯現(xiàn)出點(diǎn)塊狀褐色斑，且不連續(xù)，最終發(fā)生褐變。

2.防止果蔬加工褐變的主要措施

2.1物理措施

加熱、低溫、包裝及高壓處理，都是物質(zhì)措施的內(nèi)容。PPO在進(jìn)行加熱處理后，活性就會(huì)消失，這也是過(guò)去傳統(tǒng)食品經(jīng)常用到的對(duì)褐變進(jìn)行抑制、處理的主要方法之一。熱處理需要在90-100℃高溫下進(jìn)行一段時(shí)間的熱燙，但切勿熱燙過(guò)度造成營(yíng)養(yǎng)成分的損失。低溫也比較常見(jiàn)，即鮮果蔬在高溫下會(huì)具有旺盛的呼吸與代謝，而低溫儲(chǔ)藏下PPO和它具備的酶活性就會(huì)被減緩，果蔬就得到了上架時(shí)間的延長(zhǎng)。氣調(diào)包裝可以對(duì)園藝品進(jìn)行品質(zhì)劣變的保護(hù)，減少它們的失水，延緩褐變。近年來(lái)工業(yè)上也經(jīng)常會(huì)用到高壓處理法進(jìn)行食品滅菌。因?yàn)楦邏嚎梢源蟠鬁p小果蔬原料、營(yíng)養(yǎng)流失，盡可能將原有風(fēng)味保持住，應(yīng)用前景廣闊。

2.2生物技術(shù)

基因工程改良和品種選擇、浸涂蜂蜜、植物性提取液、酶制劑處理等都屬于生物技術(shù)的措施內(nèi)容?？茖W(xué)證明果蔬含有多少酚類(lèi)物質(zhì)，除去遺傳因素作用，還有成熟階段的各種自然環(huán)境作用，如降雨量、氣溫和土壤等，所以利用基因工程進(jìn)行果蔬PPO物質(zhì)改良，降低PPO活性，也是延緩褐變的途徑。對(duì)于PPO褐變與活性值來(lái)說(shuō)，蜂蜜有著特殊作用，可以對(duì)其起到印制性，蜂蜜中的類(lèi)黃酮、酚類(lèi)物質(zhì)和一些抗氧化成分，可以起到延緩褐變作用。植物處理液和蜂蜜處理法一直，都是植物汁液中的活動(dòng)成分作用，可以對(duì)褐變起到一定控制與抑制性。研究表明，蛋白酶對(duì)蘋(píng)果和馬鈴薯來(lái)說(shuō)，可以起到很好的褐變抑制作用，原因是由于蛋白酶可以對(duì)促進(jìn)褐變的相關(guān)酶系，產(chǎn)生一定的失活作用，讓褐變現(xiàn)象得到了延緩。

2.3化學(xué)措施

有機(jī)酸、螯合劑、SO2或亞硫酸鹽、食鹽、抗壞血酸、化學(xué)試劑聯(lián)用都是防止褐變的化學(xué)加工措施，每種可以控制褐變的化學(xué)物質(zhì)因物質(zhì)成分不同，所以其印制肌理也有很大區(qū)別。蘋(píng)果酸及檸檬酸這類(lèi)有機(jī)酸是比較常見(jiàn)的果蔬酸，可以很好的對(duì)PPO活性進(jìn)行印制，從而將褐變發(fā)生時(shí)間進(jìn)行減緩。4.5-8.0pH值對(duì)多數(shù)酚酶來(lái)說(shuō)最為合適，但當(dāng)其pH小于3.0的時(shí)候，酚酶幾乎不可逆的失活，因此使用各種化學(xué)成分劑均可起到很好的褐變延緩、抑制作用。

總之，上述對(duì)果蔬褐變控制措施的發(fā)展前景及當(dāng)前使用情況展開(kāi)論述，并且進(jìn)行了幾種褐變措施的對(duì)比分析，認(rèn)為物理措施相對(duì)來(lái)說(shuō)較其他手段更具安全性，在果蔬褐變中進(jìn)行多種物理措施的綜合應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)會(huì)取得理想效果。

（作者單位：831100新疆昌吉中糧屯河糖業(yè)股份有限公司）