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题目:红枣多酚氧化酶(PPO)特性及抑制其酶促褐变的研究

关键词:红枣 PPO 褐变 特性 抑制

  摘要

红枣(Zizyphus jujuba Dates)系中国的特产果品。我国枣树栽培面积已达46万多公顷,年产鲜枣80万吨,占世界鲜枣总产量的95%以上。红枣含有多种营养物质,特别是富含多糖、黄酮等活性成分。因此,红枣具有很高的营养价值及多种保健功能。
红枣在贮藏、加工过程中易发生褐变,造成了其感官品质的下降和营养价值的损失。红枣的褐变主要包括非酶褐变、Vc褐变和酶促褐变,其中酶促褐变占主导地位。据报道,多酚氧化酶是引起酶促褐变的主要酶类。因此,开展红枣多酚氧化酶的特性及其酶促褐变的抑制研究,为防止红枣褐变,减少其营养损失提供理论依据,这对推动红枣产业发展、提高经济效益有重要的实践指导意义。
本试验以陕西省佳县油枣为原料,主要研究内容包括:红枣的褐变度与红枣多酚氧化酶活性的关系;红枣多酚氧化酶的最适底物以及动力学方程的确定;红枣多酚氧化酶的最适pH值和温度;pH值、温度、底物浓度、酶液用量和金属离子等主要因素对红枣多酚氧化酶活性的影响;用热烫、微波等物理方法及添加有机酸、亚硫酸盐和谷胱甘肽、L-半胱氨酸等化学方法抑制红枣酶促褐变。
本论文研究结果如下:
1.红枣的褐变度与总酚含量(TP值)和多酚氧化酶活性有很大的相关性(相关系数R2分别为0.9974和0.9993),由此证明枣的褐变主要为酶促褐变。
2.提取多酚氧化酶时PVP最适用量为红枣果肉重的1/10。
3.红枣多酚氧化酶的最适底物为儿茶酚(邻苯二酚),动力学研究表明,以儿茶酚为底物时,米氏方程Km=76mmol/L,Vm=0.291ΔOD/min。
4.红枣多酚氧化酶的最适pH值为6.0,在pH5.0~7.0的范围内,多酚氧化酶的活性较高。
5.红枣多酚氧化酶的最适作用温度为30℃,多酚氧化酶的热稳定性试验表明:在100℃条件下保温30s酶活性完全丧失,而在60℃保温180s酶活性损失不大。
6.红枣多酚氧化酶对不同底物的结合能力顺序为:儿茶酚>焦性没食子酸>绿原酸>愈创木酚>酪氨酸。
7.金属离子对酶促褐变的影响为:Cu2+、Fe3+、Mg2+、Fe2+可显著促进红枣的酶促褐变;Mn2+、Zn2+对酶促褐变作用不明显;Al3+、Sn2+和Ca2+可抑制红枣的酶促褐变。
8.NaCl、柠檬酸、草酸、Na2S2O3、EDTA对红枣酶促褐变的抑制作用较弱,在选用浓度范围内,这几种抑制剂对酶促褐变的抑制作用都随浓度增大而增强。
9.亚硫酸氢钠、谷胱甘肽、L-半胱氨酸、抗坏血酸对红枣酶促褐变的抑制作用都较强,完全抑制红枣多酚氧化酶活性的浓度分别为:亚硫酸氢钠浓度0.07%,L-半胱氨酸0.06%,谷胱甘肽0.05%,抗坏血酸浓度0.06%。
10.选用不同抑制剂组合进行红枣酶促褐变抑制的正交试验结果分别为:EDTA0.010%,柠檬酸0.030%,L-半胱氨酸0.030%;或者抗坏血酸0.01%,谷胱甘肽0.01%,NaHSO30.015%。
11.抑制红枣酶促褐变的最适工艺参数为:pH值4.0,温度20℃,抑制剂(抗坏血酸)浓度0.020%,主次顺序为:pH值>抑制剂>温度。

关键词:红枣 PPO 褐变 特性 抑制