果蔬制品非酶褐变机理及控制技术研究进展

非酶褐变是果蔬加工和贮藏过程中易发生的化学反应,涉及多种化合物与化学途径,反应机理相对复杂。该文在已有研究的基础上,阐述果蔬制品非酶褐变的原因及影响因素,对果蔬加工及贮藏中的美拉德反应、抗坏血酸氧化分解、多元酚氧化缩合和焦糖反应等非酶褐变机理进行介绍,综述果蔬褐变控制技术,并对应用前景进行展望,旨在为果蔬制品的褐变控制提供参考。

褐变抑制剂对雪梨味南酸枣复合果泥贮藏期非酶褐变的影响

为研究抗坏血酸、曲酸、植酸、L-半胱氨酸、乳清分离蛋白(WPI)和葡萄糖氧化酶(GOD)对雪梨味南酸枣复合果泥贮藏期间非酶褐变的影响,通过单因素试验和正交试验,以总酚、维生素C、5-羟甲基糠醛(HMF)、褐变度、还原糖和褐变率为指标,分析6种褐变抑制剂的控制效果,并选择3种进行复配以确定最佳褐变抑制剂配方。结果表明,植酸对复合果泥不具备褐变抑制效果,抗坏血酸、曲酸、L-半胱氨酸、WPI和GOD对复合果泥均有一定的护色效果,其中曲酸的褐变抑制效果最显著。由正交试验得到最佳褐变抑制剂组合为曲酸质量浓度3.0 g/L、WPI质量浓度2.0 g/L、GOD质量浓度0.5 g/L,在此条件下复合果泥的褐变度最低(0.162),总酚含量(3.294 mg/mL)和维生素C含量(14.74 mg/100 g)明显高于单一抑制剂,可有效抑制果泥发生褐变。

桃汁热处理过程中非酶褐变动力学研究

桃汁在热处理过程中极易发生褐变反应,通常将褐变度和色值L*作为评价桃汁褐变程度的指标。通过测定和分析桃汁在热处理(80、90℃和100℃)过程中的相关指标发现,桃汁的褐变度分别上升了0.185、0.221和0.276,L*值分别下降了4.22、5.74和7.53,Chroma值和Hue值在热处理过程中逐渐变小,褐变指数不断增大;用零级、一级和联合动力学模型拟合各指标的动态变化的研究发现,联合动力学模型可以更好地表示褐变度和色值的动态变化(R2>0.823);热处理过程中VC含量不断减少,符合零级反应动力学模型(R2>0.894);5-羟甲基糠醛含量不断增加,符合联合动力学模型(R2>0.905),且在各个热处理的温度条件下5-羟甲基糠醛的生成与褐变度的变化表现出二次项关系(R2>0.940)。

荔枝酒贮藏过程中非酶褐变的因子解析

为了解荔枝果酒在贮藏过程中的非酶褐变机理,研究了在4种不同贮藏温度条件下荔枝酒的褐变指数和各主要致褐因子的变化情况,并进行了因子间相关性及通径分析。结果表明,褐变指数增加量与总酚降低量、还原型Vc降低量、溶氧消耗量、5-HMF增加量之间均呈现显著或极显著的正相关。总黄酮、还原糖的变化量与褐变指数增加量之间均没有显著相关性。在35℃贮藏条件下的荔枝酒中,总酚降低量与溶氧消耗量的交互作用是决定荔枝酒贮藏过程褐变指数增加的首要因素。

莱阳梨汁加工中非酶褐变影响因素的研究

对莱阳梨汁加工过程中非酶揭变的影响因素研究结果表明；常压（100℃）浓缩较成压（660～720mmHg，68～72℃）浓缩明显地促进了非酶揭变的发生，并使氨基酸的损失增加。莱阳梨汁的浓缩中，随糖度的增加，非酶褐变加快，褐色加深。浓缩到要求的精度，迅速降温并网氧贮藏可有效地减轻褐变及维生素C的氧化损失。

