復(fù)合護(hù)色劑對(duì)多個(gè)品種蘋果干制過程中褐變相關(guān)酶活性的影響

李新明 李群 高忠東 王峰 田志芳 徐琳 王賢萍 劉森

摘要[目的]評(píng)估復(fù)合護(hù)色劑對(duì)蘋果干制過程中褐變的抑制效果。[方法]使用復(fù)合護(hù)色劑處理不同品種的蘋果片，然后在3個(gè)不同的時(shí)間點(diǎn)取樣檢測(cè)果片中的酶活性指標(biāo)。[結(jié)果]復(fù)合護(hù)色劑處理顯著提高了紅富士、秦冠、嘎拉和國光蘋果片中的超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）活性，抑制了多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）活性。[結(jié)論]復(fù)合護(hù)色劑對(duì)多個(gè)蘋果品種的干制褐變有著良好的抑制作用。

關(guān)鍵詞復(fù)合護(hù)色劑；蘋果；抗氧化酶；褐變

中圖分類號(hào)TS202.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）16-0089-02

Effect of Compound Colourprotective Reagents on Browning Related Enzymes Activities in Different Varieties of Apple during Drying Process

LI Xinming， LI Qun， GAO Zhongdong et al

（Institute of Agricultural Products Processing， Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Taiyuan， Shanxi 030031）

Abstract[Objective] To evaluate the inhibiting effect of compound colourprotective reagent on apple browning during the drying process. [Method] Compound colourprotective reagent was used to treat different varieties of apple slices. Apple samples were taken at three different time points， and enzymes activities in fruits were analyzed. [Result] Compound colourprotective reagent significantly increased SOD and CAT activities， and inhibited PPO and POD activities in Red Fuji， Qinguan， Gala and Guoguang apple slices. [Conclusion] Compound colourprotective reagent is effective to brown inhibition in different varieties of apple slices during drying process.

Key wordsCompound colourprotective reagent；Apple；Antioxidant enzyme；Browning

隨著人們生活水平的提高及水果消費(fèi)需求的多元化，豐富的水果及其加工產(chǎn)品市場(chǎng)已經(jīng)形成并將深入發(fā)展。酚類物質(zhì)是引起果實(shí)酶促褐變的重要因素，酚類物質(zhì)在多酚氧化酶（PPO）的催化下氧化形成褐色物質(zhì)。酶促褐變不僅影響加工制品的外觀、風(fēng)味，而且還會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的丟失，甚至導(dǎo)致食品變質(zhì)[1-2]。

蘋果在干制加工過程中易發(fā)生褐變，但常被忽視的問題是果肉的褐變，它深深影響著干制品的品質(zhì)。蘋果褐變分為酶促褐變和非酶促褐變2類。研究發(fā)現(xiàn)，在干制過程中，蘋果果肉中引起酶促褐變的主要酶類，如PPO、過氧化物酶（POD），隨著干制溫度的升高活性也變大[3]。另外因熱烘干作用，氧含量少，酶促反應(yīng)速度漸慢，非酶促褐變又是蘋果果肉褐變的重要因素[4]。

在前期的研究中，筆者合成了一種復(fù)合護(hù)色劑，能有效抑制紅富士蘋果干制過程中果肉的褐變。在該研究中，筆者檢測(cè)了復(fù)合護(hù)色劑對(duì)不同品種蘋果干制過程中褐變相關(guān)酶活性的抑制效果。

1材料與方法

1.1材料

復(fù)合護(hù)色劑為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所實(shí)驗(yàn)室試制；紅富士、秦冠、嘎拉和國光蘋果購自太原市場(chǎng)。

1.2蘋果處理和干制

以紅富士、秦冠、嘎拉和國光蘋果作為原料，洗凈后，4組蘋果分別切片，然后浸泡在復(fù)合護(hù)色液中6 h，撈出，瀝干水分，另外4組切片不做處理，8組蘋果切片放入通風(fēng)干燥烘箱中，溫度為40 ℃，分別于0、4、8 h取出樣品，研磨，加1 mL蒸餾水、少量石英砂和少許聚乙烯吡咯烷酮，在冰浴中研磨勻漿，4 ℃、9 000 r/min下離心30 min，取上清液置冰箱中保存，用于酶活性測(cè)定。

1.3酶活力測(cè)定

1.3.1超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）活性測(cè)定。

參照 Zhao等[5]氮藍(lán)四唑法測(cè)定 SOD 活性，于波長(zhǎng)560 nm 處測(cè)定吸光度值，結(jié)果以抑制氮藍(lán)四唑的 50%為 1 個(gè)SOD 活性單位，單位U/g（FW）。參照Zhao等[5]紫外吸收法測(cè)定 CAT 活性，于波長(zhǎng)240 nm 處每隔 30 s 記錄吸光度值，連續(xù)監(jiān)測(cè) 2.5 min，結(jié)果以減少 0.01 吸光度值為 1 個(gè) CAT 活性單位，單位U/g（FW）。

1.3.2

PPO活性的測(cè)定。

①取干燥后的蘋果切片 5.0 g 置于研缽中，分別加入 2.5 g 的聚乙烯吡咯烷酮以及45 mL的磷酸緩沖液（pH為7），同時(shí)加入海砂，研缽棒研磨，將研缽置于碎冰中，保持低溫環(huán)境，抑制酶的活性。

