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1、烫漂及硬化处理对苹果果块品质的影响及机理研究食品专业本科毕业论文剖析烫漂及硬化处理对苹果果块品质的影响及机理研究 摘要苹果营养但不利于贮运。苹果脯不仅营养也便于贮运，果脯加工需要经过漂烫及硬化处理。研究烫漂及硬化处理对苹果块品质影响及机理研究，品质影响及机理研究，是为了进一步做好苹果加工提供思路和理论基础。本次研究旨在研究烫漂及硬化处理对苹果块品质影响及机理，找出保障苹果脯饱满感同时又防止褐变的最佳方法。实验结果表明：当漂烫温度选择100和漂烫时间为4分钟时，可以较好的起到抑制酶活性的作用。5溶液硬化3小时可以达到较好的硬化效果。关键词：苹果，漂烫，硬化，品质Effection of Blan

2、ching and hardening to the quality of apple piecese and its mechanismAbstract AbstractApple is nutritional, but not conducive to the storage and transportation. Candied apple is not only nutritious but also easy to storage and transportation after blanching and hardening treatment.The study of blanc

3、hing and hardening of apple pieces quality impact and mechanism provide a theoretical basis and ideas to further improve the processing of apple, and this study aims to find out the best way to prevent apple browning under the case its full of meat through this method.The experimental results show t

4、hat four minutes blanching time can well inhibit the enzyme activity when choosing 1oo.In the meantime, keeping it in5% solution for three hours can play better sclerosis effect .Keywords: apple, float very hot, hardening, quality1 绪 论1.1 课题背景及目的 苹果是蔷薇科苹果亚科苹果属植物，落叶乔木。据测定，每一百克苹果含果糖为6.511.2g，葡萄糖为2.53.

5、5g，蔗糖为1.05.2g；还含有微量元素钙、锌、磷、铁、钾及胡萝卜素、维生素B2、维生素B1和维生素C等。苹果的果实富含维生素和矿物质，是人们最常食用地一种水果。苹果含膳食纤维丰富，也含有大量的果胶，果胶有利于调整肠道菌群。苹果中的鞣酸和果胶有收敛作用，可以将肠道内的积聚毒素和废物排出体外。苹果中的粗纤维有利于排泄；有机酸能够刺激肠壁，增加其蠕动作用。苹果含有的大量果胶，这种可溶性的纤维质可以降低坏胆固醇及胆固醇的含量。苹果含锌量较多，可以促进记忆力。苹果含钾较高，可促进人体内钠盐的排出，治疗水肿和高血压患有较好的效果。苹果中的维生素C是心血管的保护神、心脏病患者的健康元素近期，其性味甘酸而

6、平、微咸，无毒，具有生津止渴、益脾止泻、和胃降逆的功效。吃较多苹果的人远比不吃或少吃苹果的人感冒机率要低。所以，有科学家和医师把苹果称为“全方位的健康水果”或称为“全科医生”。现在空气污染比较严重，多吃苹果可改善呼吸系统和肺功能，保护肺部免受空气中灰尘和烟尘的影响。 苹果脯不仅营养也便于贮运，果脯加工需要经过漂烫及硬化处理。研究烫漂及硬化处理对苹果块品质影响及机理研究，品质影响及机理研究，是为了进一步做好苹果加工提供思路和理论基础。本次研究旨在研究烫漂及硬化处理对苹果块品质影响及机理，找出保障苹果脯饱满感同时又防止褐变的最佳方法。1.2 研究现状和发展趋势漂烫处理是水果和蔬菜加工中一项主要的工

7、艺环节。除了腌制的蔬菜外，用作制糖、干制、灌藏及冻藏的水果和蔬菜都需要烫处理。热烫处理是为了钝化水果与蔬菜中的氧化酶，因为氧化酶可催化产生不良变化，这样可以避免色泽劣变，降低某些原料的不良风味，提升罐藏产品的品质，加快脱水和渗糖等。漂烫处理是将未切分的或已切分的新鲜的原料在温度比较高的常压蒸汽、沸水、或热水中加热，一般在接近沸点或沸点的温度下进行。热烫时间随原料的体形大小、成熟度和其种类而不同，通常是210min。果蔬在热烫后或热烫期间，原有质地会发生变化，最终影响产品的某些感官品质。硬化是将原料放在氯化钙、明矾、亚硫酸氢钠等硬化剂溶液中，金属离子能与果蔬中的果胶物质反应产生不溶性的果胶酸盐类