果酒中酚类物质及其非酶褐变的研究进展

果酒的氧化褐变严重影响了果酒的质量,是果酒生产中长期存在的重要问题。因此,探讨果酒氧化褐变的机理并寻求有效防止果酒氧化褐变的方法具有重要的现实意义。本文较全面的介绍了果酒中酚类物质的种类和发生非酶氧化褐变反应的机理及其研究进展,以及防止或减轻氧化褐变的技术措施。

热破碎番茄浆贮藏期间非酶褐变动力学分析

探讨热破碎番茄浆在贮藏过程中非酶褐变的规律,以期为番茄浆的贮藏提供指导。在0、25℃和37℃条件对其进行了5个月的贮藏研究,并对产品中与非酶褐变相关的指标总氨基酸、总糖、维生素C(VC)、5-羟甲基糠醛(HMF)和褐变度(BD)的变化分别应用零级、一级、联合动力学模型进行了拟合分析。结果表明:联合动力学模型较零级、一级动力学模型能更好地解释热破碎番茄浆贮藏过程中非酶褐变的动态变化。25℃和37℃贮藏过程中,热破碎番茄浆中HMF含量和BD的变化呈线性关系,同时颜色指标亮度L*、红值a*、黄值b*是HMF的函数,可用联合动力学方程表示。较高的贮藏温度(25℃和37℃)对热破番茄浆中总氨基酸、总糖、VC、HMF含量、BD以及颜色指标(亮度L*、红值a*、黄值b*)影响显著(P<0.05),较低温度(0℃)贮藏条件下,HMF含量、褐变度BD及颜色指标变化不明显(P>0.05)。表明高温贮藏显著降低热破碎番茄浆的品质,而低温贮藏可有效保护热破碎番茄浆的品质。

毛酸浆发酵过程中的非酶褐变原因解析

以毛酸浆为原料,同时接入酵母菌和乳酸菌,在25、30℃和37℃条件下对其进行发酵。以褐变度(browning degree,BD)为指标,检测其在发酵过程中引起非酶褐变的抗坏血酸(VC)、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethyl furfural,5-HMF)、多酚、还原糖、氨基酸态氮等化学组分的变化。采用通径系数分析方法,解析毛酸浆发酵过程中非酶褐变的主要原因。结果表明,在25、30℃和37℃等不同发酵条件下,毛酸浆发酵液中5-HMF含量、还原糖含量、氨基酸态氮含量等变化与褐变度的变化密切相关。在25℃发酵条件下,5-HMF含量对褐变度起到的直接作用最强,5-HMF含量和还原糖含量的交互作用是决定褐变度的首要因素;在30℃发酵条件下,氨基酸态氮含量对褐变度起到的直接作用最强,5-HMF含量和氨基酸态氮含量的交互作用是决定褐变度的首要因素;在37℃发酵条件下,5-HMF含量对褐变度起到的直接作用最强,同时,也是决定褐变度的首要因素。美拉德反应(Maillard reaction)是毛酸浆发酵过程中非酶褐变的主要原因。

蓝莓汁抗坏血酸体系非酶褐变反应动力学

通过构建蓝莓汁抗坏血酸非酶褐变体系,测定蓝莓汁在贮藏(4、25℃和37℃)过程中的相关指标,并相应分别用零级、一级和复合动力学模型拟合。结果表明:褐变指数(A420 nm)符合复合动力学模型;贮藏过程中抗坏血酸不断降解,符合一级动力学模型;5-羟甲基糠醛含量的变化符合零级动力学模型。根据Arrhenius方程进行线性拟合,反映各指标随温度变化情况,在各贮藏温度下5-羟甲基糠醛的产生与褐变指数的变化呈现良好线性关系(R^2≥0.949)。

