專利名稱：一種防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及果蔬加工過程中防止氧化褐變的方法，特別是涉及一種防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法。
背景技術(shù)：
蘆薈屬百合科多年生草本植物，具有肉厚多汁的特點。研究表明，蘆薈中含有大量的蘆薈甙，經(jīng)水解后產(chǎn)生蘆薈大黃蒽甙，并含有豐富的維生素B2、B4、B12及8種人體必需氨基酸和礦物質(zhì)。基于蘆薈既有奇異的藥用、保健功效，又有神奇的美容、養(yǎng)顏功能，其深加工產(chǎn)品在食品、保健食品等行業(yè)具有廣闊的開發(fā)前景。
但是，在蘆薈的深加工過程中存在一個嚴(yán)重問題，就是由于酶促褐變導(dǎo)致的產(chǎn)品變色問題，如果處理不好，不僅影響產(chǎn)品的外觀品質(zhì)，同時營養(yǎng)成分及風(fēng)味也會發(fā)生很大的變化，使產(chǎn)品質(zhì)量下降，影響到產(chǎn)品的銷售和企業(yè)的經(jīng)濟效益。酶促褐變產(chǎn)生的原因主要是當(dāng)蘆薈受到機械損傷或處于不良環(huán)境，如受凍、受熱時，尤其是在加工過程中，蘆薈所含的多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶(PPO)的作用下氧化而呈現(xiàn)褐色。由此可見，發(fā)生酶促褐變反應(yīng)的三個必要條件為多酚類物質(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和酚類化合物的濃度、可利用的含氧量、pH值和溫度等。
目前，我國正大力發(fā)展果蔬深加工產(chǎn)業(yè)，因此如何解決深加工過程中出現(xiàn)的褐變問題已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。研究表明，對酶促褐變的抑制可從以下三方面入手(1)減少酚類物質(zhì)含量通過培育抗褐變的新品種，改善栽培管理技術(shù)，減少采收、貯運、加工過程中的機械損傷，降低對苯丙氨酸裂解酶活性的誘導(dǎo)，從而控制可被氧化的酚類底物形成，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、有機酸、酚類物質(zhì)、硫、螯合劑和醌偶聯(lián)劑等物質(zhì)抑制的特性，對褐變加以控制；(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，都會或多或少的會對果蔬本身的品質(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，也會導(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，同時又可以最大限度地降低對果蔬本身品質(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，同時對蘆薈本身品質(zhì)影響小的防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案一種防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法，是將蘆薈在加工過程中用終濃度為0.1-10mg/L的蛋白水解酶液在20-70℃，pH2-10下進行浸泡，氧化褐變得到抑制。
在上述防止蘆薈在加工過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多酚氧化酶(PPO)具有水解作用的蛋白酶，優(yōu)選為無花果蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶中的一種或幾種。
所述浸泡處理時的溫度優(yōu)選為45-65℃，pH值優(yōu)選為4-8。
所述蛋白水解酶的浸泡時間可根據(jù)具體所用的蛋白水解酶的特性靈活掌握，最好不超過1h，優(yōu)選為20-40min。
上述處理方法在蘆薈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)明提供了一種防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法。該方法利用了蛋白水解酶對PPO具有水解特性，通過對蘆薈用蛋白水解酶進行處理，使得蘆薈的PPO活性降低，達到抑制褐變的目的。該方法具有如下優(yōu)點1.安全性高所選用的蛋白酶均為天然來源的，可直接從食品中提取，不會對身體造成危害2.對產(chǎn)品本身質(zhì)地影響小用酶法處理，抑制酶促褐變，處理條件溫和，能夠較好的保持蘆薈產(chǎn)品的質(zhì)地3.應(yīng)用效果好實驗表明，本發(fā)明的方法可有效地抑制PPO的活性，活性抑制率可達34％，從而有效地減緩了蘆薈在加工過程中的氧化褐變進程，解決了因褐變引起的產(chǎn)品變色、口感下降等問題。
本發(fā)明將在蘆薈的深產(chǎn)品加工中發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣闊。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
具體實施例方式
下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
實施例1、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況及在實際加工過程中的效果檢測一、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，得到蘆薈果肉；2)用高速組織搗碎機將蘆薈果肉組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將蘆薈PPO提取出來，得到PPO粗酶液；3)取0.5mL PPO粗酶液，加入0.1mL木瓜蛋白酶(5mg/mL，購自北京欣經(jīng)科生物技術(shù)公司)，在60℃，pH6.0的條件下水解20min，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條件下測定蘆薈PPO的殘余活性；同時，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，測定未經(jīng)木瓜蛋白酶水解的蘆薈PPO的活性作為對照。
檢測結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進行處理，能夠抑制蘆薈PPO26％的活性。
二、在實際加工過程中的效果檢測將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，對蘆薈果肉用步驟一的方法進行處理，即用5mg/mL的木瓜蛋白酶在60℃，pH6.0的條件下水解20min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的去皮后的蘆薈果肉(對照)進行比較，用本發(fā)明方法處理后的去皮的蘆薈果肉，色澤鮮綠透亮，而對照的蘆薈果肉呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法進行處理的蘆薈品質(zhì)沒有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止蘆薈在加工過程中的氧化褐變。
