專(zhuān)利名稱(chēng)：一種防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及果蔬加工過(guò)程中防止氧化褐變的方法，特別是涉及一種防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法。
背景技術(shù)：
山藥，既是食用佳蔬，又是常用藥材。山藥為薯蕷科植物薯蕷的塊根，具有補(bǔ)脾養(yǎng)胃、補(bǔ)肺益腎的功效，可用于治療脾虛久瀉、慢性腸炎、肺虛咳喘、慢性胃炎和糖尿病等癥。山藥作為保健食品，在我國(guó)至少已有2000多年的歷史，是人所共知的滋補(bǔ)佳品。研究表明，山藥除含有蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、維生素、脂肪、膽堿、淀粉酶等成分外，還含有碘、鈣、鐵、磷等人體不可缺少的無(wú)機(jī)鹽和微量元素?，F(xiàn)代科學(xué)分析結(jié)果表明，山藥的最大特點(diǎn)是含有大量的黏蛋白。黏蛋白是一種多糖蛋白質(zhì)的混合物，對(duì)人體具有特殊的保健作用1)能防止脂肪沉積在心血管上，具有保持血管彈性，阻止動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)早發(fā)生的功效；2)可減少皮下脂肪堆積；3)能防止結(jié)締組織的萎縮，可用于預(yù)防類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、硬皮病等膠原病的發(fā)生?；谏剿幘哂卸喾N藥用、保健功效，其深加工產(chǎn)品在保健食品等行業(yè)具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。
但是，在山藥的深加工過(guò)程中存在一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，就是由于酶促褐變導(dǎo)致的產(chǎn)品變色問(wèn)題，如果處理不好，不僅影響產(chǎn)品的外觀品質(zhì)，同時(shí)營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味也會(huì)發(fā)生很大的變化，使產(chǎn)品質(zhì)量下降，影響到產(chǎn)品的銷(xiāo)售和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。酶促褐變產(chǎn)生的原因主要是當(dāng)山藥受到機(jī)械損傷或處于不良環(huán)境，如受凍、受熱時(shí)，尤其是在加工過(guò)程中，山藥所含的多酚類(lèi)物質(zhì)在多酚氧化酶(PPO)的作用下氧化而呈現(xiàn)褐色。由此可見(jiàn)，發(fā)生酶促褐變反應(yīng)的三個(gè)必要條件為多酚類(lèi)物質(zhì)、PPO和氧。決定酶促褐變率的最重要的因素即為組織中活性PPO和酚類(lèi)化合物的濃度、可利用的含氧量、pH值和溫度等。
目前，我國(guó)正大力發(fā)展果蔬深加工產(chǎn)業(yè)，因此如何解決深加工過(guò)程中出現(xiàn)的褐變問(wèn)題已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。研究表明，對(duì)酶促褐變的抑制可從以下三方面入手(1)減少酚類(lèi)物質(zhì)含量通過(guò)培育抗褐變的新品種，改善栽培管理技術(shù)，減少采收、貯運(yùn)、加工過(guò)程中的機(jī)械損傷，降低對(duì)苯丙氨酸裂解酶活性的誘導(dǎo)，從而控制可被氧化的酚類(lèi)底物形成，延緩鮮切產(chǎn)品的褐變；(2)控制PPO的活性利用PPO活性可被熱、有機(jī)酸、酚類(lèi)物質(zhì)、硫、螯合劑和醌偶聯(lián)劑等物質(zhì)抑制的特性，對(duì)褐變加以控制；(3)降低氧濃度由于褐變是在有氧條件下發(fā)生，因此可利用抽氣、被膜、氣調(diào)等方法降低環(huán)境中的氧濃度，從而控制褐變的發(fā)生。
目前，已報(bào)道的抑制酶促褐變的方法主要包括物理方法(如加熱漂燙、驅(qū)除氧氣、氣調(diào)包裝等)，化學(xué)方法(如酸處理、亞硫酸鹽處理、抗壞血酸處理等)，以及最近發(fā)展起來(lái)的酶法和利用基因工程培育優(yōu)良品種的方法。但是上述物理、化學(xué)方法，都會(huì)或多或少的會(huì)對(duì)果蔬本身的品質(zhì)、風(fēng)味存在一些其它的負(fù)面影響。例如熱處理使PPO變性的同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致果蔬質(zhì)地軟化，風(fēng)味降低，而且易被微生物感染；又如亞硫酸鹽處理會(huì)使果蔬中殘留一定量的硫化物，不具備公認(rèn)的安全性。因此，人們正致力于開(kāi)發(fā)新的抑制果蔬氧化褐變的方法，不僅需要具備較好的抑制效果，同時(shí)又可以最大限度地降低對(duì)果蔬本身品質(zhì)的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全性高，效果好，同時(shí)對(duì)山藥本身品質(zhì)影響小的防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案一種防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法，是將山藥在加工過(guò)程中用終濃度為0.1-10mg/L的蛋白水解酶液在20-70℃，pH2-10下進(jìn)行浸泡，氧化褐變得到抑制。
在上述防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法中，所述蛋白水解酶的選擇是廣泛的，如可選自市售的任意一種或多種對(duì)多酚氧化酶(PPO)具有水解作用的蛋白酶，優(yōu)選為無(wú)花果蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶中的一種或幾種。
所述浸泡處理時(shí)的溫度優(yōu)選為35-65℃，pH值優(yōu)選為5-8。
所述蛋白水解酶的浸泡時(shí)間可根據(jù)具體所用的蛋白水解酶的特性靈活掌握，最好不超過(guò)1h，優(yōu)選為5-20min。
上述處理方法在山藥的任何加工工藝中均適用，如削皮、切斷、粉碎和/或榨汁等。