草莓脯贮藏期间非酶褐变的化学途径分析

为确定贮藏期间草莓脯褐变的化学途径,将草莓脯分别于37、25、4℃条件下贮藏,测定其色泽以及抗坏血酸、总酚、3种游离糖、5种游离氨基酸和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)含量,并进行相关性和聚类分析。结果表明:随着贮藏时间延长,3个温度下草莓脯L^(*)、a^(*)、b^(*)值均呈下降趋势,贮藏90 d色差ΔE为11.42~33.33,说明草莓脯贮藏期间色泽发生明显变化;抗坏血酸、总酚、游离糖和氨基酸含量出现不同程度的下降;5-HMF含量则呈线性上升;相关性分析结果显示除谷氨酰胺含量外,其他色泽及化学指标与ΔE呈显著、极显著或高度显著相关(P<0.05、P<0.01、P<0.001),说明色泽变化可能是抗坏血酸降解、多酚氧化和美拉德反应等途径的共同作用结果;聚类分析则将样品分为两类,较高温度、较长时间贮藏的样品与其他样品能够得以区分,说明温度与时间对褐变程度的影响不可忽略。总之,在草莓脯贮藏期间的褐变过程中,同时存在抗坏血酸、酚类、糖和氨基酸参与的褐变反应,但各成分含量变化与褐变程度存在不同步性。本实验结果可为草莓脯贮藏期间的褐变控制提供借鉴。

香蕉全果原汁贮藏期间的非酶褐变分析

为更好控制香蕉全果原汁的贮藏褐变现象,探讨香蕉全果原汁在贮藏期间的褐变规律。香蕉全果原汁褐变指数随贮藏温度提高及贮藏时间延长而增大。香蕉全果原汁的非酶褐变符合零级动力学模型,褐变反应活化能为75.752kJ/mol,比果肉原汁活化能低,显示香蕉全果原汁比果肉原汁更易发生非酶褐变。贮藏期间果汁成分的变化及通径分析显示,20℃及35℃贮藏条件下,酚类物质是影响香蕉全果原汁贮藏期间非酶褐变最主要的因素。

菊芋泡菜贮藏期间非酶褐变的研究

研究不同包装材料和加工用水对菊芋泡菜褐变的影响,并对其贮藏期间部分理化指标的变化进行测定,初步揭示菊芋泡菜在贮藏期间发生褐变的机制。结果表明,菊芋泡菜贮藏期间发生的褐变主要是多酚的氧化聚合以及美拉德反应导致的非酶褐变,而低浓度的金属铁离子并不会导致褐变的发生。在菊芋泡菜中添加不同的抗褐变剂(异抗坏血酸钠、柠檬酸亚锡二钠和EDTA),可以减少菊芋泡菜在贮藏期间的褐变。加速贮藏实验表明,柠檬酸亚锡二钠是菊芋泡菜贮藏期间良好的抗褐变抑制剂。

热风干制对红枣非酶褐变的影响

红枣在干制过程中易发生非酶褐变,严重影响品质。本文研究了热风干制油枣时,在不同烘干温度和时间条件下导致非酶褐变的主要物质的变化规律及与褐变的关系。结果表明,随着干制温度升高,时间延长,枣肉的褐变度和5-HMF含量逐渐增加,总糖、还原糖、抗坏血酸和氨基酸态氮逐渐减少;在干制温度70℃,17种游离氨基酸除Thr、Ser、Glu和Pro外,其它氨基酸的含量均随时间的延长呈上升趋势。

荔枝在干制过程中非酶褐变的研究

分析测定荔枝干制过程中糖、氨基酸、VC、总多酚等组分的变化,发现焦糖化反应和美拉得反应(MLD)是该过程中发生的主要非酶褐变反应。荔枝干的色泽主要形成于干制的第二阶段,干制的第一阶段是非酶褐变的初级阶段,颜色形成发生在干制的第二阶段和第三阶段。

氨基酸在柑橘汁非酶褐变过程中的影响和作用

非酶褐变是柑橘汁加工和贮藏过程中影响其品质的最主要的因素,氨基酸作为重要反应物,以多种形式参与果汁褐变。文中就柑橘汁加工和贮藏过程发生的非酶褐变的机理、氨基酸对褐变的影响等方面进行了综述,以期为今后柑橘汁褐变的研究提供一定的参考。

