鲜切果蔬的褐变及其控制

毕业设计（论文）题目：鲜切果蔬的褐变及其控制系部：农生系专业：绿色食品生产与检验学号：090103247学生姓名：郑园园指导教师姓名：蒋巧俊指导教师职称：讲师二○一二年五月二十日鲜切果蔬的褐变及其控制摘要本论文解释了鲜切果蔬酶促褐变的机理及其褐变条件，并从物理控制、化学控制这两方面介绍了鲜切果蔬褐变的防止措施，最后本论文简要介绍了鲜切果蔬防褐变技术的发展趋势。关键词：鲜切果蔬酶促褐变机理控制目录1引言...................................................................41.1鲜切果蔬概述.....................................................41.2鲜切果蔬加工过程中的质量问题.....................................41.3本论文的目的意义.................................................52鲜切果蔬的酶促褐变机理及其条件.........................................63鲜切果蔬酶促褐变的物理防治措施.........................................73.1温度控制......................................................73.1.1低温处理..................................................73.1.2热处理....................................................73.2氧气控制......................................................73.2.1自发气调包装(MAP).........................................73.2.2可食性涂膜................................................83.3高压处理......................................................83.4辐照处理......................................................94鲜切果蔬酶促褐变的化学防治措施.........................................94.1利用抑制剂来抑制果蔬的褐变....................................94.2常见抑制剂对酶促褐变的抑制作用...............................104.2.14-HR....................................................104.2.2半胱氨酸.................................................104.2.3钙处理..................................................104.2.4植物提取物................................................114.3防褐变剂的联合应用...........................................115鲜切果蔬防褐变技术的发展趋势..........................................13致谢....................................................................13参考文献：..............................................................141引言1.1鲜切果蔬概述鲜切果蔬(fresh．cutfruitsandvegetables)是指新鲜水果或蔬菜原料经清洗、整修、去皮、切分等步骤，最后用塑料薄膜袋或以塑料托盘盛装外覆塑料膜包装，供消费者立即食用和餐饮业使用的一种新型蔬菜加工食品。鲜切果蔬业又被称为切割果蔬、截切果蔬、轻度加工果蔬、微(浅)加工果蔬、半加工果蔬等。鲜切果蔬可保持果蔬产品的新鲜质地和营养价值，食用更方便，安全环保，因而具有很广阔的市场。目前工业化生产的鲜切果蔬品种主要有甘蓝、胡萝卜、生菜、韭葱、芹菜、马铃薯、苹果、梨、桃、草莓和菠萝等。近年来随着物价的上涨、劳动力成本的不断提高，各大企事业单位厨房的运行成本越来越高，而职工的菜价却不是说涨就能涨的，这导致厨房的压力越来越大。若果蔬在生鲜加工配送中心通过机械化生产线生产加工，则可以省去消费者买菜、清洗、择菜、切菜及垃圾处理等过程，可以节约其大量时间及人力成本；同时通过生鲜加工配送中心专业化配送，既能保证鲜切果蔬产品的品种和数量，也能保证产品的质量及新鲜度。产品运往城市销售，从而减少了城市生活垃圾的来源，更好地保护城市环境，从长远来看，果蔬经过切割加工后，能广泛用于快餐业、宾馆饭店、单位食堂、冰淇淋(果肉雪糕)、零售或进一步加工，其前景十分广阔。1.2鲜切果蔬加工过程中的质量问题鲜切果蔬的保鲜，是对传统的果蔬保鲜和加工技术的一个挑战，它要求将传统的完整果蔬保鲜技术应用于去皮、切割及部分加工的果蔬，它要求有一条原料、加工、保鲜、运输和销售高度配合的冷链系统。鲜切果蔬通常包括去皮、切分、去心、切片、氯消毒清洗、漂洗、脱水、整理、包装等操作。与整果相比，由于鲜切果蔬细胞组织被破坏，生化过程发生巨大变化，主要包括呼吸强度增大、乙烯合成增加，以及对氧化褐变和微生物入侵的敏感性增加。因此，若不进行适当的处理，其品质将会迅速下降，货架期明显减短。果蔬在去皮、切分过程中，产品暴露在空气中的面积增大了，细菌、霉菌、酵母菌等微生物污染的可能性加大。