②將研磨液用濾紙濾過，在 4 ℃低溫下，以轉(zhuǎn)速 130 000 r/min 離心10 min。

③提取上清液后，向 6 個(gè)比色杯中分別加入1.0 mL 樣品上清液，再加入 1.0 mL 磷酸緩沖液（pH 5.8，濃度為100 mmol/L）。

④向其中一只比色杯中加入 1.0 mL 蒸餾水，作為空白試驗(yàn)對(duì)照，開始測(cè)定后，向置于分光光度計(jì)中的測(cè)定樣品滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1%的鄰苯二酚溶液1.0 mL，并開始計(jì)時(shí)，觀察其活性變化值。

⑤利用分光光度計(jì)，在波長(zhǎng) 420 nm 處，記錄1 min PPO 吸光度的變化值，觀察 5 min。

⑥測(cè)定值每變化 0.001 個(gè)單位時(shí)為1個(gè)吸光度單位 U，PPO 的活性值為 U/min。

1.3.3POD活性測(cè)定。

酶反應(yīng)檢測(cè)液組成：0.2 mol/L pH 5.0醋酸緩沖液1.95 mL，0.1%鄰甲氧基苯酚1.00 mL，酶液0.02 mL，0.08%的過氧化氫溶液1.00 mL，加入過氧化氫30 s后在波長(zhǎng)470 nm下測(cè)OD值。

2結(jié)果與分析

2.1復(fù)合護(hù)色劑對(duì)干制蘋果片中SOD活性的影響

如表1所示，隨著干制時(shí)間的延長(zhǎng)，干制蘋果片的SOD活性持續(xù)降低，干制時(shí)間8 h時(shí)SOD活性達(dá)到最低。與對(duì)照組相比，4種蘋果在各處理點(diǎn)的酶活性均較高（4和8 h）。

2.2復(fù)合護(hù)色劑對(duì)干制蘋果片中CAT活性的影響

如表2所示，隨著干制時(shí)間的延長(zhǎng)，干制蘋果片的CAT活性迅速降低，到8 h時(shí)達(dá)到最低。與對(duì)照組相比，4種蘋果在各處理點(diǎn)的酶活力均較高（4和8 h）。

2.3復(fù)合護(hù)色劑對(duì)干制蘋果片中PPO活性的影響

如表3所示，隨著干制時(shí)間的延長(zhǎng)，干制蘋果片的PPO活性迅速增加，到4 h時(shí)達(dá)到最大，之后PPO活性又開始下降，這可能與果肉中含水量降低，酶的活性被抑制有關(guān)。與對(duì)照組相比，4種蘋果在各處理點(diǎn)的酶活性均較低。

2.4復(fù)合護(hù)色劑對(duì)干制蘋果片中POD活性的影響

如表4所示，隨著干制時(shí)間的延長(zhǎng)，干制蘋果片的POD活性迅速增加，到4 h時(shí)達(dá)到最大，之后POD活性又開始下降。與對(duì)照組相比，4種蘋果在各處理點(diǎn)的酶活性均較低。

3結(jié)論與討論

在該研究中，復(fù)合護(hù)色劑處理顯著地提高了紅富士、秦冠、嘎拉和國光蘋果片中的SOD和CAT活性，抑止了PPO和POD活性。SOD是一種源于生命體的活性物質(zhì)，廣泛分布于各種生物體內(nèi)，如動(dòng)物、植物、微生物等。SOD具有特殊的生理活性，是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。CAT是催化過氧化氫分解成氧和水的酶，存在于細(xì)胞的過氧化物體內(nèi)。CAT是過氧化物酶體的標(biāo)志酶，約占過氧化物酶體酶總量的40%。幾乎所有的生物機(jī)體都存在CAT，其普遍存在于能呼吸的生物體內(nèi)，主要存在于植物的葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、動(dòng)物的肝和紅細(xì)胞中，其酶促活性為機(jī)體提供了抗氧化防御機(jī)理[6]。在干制過程中，氧化呼吸酶活性增加，一些與褐變相關(guān)的代謝產(chǎn)物如自由基迅速蓄積，而抗氧化酶如SOD、CAT活力迅速降低，結(jié)果果肉中的多酚類及氨基酸類等物質(zhì)被氧化褐變；復(fù)合護(hù)色劑的處理能在一定程度上抑制抗氧化酶的活力衰減，有效抑制果肉的褐變[7]。

植物組織中含有酚類物質(zhì)，在完整的細(xì)胞中作為呼吸傳遞物質(zhì)，在酚-醌中保持著動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)細(xì)胞組織被破壞后，氧就大量侵入，造成醌的形成和其還原反應(yīng)之間的不平衡，于是發(fā)生了醌的積累，醌再進(jìn)一步氧化聚合，就形成了褐色素，稱為黑色素或類黑精。PPO是發(fā)生酶促褐變的主要酶，存在于大多數(shù)果蔬中。在大多數(shù)情況下，由于 PPO 的作用，不僅有損于果蔬感觀，影響產(chǎn)品運(yùn)銷，還會(huì)導(dǎo)致風(fēng)味和品質(zhì)下降，特別是在熱帶鮮果中，酶促褐變導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)50%。在4種被復(fù)合護(hù)色劑處理的蘋果中，PPO的活性均被有效抑制，這表明多酚的氧化能被有效地抑制[8-9]。在4種被復(fù)合護(hù)色劑處理的蘋果中，POD的活性均被有效抑制，PPO能催化過氧化氫氧化酚類，產(chǎn)物為醌類化合物，此化合物進(jìn)一步縮合或與其他分子縮合，產(chǎn)生顏色較深的化合物，這表明多酚類等易褐變的物質(zhì)的氧化能被有效地抑制[10-11]。

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