本發(fā)明提供了一種防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法。該方法利用了蛋白水解酶對(duì)PPO具有水解特性，通過(guò)對(duì)山藥用蛋白水解酶進(jìn)行處理，使得山藥的PPO活性降低，達(dá)到抑制褐變的目的。該方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1.安全性高所選用的蛋白酶均為天然來(lái)源的，可直接從食品中提取，不會(huì)對(duì)身體造成危害2.對(duì)產(chǎn)品本身質(zhì)地影響小用酶法處理，抑制酶促褐變，處理?xiàng)l件溫和，能夠較好的保持山藥產(chǎn)品的質(zhì)地3.應(yīng)用效果好實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的方法可有效地抑制PPO的活性，活性抑制率最高達(dá)38％，從而有效地減緩了山藥在加工過(guò)程中的氧化褐變進(jìn)程，解決了因褐變引起的產(chǎn)品變色、口感下降等問(wèn)題。
本發(fā)明將在山藥的深產(chǎn)品加工中發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣闊。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
下述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。
實(shí)施例1、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況及在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)一、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮山藥清洗干凈，去皮切片，得到山藥組織；2)用高速組織搗碎機(jī)將山藥組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將山藥PPO提取出來(lái)，得到PPO粗酶液；3)取0.5mL PPO粗酶液，加入0.1mL木瓜蛋白酶(2mg/mL，購(gòu)自北京欣經(jīng)科生物技術(shù)公司)，在40℃，pH6.0的條件下水解5min，然后用底物混合液(1.4mL pH6.0磷酸鹽緩沖液+1mL 0.04mol/L鄰苯二酚)在40℃、pH6.0條件下測(cè)定山藥PPO的殘余活性；同時(shí)，向由1.9mL pH6.0磷酸鹽緩沖液和1mL 0.04mol/L鄰苯二酚組成的底物混合液中加入0.1mL PPO粗酶液，測(cè)定未經(jīng)木瓜蛋白酶水解的山藥PPO的活性作為對(duì)照。
檢測(cè)結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理，能夠抑制山藥PPO35％的活性。
二、在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)將新鮮山藥清洗干凈，去皮后，對(duì)山藥組織用步驟一的方法進(jìn)行處理，即用2mg/mL的木瓜蛋白酶在40℃，pH6.0的條件下浸泡水解5min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的山藥組織(對(duì)照)進(jìn)行比較，用本發(fā)明方法處理后的山藥組織，色澤潔白，而對(duì)照的山藥組織呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測(cè)，用本發(fā)明方法進(jìn)行處理的山藥的品質(zhì)沒(méi)有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止山藥在加工過(guò)程中的氧化褐變。
實(shí)施例2、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況及在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)一、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮山藥清洗干凈，去皮，得到山藥組織；
2)用高速組織搗碎機(jī)將山藥組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將山藥PPO提取出來(lái)，得到PPO粗酶液；3)取0.1mL PPO粗酶液，加入0.5mL無(wú)花果蛋白酶(0.8mg/mL，購(gòu)自北京欣經(jīng)科生物技術(shù)公司)，在50℃，pH4.0的條件下水解20min，然后用底物混合液(1.4mLpH6.0磷酸鹽緩沖液+1mL 0.04mol/L鄰苯二酚)在40℃、pH6.0條件下測(cè)定山藥PPO的殘余活性；同時(shí)，向由1.9mL pH6.0磷酸鹽緩沖液和1mL 0.04mol/L鄰苯二酚組成的底物混合液中加入0.1mL PPO粗酶液，測(cè)定未經(jīng)無(wú)花果蛋白酶水解的山藥PPO的活性作為對(duì)照。
檢測(cè)結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理，能夠抑制山藥PPO23％的活性。
二、在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)將新鮮山藥清洗干凈，去皮后對(duì)山藥組織用步驟一的方法進(jìn)行處理，即用0.8mg/mL的無(wú)花果蛋白酶在50℃，pH4.0的條件下浸泡水解20min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的山藥組織(對(duì)照)進(jìn)行比較，用本發(fā)明方法處理后的山藥組織，色澤潔白，而對(duì)照的山藥組織呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測(cè)，用本發(fā)明方法進(jìn)行處理的山藥的品質(zhì)沒(méi)有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止山藥在加工過(guò)程中的氧化褐變。