實施例2、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況及在實際加工過程中的效果檢測一、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，得到蘆薈果肉；2)用高速組織搗碎機將蘆薈果肉組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將蘆薈PPO提取出來，得到PPO粗酶液；3)取0.5mL PPO粗酶液，加入0.1mL無花果蛋白酶(0.1mg/mL，購自北京欣經(jīng)科生物技術(shù)公司)，在55℃，pH4.0的條件下水解30min，然后用底物混合液(1.4mLpH6.5磷酸鹽緩沖液+1mL0.1mol/L鄰苯二酚)在40℃、pH6.5條件下測定蘆薈PPO的殘余活性；同時，向由1.5mL pH6.5磷酸鹽緩沖液和1mL0.1mol/L鄰苯二酚組成的底物混合液中加入0.5mL PPO粗酶液，測定未經(jīng)木瓜蛋白酶水解的蘆薈PPO的活性，作為對照。
檢測結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進行處理，能夠抑制蘆薈PPO34％的活性。
二、在實際加工過程中的效果檢測將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，對蘆薈果肉用步驟一的方法進行處理，即用0.1mg/mL的無花果蛋白酶在55℃，pH4.0的條件下水解30min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的去皮后的蘆薈(對照)進行比較，用本發(fā)明方法處理后的去皮的蘆薈果肉，色澤鮮綠透亮，而對照的蘆薈果肉呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法進行處理的蘆薈品質(zhì)沒有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止蘆薈在加工過程中的氧化褐變。
實施例3、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況及在實際加工過程中的效果檢測一、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，得到蘆薈果肉；2)用高速組織搗碎機將蘆薈果肉組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將蘆薈PPO提取出來，得到PPO粗酶液；3)取0.5mL PPO粗酶液，加入0.1mL菠蘿蛋白酶(10mg/mL，購自北京欣經(jīng)科生物技術(shù)公司)，在65℃，pH10的條件下水解40min，然后用底物混合液(1.4mL pH6.5磷酸鹽緩沖液+1mL0.1mol/L鄰苯二酚)在40℃、pH6.5條件下測定蘆薈PPO的殘余活性；同時，向由1.5mL pH6.5磷酸鹽緩沖液和1mL0.1mol/L鄰苯二酚組成的底物混合液中加入0.5mL PPO粗酶液，測定未經(jīng)木瓜蛋白酶水解的蘆薈PPO的活性作為對照。
檢測結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進行處理，能夠抑制蘆薈PPO28％的活性。
二、在實際加工過程中的效果檢測將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，對蘆薈果肉用步驟一的方法進行處理，即用10mg/mL的菠蘿蛋白酶在65℃，pH10的條件下水解40min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的去皮后的蘆薈(對照)進行比較，用本發(fā)明方法處理后的去皮的蘆薈果肉，色澤鮮綠透亮，而對照的蘆薈果肉呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法進行處理的蘆薈品質(zhì)沒有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止蘆薈在加工過程中的氧化褐變。
實施例4、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況及在實際加工過程中的效果檢測一、檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，用下述方法檢測本發(fā)明方法對蘆薈PPO活性的抑制情況，具體方法包括以下步驟1)將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，得到蘆薈果肉；2)用高速組織搗碎機將蘆薈果肉組織搗碎勻漿，按1∶2(W/V)的比例加入冷凍丙酮，將蘆薈PPO提取出來，得到PPO粗酶液；3)取0.5mL PPO粗酶液，加入0.5mL菠蘿蛋白酶(5mg/mL)和0.5mL無花果蛋白酶(5mg/mL)，在45℃，pH8.0的條件下水解20min，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條件下測定蘆薈PP0的殘余活性；同時，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，測定未經(jīng)木瓜蛋白酶水解的蘆薈PPO的活性作為對照。
檢測結(jié)果表明，用本發(fā)明的方法進行處理，能夠抑制蘆薈PPO30％的活性。
二、在實際加工過程中的效果檢測將新鮮蘆薈葉片清洗干凈，去皮，對蘆薈果肉用步驟一的方法進行處理，即用5mg/mL菠蘿蛋白酶和5mg/mL無花果蛋白酶(混合比例1∶1)在45℃，pH8.0的條件下水解20min。經(jīng)與未經(jīng)本發(fā)明方法處理的去皮后的蘆薈(對照)進行比較，用本發(fā)明方法處理后的去皮的蘆薈果肉，色澤鮮綠透亮，而對照的蘆薈果肉呈灰褐色，發(fā)生氧化褐變。經(jīng)檢測，用本發(fā)明方法進行處理的蘆薈的品質(zhì)沒有改變，可安全食用，證明用本發(fā)明的方法可有效地防止蘆薈在加工過程中的氧化褐變。
權(quán)利要求
1.一種防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法，是將蘆薈在加工過程中用終濃度為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的溫度為45-65℃。
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的pH值為4-8。
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間不超過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間為20-40min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于所述蘆薈的加工方法為削皮、切斷、粉碎和/或榨汁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止蘆薈在加工過程中氧化褐變的方法。該方法是將蘆薈在加工過程中用終濃度為0.1－10mg/L的蛋白水解酶液在20－70℃，pH 2－10下進行浸泡，氧化褐變得到抑制。該方法具有安全性高，對產(chǎn)品本身質(zhì)地影響小，應(yīng)用效果好的優(yōu)點，將在蘆薈的深產(chǎn)品加工中發(fā)揮重要作用，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號A23B7/155GK1935040SQ20061011368
公開日2007年3月28日 申請日期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, 黃家音, 李曉莉 申請人:清華大學(xué)