8、。例如，钙浓度较高可抑制水解酶类合成，从而延缓细胞壁的结构破坏，之后可以防止胞外水解酶进入细胞，降低酶与底物接触，从而可以防止中胶层的解体，别且推迟了果实的衰老。许多研究学家认为，钙离子对形成细胞壁的蛋白质复合体与多糖起黏合作用，由于钙附着于细胞壁交换点和原生质表面上，使细胞壁的渗透性降低，提高果实的硬度，进一步提高了果实的品质，可以延长贮藏寿命。苹果果脯的加工工艺如下选料分级去皮切瓣去籽巢浸泡抽空糖煮糖渍烘烤挑选包装。其中工艺，浸泡是将切分好的苹果浸到浓度是0.3%的亚硫酸氢钠溶液和浓度是0.1%的氯化钙（或浓度是1.5%的石灰液）中，进行护色处理和硬化，时间一般是1015h，苹果肉质坚硬可

9、以不作硬化处理。果瓣经过处理后，要充分漂洗，避免化合物的残留。 糖制是将组织较紧密上网，采用一次煮成多次加糖的方法煮制，先在锅中配制25kg糖液，浓度是35% 40%，煮沸后，将处理过的苹果瓣5060kg倒入锅中。煮沸后，将浓度是50%的凉5kg糖液浇入，如此重复3次，每次的间隔约为10min。直到果块表面有皱纹，就可以加糖煮制了。加糖要分6次进行，加糖是在沸腾时进行的，每次的间隔约为5min。前两次的加糖量是5kg，中间两次加糖量是6kg，且要加入少量冷糖液，目的是使锅中的糖液暂时的停止沸腾，因为温度稍微降低，果块内部的蒸汽压力减小，促进渗糖脱水和糖制速度。第5次加糖6kg。而第6次加糖7k

10、g，20min煮制即可，当苹果果肉呈浅黄色，要连同糖液倒入缸中，并浸渍48h，等到果块透明发亮，便可将果瓣出锅烘烤至干燥。通过苹果脯的加工工艺，可发现在浸泡和糖制工艺中与漂烫与硬化有关。漂烫与漂烫时间、温度等有关，有高温漂烫和低温漂烫。高温漂烫时，由于果蔬细胞分离、变形和破裂造成果蔬质地发生变化。果蔬在热烫时或热烫之后，造成细胞膨压的丧失、细胞壁的收缩，细胞膜的破裂；同时，大分子果胶聚糖的溶解性增大和粘合细胞中果胶物质发生的-消除性降解，造成果蔬质地软化和细胞分离，细胞间的结合力降低。高温漂烫处理还可以使果胶甲酯酶活性的钝化，从而抑制果胶甲酯酶的果胶分解作用，造成果胶中甲醇含量减少，自由羧基大

11、量降低，并且抑制了与镁、钙等金属离子交联作用，组织了保持果蔬硬度组织结构的形成。研究发现，与其它大多数蔬菜果实不同，荸荠经过制罐或煮制后，组织的坚韧度和拉伸强度均有增加，并且细胞壁仍维持其原有的机械性质。在进一步分析细胞壁的组成时，发现荸荠的细胞壁上含有比较多的阿魏酸，阿魏酸是一类含两分子羧基的多酚物质，当阿魏酸加热时，可以与糖类合成交联物，从而阻止了细胞的分离。另外，多酚氧化酶对热不稳定，高温漂烫处理食品原料，使多酚氧化酶及其它的酶类全部失活其关键是要在最短的时间内使酶钝化，达到控制酶促褐变的目的。一般来说在75-95之间热处理可使大部分酶失活。热处理使酶变性的同时也会导致食品原料质地软化风

