香蕉多酚氧化酶特性及其催化褐变防控的研究

香蕉多酚氧化酶特性及其催化褐变防控的研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-10-01 分类:参考文献 喜欢:3641
师大云端图书馆

【摘要】香蕉是世界上产量最高的水果之一,也是许多发展中国家的重要食物来源之一,但它在保存和加工过程中极易褐变,不易保存。其主要原因是香蕉含有多酚氧化酶,能催化香蕉中多酚类物质褐变,破坏香蕉的营养成分、风味物质、感官色泽。为此本文针对香蕉多酚氧化酶的底物、提取方法、特性进行了研究,并据此深入分析了香蕉多酚氧化酶催化褐变机制的特点,进而探寻防控香蕉多酚氧化酶催化褐变的有效方法。主要研究成果如下:1.使用福林酚显色法检测100g鲜重香蕉中的总酚含量为36.0±1.9mg儿茶素当量。使用HPLC对多酚样品进行分离鉴定、定性、定量,结果表明每100g鲜重香蕉中含有多巴胺10.6±1.4mg,绿原酸9.5±0.1mg,儿茶素10.6±0.2mg,表儿茶素0.7±0.1mg。2.通过响应面实验法确定闪式提取香蕉中多酚氧化酶的最佳提取工艺条件为:以pH5.58的磷酸-柠檬酸为提取缓冲液,液料比为1.57,PVPP含量为1.13%,提取时间为2.5min。3.从不同底物褐变反应的酶活性及褐变现象的变化可判断香蕉多酚氧化酶的特异性底物为多巴胺。多巴胺的酶促褐变过程可划分为五个阶段。五个阶段中每一阶段都可划分为两个区间,第一个区间褐变反应表现出较高的酶活性,第二个区间褐变速率几乎趋于零;褐变产物的颜色变化依次为:橘红色、红褐色、紫黑色、灰色、黑色,达到黑色后产物颜色不再发生改变。另外香蕉中的多酚,或者不同酚类的氧化褐变产物之间存在某种协同作用,能促进褐变反应的进行。4.香蕉中的至少存在两种同工酶。他们的分子量分别为b=60000±1000Da,c=42000±2000Da。两种同工酶除最适pH相差较大外,其他特性,如:pH稳定性、最适温度、热稳定性非常相近。他们的最适pH分别是5.4和6.8;在pH5.0-9.0间有较强的稳定性,能够保持原酶液70%以上的活力。他们具有较强的耐碱性质,而耐酸性较弱。两同工酶的最适温度为30℃,在60℃以下,香蕉中多酚氧化酶的酶活力仍能保持在最大酶活力值的50%以上。当温度达到80℃以上,活性下降至最大酶活力的10%以下,能有效降低酶的活性。在90℃下处理5min后,在80℃下处理100min后,以及在100℃下处理30s后,多酚氧化酶的活性被完全抑制。5.当抗坏血酸浓度达到0.3mg/mL,柠檬酸的浓度达到2mg/mL,亚硫酸氢钠浓度达到0.3mg/mL时,都能够完全的抑制香蕉多酚氧化酶的活性。6.本文采用扫描法检测香蕉汁的褐变情况,能够准确、有效、快速检测到香蕉汁的褐变变化情况。根据此法,检测抑制香蕉汁褐变的条件有:当香蕉汁中抗坏血酸浓度达到0.4mg/mL时,在200min内,能有效的抑制香蕉汁的褐变。抗坏血酸在低浓度下,对香蕉汁的褐变抑制作用是可逆的,但是当它的浓度达到0.8mg/mL时,能对香蕉汁形成稳定的不可逆的褐变抑制作用。另外抗坏血酸具有漂白作用,能使香蕉汁的亮度超出样品的初始亮度。当柠檬酸浓度达到2.5mg/mL时,香蕉汁的pH为3.0,对香蕉汁的褐变起到有效的抑制作用。亚硫酸氢钠浓度大于0.4mg/mL时,能够有效的抑制香蕉汁的褐变,并且它在抑制褐变的过程中具有漂白作用。
【作者】曲留柱;
【导师】王建中;
【作者基本信息】北京林业大学,野生动植物保护与利用,2014,博士
【关键词】香蕉;多酚氧化酶;酶促褐变;酶特性;褐变防控;

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