最终稿切片马铃薯护色方法 1.docx
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最终稿切片马铃薯护色方法1
南阳理工学院
本科生毕业论文
学院(系):
生物与化学工程学院
专业:
食品科学与工程
学生:
指导教师:
完成日期2014年5月
南阳理工学院本科生毕业论文
切片马铃薯护色方法研究
PreventionofDiscolorationofPotatoSlice
总计:
毕业论文24页
表格:
20个
插图:
20幅
南阳理工学院本科毕业论文
切片马铃薯护色方法研究
PreventionofDiscolorationofPotatoSlice
学院(系):
生物与化学工程学院
专业:
食品科学与工程
学生姓名:
指导教师(职称):
评阅教师:
完成日期:
2014年5月16日
切片马铃薯护色方法研究
食品科学与工程某某某
[摘要]以马铃薯为试验材料,研究不同种类护色剂对切片马铃薯颜色的影响。
设计单因素试验、搭配试验和正交试验方案,通过测定褐变程度和多酚氧化酶活力比较护色剂的护色效果。
结果表明:
单因素试验中,有5种护色剂有明显效果,护色效果由强到弱排列亚硫酸氢钠>柠檬酸>L-半胱氨酸>磷酸>乳酸。
搭配试验中,护色效果由强到弱排列柠檬酸与亚硫酸氢钠>柠檬酸与L-半胱氨酸>柠檬酸与氯化钠>柠檬酸与抗坏血酸。
正交试验优化护色配方,护色效果最理想的搭配是柠檬酸0.8%,亚硫酸氢钠0.05%,氯化钠0.4%。
该配方下7天后的褐变程度0.105,检测无酶活。
[关键词]护色剂;马铃薯;多酚氧化酶;褐变
PreventionofDiscolorationofPotatoSlice
FoodScienceandEngineeringMajorZHAOTingting
Abstract:
Theeffectofcolorprotectingliquiconpotatoslicewasstudied.Singlefactordesign,two-factordesignandorthogonaldesignwereemployedtoanalyzethecolorprotectingeffectionbydeterminingthebrowningdegree,andthePPOactivaty.Theresultshowedthat:
5kindsofcolorprotectingliquidhadsignificantprotectingeffectionwhichwereorderedassodiumbisulfite〉citricacid〉L-cys〉phosphate〉lacticacidphosphate.Composingoftwocolorprotectingliquicalsohadobviouseffection.whichwereorderdascitricacid+sodiumbisulfite〉citricacid+L-cys〉citricacid+sodiumchloride〉citricacid+Vc.Theoptimizedformulawascitricacid0.8%,sodiumbisulfite0.1%,sodiumchloride0.4%.TheBDwas0.105bystored7d,andthePPOactivetynotbetested.
Keywords:
colorfixatives;potato;PPO;browning
1文献综述1
1.1鲜切果蔬1
1.2马铃薯褐变机理1
1.3马铃薯褐变的护色方法及影响因素1
1.3.1护色方法2
1.3.2部分护色剂护色机理2
1.3.3影响因素2