12、味降低，而且易被微生物污染如马铃薯微波处理便会发生上述现象。植物细胞壁的重要组成成份果胶有利于果实硬度的保持和增强果实的耐贮性。在六十年代，关于低温漂烫，人们发现此处理能改善罐制绿扁豆软化过度的现象，之后发现这种处理对保持冷冻绿扁豆和马铃薯的硬度有效。LEE等学者用 26个品种的胡萝卜分别在100 、88、77、66和 55下进行漂烫实验，在 55-77范围内，发现产品硬度随着漂烫温度增加而增长，但是，在77-100范围内，随着温度的增加而降低，产品的游离甲醇含量和PH的变化趋势相同。一些学者发现，胡萝卜经过低温适宜的漂烫后，果胶聚糖甲酯化程度降低，其中低甲氧基果胶含量增加了而高甲氧基果胶含量

13、减少了；发现硬度与果胶甲酯化间具有很高的相关性， 在低温漂烫期间。Chang和Hou 分析了豌豆苗中果胶甲酯酶的转酰基的催化作用及其活性,发现果胶甲酯酶可以催化果胶分子中甲氧基水解和半乳糖醛酸的酰基由甲醇转移，因此可在果胶分子之间形成新的酯键，造成果胶分子增大，并且部分地提高了组织的硬度。由于的最适温度一般在 60左右，如马铃薯和绿扁豆。PE在 60-70之上时失活迅速，在较低的温度下（低于45 ），大多数果实和蔬菜的硬度随温度的升高而降低。适宜的低温漂烫，在PE的作用下果胶分子释放出甲醇分子，形成PE与果胶结合的中间体，并使果胶甲酯化程度下降；随后，此中间体经历两个不同的变化途径，一是此中间

14、体和另一果胶分子中羟基相结合，释放出PE ，并发生转酰基作用生成以酯基为桥的大分子果胶。这两种产物大分子果胶对蔬果质地的维持起着十分重要的作用。二是进一步水解，释放出带游离羧基的果胶和PE，前者与组织内存在的金属离子（如镁、钙等）和另一带有游离羧基的果胶分子结合，生成大分子果胶，并以金属离子为桥；低温漂烫增加了果胶聚糖与钙离子生成聚合物的热稳定性，从而可以保持加工果蔬的硬度；低温漂烫对果蔬细胞的组织结构影响较小，与高温漂烫相比。用显微结构观察，可发现经低温漂烫并且硬化的扁豆，可保持完整的中胶层，并且可以基本保持细胞的完整性与形状。然而，在低温漂烫的温度范围内，过氧化物酶可以呈现一定活性，会产生

15、不良影响。此外，低温漂烫由于漂烫时间的增加，产品中外观品质将有不良的变化，其他水溶性物质的流失也将增加，例如：研究低温漂烫处理已经发现此处理会损失绿扁豆的绿色。 果蔬硬化时，细胞壁中的果胶和硬化剂中的离子互相结合，在其他带羧基的多糖间与果胶酸或果胶酸间形成交叉链桥，细胞的壁透性便减少了，阻止真菌病原体产生的可导致果肉腐败的酶或是果实内引起果肉软化的酶通过，有利于减缓果实的软化速度，有利于保持较高的果实硬度。硬化剂一般采用氯化钙、亚硫酸钠、葡萄糖内酯、明矾等。有关研究表明，在采前采后果蔬用氯化钙处理后，都可增加果实的钙水平，而且果实中的钙水平与硬度呈正相关，钙的水平较高，能延缓果实软化，增加果实

16、硬度。试验表明，钙处理能显著防止果实硬度下降。猕猴桃在储藏时硬度下降明显分为 2个阶段。钙处理对硬度下降的第1阶段影响不大，因为第1阶段硬度下降和果实中淀粉快速水解有关；然而第2阶段硬度和果胶物质的水解有关，果实在钙处理后，降低了多聚半乳糖醛酶活性，水溶性果胶物质的上升和非水溶性果胶物质的降解速度均变慢，有效地减慢了果实软化的速度。钙处理还会对钙在果实中的分布有影响，经钙处理后的猕猴桃，其果皮和果心的钙水平的提高明显小于果肉部分，之相似的有水蜜桃。关于钙离子影响果蔬硬度的机理，目前普遍认为细胞壁中果胶和钙离子结合，是果胶酸钙所必需的，其他带羧基的多糖间和钙离子在果胶酸或果胶酸间形成交叉链桥，细