果蔬切割，不仅为微生物侵然组织创造了途径，同时由于大量汁液的外渗，为微生物生长繁殖提供了良好的营养基础，从而出现微生物污染败坏的现象。果蔬切分后还会引起一系列感官及营养品质下降。由于切割处理使果蔬表皮组织去除，造成细胞破裂，从而使水分散失速率急剧上升，脱水太多致使产品萎蔫、皱缩、干化失去新鲜状态。某些果蔬切割贮藏后还出现了一个非常严重的不良变化是褐变，某些果蔬如胡萝卜切割后会出现白化现象。切割也会诱导一些与变色相关的酶类如果胶酶、纤维素酶、酯酶、过氧化物酶等生物合成，组织软化，硬度下降。此外，切割会引起组织汁液外渗和一些营养成分的氧化，这些都会引起营养物质损失。鲜切果蔬的质量控制最主要的就是微生物的控制及褐变的防止。对于鲜切果蔬的质量控制，人们已开始采用栅栏技术(或称障碍技术)来控制鲜切果蔬产品质量下降速度及微生物活动，延长货架期[1]。如采用低温、气调（自发气调、人工气调等）、化学保鲜剂（臭氧、二氧化氯等）、防褐变剂（柠檬酸、抗坏血酸等）、辐射等多种保鲜技术或单独使用或联合使用，以期延长鲜切果蔬的贮藏保鲜时间及其货架期。1.3本论文的目的意义鲜切产品具有清洁、卫生、新鲜、安全、营养、方便、可食率高达100％等特点，必将受到集体和个人消费者特别是速食业的欢迎，其生产与消费量必将进入一个快速发展阶段。鲜切产品的生产可以促进种植，既提升了当地农产品的价值，增加农民收入，又促进了当地农业产业化经营稳步发展。另外，鲜切产品由于集中生产可以减少城市垃圾，又降低了产品的运输成本，取得了双重效益。但鲜切果蔬的褐变是影响产品商品价值的一个重要问题，因此研究可行有效的褐变控制技术是首先要解决的问题。本课题主要研究蔬菜的褐变控制技术，为鲜切蔬菜的加工生产提供可行性技术，对于扩大市场、带动果蔬加工业的快速发展具有重要意义。2鲜切果蔬的酶促褐变机理及其条件褐变包括酶促褐变和非酶促褐变，鲜切蔬菜褐变主要是酶促褐变。酶促褐变是指蔬菜受到机械损伤或处于异常环境条件(受冻、受热)时，在酶作用下氧化而呈褐色。酶促褐变是影响鲜切产品流通和货架期的重要原因之一。即使是完整的果蔬，也有超过50％的损失是由于酶促褐变造成的。鲜切加工由于人为造成了果蔬细胞破裂，使得酚类化合物和PPO的区域性结构遭到破坏，导致酶和底物接触，从而使得褐变更容易发生。莴苣、部分绿叶类蔬菜、含大量淀粉的果蔬(如马铃薯、甘薯、山药、面包果、苹果、油梨、香蕉和梨等)，以及许多热带亚热带果蔬都极易发生褐变。随着果蔬酶促褐变的发生，往往还会产生不良的风味以及造成其营养成分的损失。酶促褐变机理是蔬菜组织完整细胞中含有的酚类物质作为呼吸传递物质，在酚一醌之间保持着动态平衡：当新鲜蔬菜组织被损伤，氧气大量侵入，酚迅速被氧化平衡受到破坏，发生醌的积累，醌再进一步氧化聚合而形成黑褐色的黑色素物质[2]。图1-1酶促褐变的发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。褐变底物一般因蔬菜的不同而各不相同，主要是一些多酚类物质：而褐变所涉及的酶类主要有多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等，研究表明酚类氧化酶主要是多酚氧化酶(PPO)。随着对鲜切果蔬褐变机理的广泛深入研究和先进分析检测手段的出现，褐变控制技术的研究也在不断地进行和深入。现阶段，主要是通过应用物理和化学方法来控制褐变。在多数情况下，通常需要利用联合处理达到更有效贮藏鲜切产品的目的。3鲜切果蔬酶促褐变的物理防治措施3.1温度控制3.1.1低温处理在常温下，鲜切果蔬呼吸和代谢旺盛，酶促褐变极易发生。采取低温可以有效抑制果蔬的呼吸作用，降低其新陈代谢。因此，鲜切果蔬在加工、贮藏、运输和销售等各个环节，都应尽可能保持在一个适宜的低温系统中。吴锦铸等[3]认为环境温度愈低，蔬菜的生命活动进行得就愈缓慢，营养素消耗亦少，果蔬的褐变也愈缓慢，保鲜效果愈好，常用4—8℃的低温进行鲜切果蔬的保鲜。潘永贵等[4]研究发现，鲜切莲藕在温度20℃下贮存2d就会出现褐变，而在温度1℃下贮藏23d，其组织仍然没有出现明显褐变。尽管适宜的低温对于保持鲜切产品品质是必要的，但也有报道指出，热处理有助于鲜切果蔬褐变的控制。3.1.2热处理加热是最有效的杀酶方法。瞬时高温可在短时间钝化酶的活性，抑制褐变。苹果和梨在鲜切加工前先经热处理，其鲜切产品的褐变程度较轻。热处理可以减轻褐变，与加热能导致PPO失活密切相关。因为PPO热稳定性不高，一般当温度高于40℃就会使其钝化。PPO的热稳定性与果蔬种类、品种、生长地、以及pH值等有关。此外，研究还发现，采用热处理可以抑制鲜切卷心莴苣PAL活性的上升，减少酚类化合物的生成，从而减轻其褐变。因此，研究者认为热处理可能是控制鲜切果蔬褐变的新选择。然而若热处理不当，易造成果蔬营养成分、质地、色素、风味的损失[5]。3.2氧气控制3.2.1自发气调包装(MAP)自发气调包装有利于在容器内形成一个适合鲜切产品的微环境，从而起到抑制产品呼吸，减少失水，延缓品质劣变的作用。同时，由于氧气含量的减少，对抑制鲜切果蔬的褐变也有较好的作用。在切割果蔬工业上常用的包装薄膜是聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP和聚乙烯PE，复合包装膜通常用乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)，这些包装材料能有效地隔氧、隔光，满足不同的透气速率，延长产品货架期。真空包装可隔绝氧气，抑制多酚氧化酶的活性；气调包装(充N2或CO2)通过调节果蔬的呼吸作用，逐渐降低的包装内O2浓度，提高CO2的浓度，阻止了多酚类物质的氧化，抑制褐变和苯丙氨酸裂解酶的活性，阻止微生物生长。王莉[6]在切割生菜保鲜研究中，采用轻度真空包装或MA包装，具有较好防褐保鲜作用；切割生菜经1％NaCl+1％VC处理后，配以真空包装或MA包装，产品在0℃下的保存期可达到21d。切割莴苣经抗褐变剂处理后再MA包装，产品货架期达12d以上，而对照只有3d[7]。3.2.2可