1.4马铃薯护色研究进展2
1.5本文研究内容3
2材料与方法4
2.1材料4
2.1.1材料与试剂4
2.1.2主要设备4
2.2试验方案4
2.2.1工艺流程4
2.2.2护色实验5
2.2.3检测方法6
3结果与讨论8
3.1单因素试验8
3.1.1柠檬酸8
3.1.2乳酸8
3.1.3磷酸9
3.1.4苹果酸10
3.1.5抗坏血酸11
3.1.6L-半胱氨酸11
3.1.7亚硫酸氢钠12
3.1.8氯化钠13
3.2两种护色剂搭配13
3.2.1柠檬酸和氯化钠13
3.2.2柠檬酸和抗坏血酸15
3.2.3柠檬酸和L-半胱氨酸15
3.2.4柠檬酸和亚硫酸氢钠16
3.3正交试验18
3.3.1正交试验结果18
3.3.2正交试验分析19
4结论22
参考文献23
致谢24
1文献综述
1.1鲜切马铃薯
鲜切果蔬是以新鲜果蔬为原料,经清洗去皮,切分包装等加工而制成的即食果蔬加工制品。
鲜切果蔬是顺应时代发展而诞生的轻加工食品,是一种仍具有呼吸代谢等生命活动的生鲜食品,新鲜果蔬切割后产生一系列的生理生化变化,这些变化对鲜度品质乃至营养成分都将产生很大影响[1]。
随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,在国外已流行多年的半加工果蔬,以其新鲜、洁净、方便等特点,在国内也越来越受到消费者的欢迎。
马铃薯又名土豆,是重要的粮食、蔬菜兼用作物。
是人们日常生活中经常食用的菜肴,营养丰富,也有一定的药用价值,且在工业上是制作淀粉的主要原料。
鲜切马铃薯是指:
新鲜的马铃薯经过修整、去皮并切割成100%可利用的产品,这些产品采用预先包装,为消费者提供高营养、方便和良好的新鲜产品[2]。
我国每年的果蔬产量居世界的第一位,新鲜的果蔬的腐烂损耗率较高,马铃薯作为主要食用作物,对其护色保鲜是必不可少,我国是世界马铃薯主产国之一。
但其加工过程中常常发生果肉黄色、褐色或黑色变化使马铃薯失去天然的色泽,影响感官,破坏产品的风味和营养。
1.2马铃薯的褐变机理
鲜切马铃薯在加工和储存过程中易发生褐变。
这是由鲜切马铃薯由于切分造成机械损伤导致组织细胞破裂,使细胞内的化学成分在酶的作用下相互作用,迅速产生褐变,引起外观色泽的变化,同时改变风味,造成营养物质损失,降低鲜切马铃薯的商品价值和食用价值[3]。
酶促褐变是指在有氧条件下,多酚氧化酶(PPO,Polyphenoloxidase)催化酚类物质反应成为醌类物质及其聚合物,醌自发集合并和细胞内蛋白质氨基酸基团反应,产生黑色和褐色的物质。
酶促褐变是一个复杂的过程,分为两个阶段。
其中第一阶段由PPO介导,导致醌类形成(颜色轻微变化),二醌通过非酶促反应形成褐色复合物。
为此抑制马铃薯的褐变就显得尤为重要。
为了解决这一问题,人们对果蔬产品的褐变原理和防止方法进行了许多深入的研究。
其中,化学方法一直是应用最为广泛地抑制酶促褐变的方法。
在试验研究中,已有很多种化合物被证实可抑制酶促褐变,降低褐变程度(BD,Browningdegree)。
1.3马铃薯的护色方法及影响因素
1.3.1护色方法
(1)化学方法
化学方法利用化合物抑制酶活性,去除底物或作为竞争底物。
现市场上流通的鲜切马铃薯多为化学方法护色保鲜[4]。
使用护色剂是一种常用的化学护色手段,将马铃薯切片后立即转入护色液中浸泡一定时间取出,沥干后真空包装,或者直接将护色液与马铃薯一同包装,在消费者食用时再将护色液去除[5]。
(2)物理方法
物理方法包括降温、降低氧气含量、辐射处理、可食性涂膜、热烫高压处理等。
1.3.2部分护色剂护色机理
护色剂有很多种,例如:
柠檬酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、EA、L-半胱氨酸、环糊精、EDTA缩聚磷酸盐、4-己基间苯二酚、硼酸、四硼酸钠、硫脲、硼酸钠、偏磷酸、氯化钾、氯化铁、氯化钡、氯化钠、苯甲酸钠、蜂蜜、香豆酸、阿魏酸、聚乙烯毗咯烷酮、已基黄原酸钠、曲酸、环糊精、亚硫酸氢钠等。
酸化剂例如柠檬酸、苹果酸是通过降低pH抑制酶活,多数多酚氧化酶的最适pH在6-7之间,在pH在3以下几乎检测不到酶活[6]。
多酚氧化酶无活性或酶活受到抑制,就可以减弱抑制马铃薯的褐变。
还原剂例如L-半胱氨酸、抗坏血酸,可将多酚氧化酶酶中Cu2+还原成Cu+,从而抑制PPO的活性,也可能在PPO反应产物变成黑色之前与之反应,也可以将醌类物质还原成无色的酚类物质阻断酶促褐变的进行[7]。
其他护色剂例如亚硫酸氢钠,护色机理非常复杂,会不可逆的破坏酚酶活性,也有还原效果,在有氧的条件下可以被消耗。
1.3.3影响因素
多酚氧化酶的反应,以Cu2+为辅基,以O2为受氢体,一元酚和二元酚为底物进行反应。
也就是说酶促褐变所需的基本条件:
活性PPO、O2和酚类底物的存在。
所以抑制马铃薯的褐变主要控制的是多酚氧化酶[8]。
多酚氧化酶的主要影响因素:
温度、pH、底物浓度、氧气浓度。
1.4马铃薯护色研究进展
国内外对鲜切果蔬方面的研究很多,主要集中在对鲜切果蔬的护色保鲜研究上。
周静亚[9]研究了3种复合保鲜剂对抑制马铃薯净菜褐变效果的研究,结果表明:
生姜和大蒜提取物可有效保持马铃薯的色泽。
生姜提取物有望成为一种新型纯天然净菜褐变抑制剂。
吕运萍[10]研究了臭氧和异抗坏血酸钠处理对鲜切马铃薯保鲜效果的影响,结果表明:
臭氧水处理可以有效杀灭微生物,异抗坏血酸钠处理可明显减少鲜切马铃薯中抗坏血酸的损失,抑制褐变对,细菌的生长繁殖有一定的抑制作用,对失重率没有影响。
臭氧和异抗坏血酸钠之间的交互作用不明显,两者一同处理鲜切马铃薯不影响各自的保鲜效果。
海萍[11]研究了抗褐变剂对鲜切马铃薯保鲜技术,结果表明:
抗坏血酸和氯化钙,均有抑制褐变的功能且0.5%抗坏血酸0.3%氯化钙效果最好。
姚晓敏[12]研究了马铃薯褐变的控制,结果表明:
马铃薯的褐变与多酚氧化酶的活性呈正相关,PPO受多种因素的影响,pH、温度、护色剂等所以可采取将pH控制,在4.1以下,多种护色剂使用优于一种的使用。
王娟慧[13]研究了马铃薯净菜的保鲜研究,结果表明各因素的重要性次序是:
苹果酸>氯化钙>D异抗坏血酸钠。
苹果酸和氯化钙的浓度越高,对褐变的抑制效果越好,而D异抗坏血酸钠则以低浓度为宜。
李鑫熠[14]研究了鲜切马铃薯片复合护色剂工艺优化,结果表明:
切马铃薯片复合护色剂配比为氯化钙0.1%,柠檬酸0.2%,抗坏血酸0.15%,同时包装方法采用真空包装,储运方式选择冷链储藏(4℃),可保持马铃薯片7d颜色基本无变化,但产品菌落总数超标。
切马铃薯片经过复合护色剂处理后,采用二氧化氯浓度40mg/L,处理10min,对鲜切马铃薯片具有良好的杀菌效果,产品能够保持7d货架期。
1.5本文研究内容
本文以马铃薯作为材料,选择柠檬酸、乳酸、磷酸、苹果酸、抗坏血酸、L-半胱氨酸、亚硫酸氢钠、氯化钠8种护色剂进行单因素试验。
通过可见分光光度计法测定褐变程度,并评价样品感官。
选择柠檬酸与L-半胱氨酸、亚硫酸氢钠、氯化钠和抗坏血酸进行搭配实验,以感官状态、褐变程度和多酚氧化酶的活性为指标,比较抑制褐变的效果,从中选择效果好的护色剂进行的正交试验优化,得出最佳的护色配方。
2材料与方法
2.1材料
2.1.1材料与试剂
马铃薯,市售;
磷酸氢二钠(分析纯)
天津市天力化学试剂有限公司
磷酸二氢钠(分析纯)
天津市德恩化学试剂有限公司
邻苯二酚(分析纯)