17、胞壁的透性降低，阻止真菌病原体产生的可导致果肉腐败的酶或是果实内引起果肉软化的酶通过，尤其是钙离子与间羧基的亲合力高，从而对减缓果实软化的速度、提高果实品质和保持较高的果实硬度起积极作用。而且，植物细胞壁的果胶中含有大部分的钙离子，其在细胞组织中主要功能，是交联果胶多聚体以中胶层的为主。据Povaiah等报道，苹果果实用钙处理后，并且贮藏12 个月，发现一个细胞壁多肽分子量约是7 万道尔顿。在衰老过程中，细胞之间相联紧密，中胶层染色较浓，对照贮藏9 个月后的果实，才出现这条多肽，并且果实中中胶层的分解，导致了细胞间分离。防止软化的直接原因是PGA 酶活性的下降，这是SiddCui研究发现的。细

18、胞壁水解酶类的活性的增加及其合成，使得中胶层果胶多聚体的分解与果胶物质的脱脂化，导致内含物和细胞结构的解体。钙的浓度高可抑制合成水解酶类，延缓细胞壁结构的破坏，从而可以避免外界水解酶的进入，减少酶与底物的接触，因此抑制果实软化,防止中胶层解体。在研究硬化剂对水煮藕片品质的影响时发现，藕片经01氯化钙处理后其综合评分较高。因此可选择01氯化钙作为水煮藕片的最佳硬化剂，既不改变原有的颜色和风味，又可以保持藕的脆度。由此可知经过适合的硬化剂处理可增强果实的硬度，还可抑制一定的酶也可防止果实。我国加入WTO之后苹果是为数不多的具有显著国际竞争力的产品之一，从1992年起我国产苹果的量就居世界首位了。世

19、界苹果产量1982年突破4OOO万吨，达4050万吨；1995年突破5000万吨，达5040万吨；2000年产量为5954 万吨，为历史最高水平。2002年世界苹果栽培面积570 万公顷，产量5798万吨。从世界范围来看，近年苹果总产量基本维持在5700万吨的总体水平，变化不大，而我国却由1996年的lll2万吨增长到2002年的2050万吨。 这意味着世界其他国家(主要是发达国家)苹果产量的逐年减少，2002年与1996年相比，世界其他国家苹果总产量减少了121万吨。国外苹果贮藏保鲜量占总产量的60以上，是我国的34倍。从国外苹果和国内苹果的优势对比中可以发现，现解决我国苹果贮藏问题、价格低

20、迷的出路需要对苹果进行深加工。如果将苹果通过加工之后成果脯、果干，罐头等，能很好的将苹果的各种营养物质结合起来，又能满足人们对于营养物质的摄取，生产出营养价值丰富，产品质量稳定和人们需要的加工后的苹果产品，可以丰富食品市场。有关调查表明，每年我国加工的苹果份额不到总产量的 6%。由此可知，在苹果加工产业方面，我国有着巨大的发展潜力，而苹果脯的加工见效快，投资小，是一项好的加工增值项目。由于果蔬原料经过漂烫处理后，细胞膨压丧失、细胞膜破裂，细胞壁收缩，当存放一段时间后，处理后的果蔬更容易发蔫，给进一步加工带来困难。硬化剂的添加可以降低细胞壁的渗透性和提高果实硬度，从而果实品质的品质得以提高，贮藏

21、寿命得以延长。研究将漂烫和硬化预处理工艺相结合，可以防止果蔬的褐变，同时也保证了果脯的饱满度，不难发现是提高果脯质量的有效途径之一。1.3课题研究内容漂烫会使苹果过氧化物等酶失火防止褐变，但是使果块软化，加入硬化剂可使其保持饱满感。本次研究旨在研究烫漂及硬化处理对苹果块品质影响及机理，找出保障苹果脯饱满感同时又防止褐变的最佳方法。研究内容主要有：（1）苹果果块的漂烫时间（2）苹果果块温度（3）硬化剂浓度（4）最佳处理方法2 实验材料与方法2.1 材料与试剂2.1.1 原料苹果 购于附近的超市2.1.2 仪器和试剂GS5-10型超级恒温水溶锅一台TA-XT 物性测试仪一台电子天平一台离心机一台移