加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响

加工过程中添加剂对苹果汁非酶褐变的影响很大。金帅苹果在破碎时加入EDTA-Na2、柠檬酸和CaCl2可减轻非酶褐变程度,最优化组合为0.03mol/LCaCl2+0.003mol/LEDTA-Na2+0.005mol/L柠檬酸(A420值为0.100);而对于富士苹果其最优化组合为0.06mol/LCaCl2+0.006mol/LEDTA-Na2+0.005mol/L柠檬酸(A420值为0.075);在富士苹果破碎时加入NaHSO3、Cys和VC亦可减轻非酶褐变程度,其最优化组合为0.001mol/LNaHSO3+380mg/mlCys+0.006mol/LVC(A420值为0.231)。

温度、pH值对梨汁非酶褐变影响的研究

以褐变度和5-羟甲基糠醛(5-HMF)为主要褐变评价指标,就不同贮藏温度和pH对梨汁非酶褐变的影响进行比较研究。结果表明:温度对贮藏梨汁褐变影响显著,温度越高梨汁褐变度越高、5-HMF生成量也越多,褐变度和5-HMF生成量之间呈正相关性,温度升高褐变加快,反应活化能为Ea=27.424 kJ/mol;pH对贮藏梨汁褐变影响较大,随着pH降低,梨汁褐变度越大、5-HMF生成量也越多;在pH值较低(pH 3.0、pH 3.5)时,褐变度和5-HMF含量呈正相关,而pH值较高时(pH 5.0、pH 5.5),褐变度和5-HMF含量的相关性降低。

南酸枣糕贮藏过程中非酶褐变的研究

为了解决南酸枣糕贮藏过程中的非酶褐变问题,以南酸枣糕为研究对象,对其在7周贮藏期间内,不同温度下褐变指数及影响褐变的主要物质的含量变化进行研究。结果表明,褐变指数和5-羟甲基糠醛的含量变化与温度和贮藏时间呈正相关,还原性抗坏血酸、总酚的含量变化与温度和贮藏时间呈负相关。低温贮藏条件下,还原型抗坏血酸氧化反应是南酸枣糕贮藏过程中主要的褐变反应,当温度升高至30℃,美拉德反应是酸枣糕贮藏过程中导致褐变的主要因素。

3个品种荔枝果汁贮藏过程中的非酶褐变机理研究

以槐枝、双肩玉荷包、禾荔3个品种荔枝原汁为研究对象,探讨了荔枝汁贮藏期间发生美拉德反应的机理。结果表明:贮藏期间,各品种荔枝汁中的蔗糖含量不断减少,果糖和葡萄糖的含量则先增加后减少,在贮藏后期,葡萄糖的褐变速度高于果糖,更易发生美拉德反应;不同品种的荔枝汁所含氨基酸组分相同,但含量不同,丙氨酸含量最大,谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸损失较为明显,达到了80%以上,可能是参与美拉德反应的主要氨基酸,苏氨酸、脯氨酸、亮氨酸损失则较少;不同品种的荔枝汁在贮藏过程中5-羟甲基糠醛(5-HMF)含量先增加后减少,而色差值则一直增加,在贮藏前期(0～90d),各品种荔枝汁的5-HMF含量与色差值具有良好的相关性。

蓝莓果汁贮藏中非酶褐变影响因素评价

为研究蓝莓果汁贮藏中非酶褐变影响因素,本文通过构建三种不同蓝莓汁体系,并分别置于4、25和37℃下贮藏,以褐变指数(BI)、总酚、抗坏血酸和5-羟甲基糠醛(5-Hydroxymethylfurfural,5-HMF)相关指标的变化对蓝莓汁非酶褐变进行评价,探究贮藏阶段褐变机理。结果表明,贮藏时间的增加和温度的升高加剧了蓝莓汁非酶褐变,其中总酚变化对非酶褐变影响较小;同时以5-HMF含量为主要指标,利用相减法得出抗坏血酸氧化分解反应是蓝莓汁非酶促褐变的主要因素,其次是美拉德反应,而焦糖化反应对非酶促褐变没有显著影响。可知蓝莓果汁贮藏过程中贮藏温度愈高,抗坏血酸非酶褐变速率越快,因而从某种水平上抑制5-HMF的生成来提高蓝莓汁在贮藏过程中的品质有很大的意义。