實(shí)施例3、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況及在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)一、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮山藥清洗干凈，去皮，得到山藥組織；2)用高速組織搗碎機(jī)將山藥組織組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將山藥PPO提取出來(lái)，得到PPO粗酶液；3)取0.1mL PPO粗酶液，加入0.5mL菠蘿蛋白酶(0.1mg/mL，購(gòu)自北京欣經(jīng)科生物技術(shù)公司)，在65℃，pH7.0的條件下水解10min，然后用底物混合液(1.4mL pH6.0磷酸鹽緩沖液+1mL 0.04mol/L鄰苯二酚)在40℃、pH6.0條件下測(cè)定山藥PPO的殘余活性；同時(shí)，向由1.9mL pH6.0磷酸鹽緩沖液和1mL 0.04mol/L鄰苯二酚組成的底物混合液中加入0.1mL PPO粗酶液，測(cè)定未經(jīng)菠蘿蛋白酶水解的山藥PPO的活性作為對(duì)照。
檢測(cè)結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理，能夠抑制山藥PPO26％的活性。
二、在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)將新鮮山藥清洗干凈，去皮后對(duì)山藥組織用步驟一的方法進(jìn)行處理，即用0.1mg/mL的菠蘿蛋白酶在65℃，pH7.0的條件下浸泡水解10min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的山藥組織(對(duì)照)進(jìn)行比較，用本發(fā)明方法處理后的山藥組織，色澤潔白，而對(duì)照的山藥組織呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測(cè)，用本發(fā)明方法進(jìn)行處理的山藥的品質(zhì)沒(méi)有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止山藥在加工過(guò)程中的氧化褐變。
實(shí)施例4、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況及在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)一、檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測(cè)本發(fā)明方法對(duì)山藥PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮山藥清洗干凈，去皮，得到山藥組織；2)用高速組織搗碎機(jī)將山藥組織組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將山藥PPO提取出來(lái)，得到PPO粗酶液；3)取0.1mL PPO粗酶液，加入0.4mL菠蘿蛋白酶(5mg/mL)和0.1mL無(wú)花果蛋白酶(10mg/mL)，在45℃，pH8.0的條件下水解15min，然后用底物混合液(1.4mL pH6.5磷酸鹽緩沖液+1mL 0.1mol/L鄰苯二酚)在40℃、pH6.5條件下測(cè)定山藥PPO的殘余活性；同時(shí)，向由1.5mL pH6.5磷酸鹽緩沖液和1mL 0.1mol/L鄰苯二酚組成的底物混合液中加入0.5mL PPO粗酶液，測(cè)定未經(jīng)木瓜蛋白酶水解的山藥PPO的活性作為對(duì)照。
檢測(cè)結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進(jìn)行處理，能夠抑制山藥PPO38％的活性。
二、在實(shí)際加工過(guò)程中的效果檢測(cè)將新鮮山藥清洗干凈，去皮后對(duì)山藥組織用步驟一的方法進(jìn)行處理，即用5mg/mL菠蘿蛋白酶和10mg/mL無(wú)花果蛋白酶(混合比例4∶1)在45℃，pH8.0的條件下浸泡水解15min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的山藥組織(對(duì)照)進(jìn)行比較，用本發(fā)明方法處理后的山藥組織，色澤潔白，而對(duì)照的山藥組織呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測(cè)，用本發(fā)明方法進(jìn)行處理的山藥的品質(zhì)沒(méi)有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止山藥在加工過(guò)程中的氧化褐變。
權(quán)利要求
1.一種防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法，是將山藥在加工過(guò)程中用終濃度為0.1-10mg/L的蛋白水解酶液在20-70℃，pH2-10下進(jìn)行浸泡，氧化褐變得到抑制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述蛋白水解酶選自無(wú)花果蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述浸泡處理時(shí)的溫度為35-65℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述浸泡處理時(shí)的pH值為5-8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述浸泡時(shí)間不超過(guò)1h。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述浸泡時(shí)間為5-20min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述山藥的加工方法為削皮、切斷、粉碎和/或榨汁。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種防止山藥在加工過(guò)程中氧化褐變的方法。該方法是將山藥在加工過(guò)程中用終濃度為0.1－10mg/L的蛋白水解酶液在20－70℃，pH 2－10下進(jìn)行浸泡，氧化褐變得到抑制。該方法具有安全性高，對(duì)產(chǎn)品本身質(zhì)地影響小，應(yīng)用效果好的優(yōu)點(diǎn)，將在山藥的深產(chǎn)品加工中發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)A23B7/155GK1934968SQ200610113688
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者沈金玉, 李曉莉, 黃家音 申請(qǐng)人:清華大學(xué)