22、液枪一个分光光度仪一台烧杯、量筒、玻璃棒、移液管若干抗坏血酸;草酸;2, 4二硝基苯肼; 浓硫酸; 蒸馏水; 硫脲 ;盐酸 ;活性炭 ;磷酸氢二钠; 磷酸二氢钠;愈创木酚.2.2 实验方法2.2.1漂烫(1)实验仪器 恒温水浴锅 烧杯若干 刀具 案板 电子天平(2)实验试剂 蒸馏水(3)实验方法 市购苹果， 去皮，切成101015mm的均匀果块 取实验材料分别100g，10g和10g为一组，共取三组，标记为A、B、C。A、B、C三组相对应的在70、85、100恒温下，漂烫4分钟，取出，立即用冷水冲洗及冷却.2.2.2维生素C的测定(1)实验仪器 研钵 分光光度计 漏斗 量筒 烧杯 恒温水浴锅(

23、2)实验试剂 1 g抗坏血酸 2%草酸 1%草酸 2%2,4二硝基苯肼 9 mmol硫酸 盐酸 2%硫脲 蒸馏水(3)溶液的配制 1 g抗坏血酸标准溶液 :称100 mg纯抗坏血酸于1%草酸100 ml中,于4冰箱保存。 9 mmol硫酸:谨慎地将25 ml浓硫酸加于75 ml蒸馏水中,冷却后置试剂瓶中。2% 2, 4二硝基苯肼溶液:称2 g 2, 4二硝基苯肼于9 mol硫酸100 ml中,过滤,不用时放入冰箱内,每次用前必须过滤。 2%草酸溶液:称20 g草酸于蒸馏水中,并稀释到1 L。 1%草酸溶液:称10 g草酸于蒸馏水中,并稀释到1 L。 1%硫脲溶液:称5 g硫脲于1% 500 m

24、l草酸中。 2%硫脲溶液:称10 g硫脲于1% 500 ml草酸中。 85%硫酸溶液:谨慎地将85 ml浓硫酸加于15 ml蒸馏水中,冷却后置试剂瓶中。 1mol/L 盐酸：取100mL 盐酸，加入水中，并稀释至1200mL 活性炭: 100 g活性炭加1 mmol 750 ml盐酸中,加热煮沸2 h,在大布氏漏斗中抽气过滤,用蒸馏水反复洗涤,直至滤液无Fe3 + (可用10%亚铁氰化钾进行检验)为止,然后置于110烘箱中烘干,冷却后,移入干燥并洁净的瓶内。(4)标准曲线绘制 取标准1 g抗坏血酸0、2、4、8 ml,用1%硫脲溶液稀释到100 ml,每毫升20 mg。 然后分别加2 g活性炭

25、于50 ml标准稀释液中,摇振1 min,过滤。分别取过滤后的样品滤液4 ml置于试管中加1%硫脲2 ml, 2%2,4二硝基苯肼1 ml,置于37恒温水浴中反应3 h后,将试管放在冰水中,加85%硫酸5 ml,在室温放置30 min于波长490nm处测定吸光度,用抗坏血酸的含量做横坐标,吸光度做纵坐标。 在分光光度计上对其生成的脎进行扫描,其峰值范围488492 nm,本法选择490 nm为测定波长。（当温度低于30 时反应不完全,温度上升至37 以上,加热时间超过3 h,反应完全。温度直接影响结果的测定。）(5)样品分析浸提：取100 g新鲜苹果漂烫后的样品,加入2%草酸100 g,在研钵

26、中研成匀浆,取20g分别倒入100 ml量瓶中,用1%草酸稀释到刻度,混匀、过滤。氧化处理：取25mL 上述滤液，加入2g 活性炭，振摇1min，过滤。取10mL 此氧化提取液，加入10mL 2%硫脲溶液，混匀。呈色反应: 于三个试管中各加入4mL 上述混有硫脲的氧化提取液。一个试管作为空白，在其余试管中加入1.0mL 2% 2，4 二硝基苯肼溶液，将所有试管放入370.5恒温箱或水浴中，保温3h。3h 后取出，除空白管外，将所有试管放入冰水中，空白管取出后使其冷到室温。然后加入1.0mL 2%2，4 二硝基苯肼溶液，在室温中放置1015min 后放入冰水内。当试管放入冰水后，向每一试管中加入

27、5mL 85%硫酸，滴加时间至少需要1min，需边加边摇动试管。硫酸滴加完毕，将试管自冰水中取出，在室温准确放置30min 显色。 以试剂空白为参比,测得吸光度,由标准曲线上查出对应Vc的含量.2.2.3过氧化物值酶活性的测定 100 mmol L 磷酸缓冲液 pH6.0 （量取60mL0.1mol/L的磷酸氢二钠和940mL0.1mol/L的磷酸二氢钠，就可配制成1L pH6.0的100mmol/L磷酸缓冲液）。 反应混合液： 100 mmol L 磷酸缓冲液（ pH6.0 ） 50 mL 于烧杯中，加入愈创木酚0.05mol. 28 l ，于磁力搅拌器上加热搅拌，直至愈创木酚溶解，待溶液冷

28、却后，加入 30 % 过氧化氢 19l ，混合均匀，保存于冰箱中。 (1)实验方法1称取新鲜苹果 1 0g漂烫之后的样品 ，剪碎，放入研钵中，加适量的磷酸缓冲液研磨成匀浆，以 4000 r min 离心 15 min ，上清液转入 100 mL 容量瓶中，残渣再用 5 mL 磷酸缓冲液提取一次，上清液并入容量瓶中，定容至刻度，贮于低温下备用。 2. 取光径 1 cm 比色杯 2 只，于 1 只中加入反应混合液 3 mL 和磷酸缓冲液 1mL ，作为对照，另 1 只中加入反应混合液 3 mL 和上述酶液 1mL （如酶活性过高可稀释之），立即开启秒表记录时间，于分光光度计上测量波长 470 nm

29、 下吸光度值，每隔 1min 读数一次。(2)计算方法 以每分钟吸光度变化值表示酶活性大小，即以 /min g （鲜重） 表示之。也可以用每 min 内 变化 0.01 为 1 个过氧化物酶活性单位（ u ）表示。 氧化物酶活性= u/ （ g min ） 式中：反应时间内吸光度的变化。 W 植物鲜重， g 提取酶液总体积， mL 测定时取用酶液体积 , mL t 反应时间， min 2.2.4硬度测定 将漂烫之后的苹果用TA-XT物性测试仪的P/36R探头在室温下以1.00mm/sec速度测量其硬度。3.实验结果与分析3.1实验结果3.1.1温度影响 综上述漂烫处理、维生素C的测定、过氧化物

30、值酶活性的测定、硬度测定实验，求总实验平均值，可得表1 漂烫温度对维生素C含量、过氧化物酶活性和硬度的影响温度（）维生素C含量（mg/100mg）过氧化物酶（比色值）硬度（g）原样19.920.1133.77018.600.0703.08513.210.0532.710010.570.0192.5 由表1可以得出，随着漂烫温度的升高苹果果块中维生素C值和过氧化物酶均是在下降。在85-100烫漂时，过氧化物酶的活性急剧下降，在100C烫漂时，失活约为80。而在70和85烫漂时，维生素C值含量较高，而在100时其值下降约为40。在100时，硬度值达到最高，在70-85较低。综上所述，考察各种指标的

31、综合影响，对苹果果块进行漂烫预处理时，采用的温度为85与100两种。3.1.2时间影响 取实验材料分别100g，10g和10g为一组，共取三组，标记为A、B、C。三组相应的在100恒温下漂烫3、4、5分钟，其它实验方法如上。求总实验平均值，可得表2 漂烫时间对维生素C含量、过氧化物酶活性和硬度的影响时间（min）维生素C含量（mg/100mg）过氧化物酶（比色值）硬度（g）原样19.980.1133.9312.840.0713.1411.670.0482.459.870.0522.0 由表可以得出，当苹果果块漂烫温度相同时，维生素c值、过氧化物酶、硬度值都随着苹果果块漂烫时间的增加而降低。并且过氧化物酶的活性，在漂烫3分钟后下降50以上，而在4-5分钟基本保持不变。漂烫时间对维生素C 的影响不大。综合以上结果，漂烫时间最好采用45分钟。3.1.3不同浓度对苹果果块硬度的影响分别用浓度为为0 0.1% 0.3 %0.5% 0.7 %的硬化剂溶液浸泡漂烫后的苹果3小时，可得图1不同浓度对苹果果块硬度的影响通过图1可得浓度在0.3%和5%时，苹果的硬度较高。3.1