题目：多酚对浓缩果汁加工中褐变的影响及其控制

　　苹果浓缩汁中的褐变和后混浊一直是困扰果汁行业的重大技术难题。人们普遍认为苹果浓缩汁的褐变和后混浊与多酚物质密切相关。多酚物质是植物中的次生代谢产物，它可参与苹果浓缩汁的酶促褐变、非酶褐变和后混浊反应，导致果汁品质的劣变。 　　本文主要进行了以下几个方面的试验研究： 　　一是确定高效液相色谱法测定苹果浓缩汁中小分子酚类物质绿原酸和咖啡酸含量的测定方法； 　　二是研究苹果浓缩汁加工过程中主要单元操作对果汁中多酚物质及小分子酚类物质绿原酸含量的影响，并研究了它们在整个加工链中的动态变化规律和整个榨季生产过程中的动态变化过程； 　　三是对苹果中的多酚氧化酶（PPO）特性进行研究，主要从PPO的最适温度、最适pH值、热稳定性等方面确定提取苹果中PPO的最佳条件； 　　四是探讨西北地区主要制汁品种红富士、秦冠和澳洲青苹三种苹果酶促褐变的能力以及米氏方程参数，得出了红富士、秦冠和澳洲青苹酶促褐变能力的大小顺序以及三种苹果中PPO的米氏方程参数Km和Vmax；其次，对红富士、秦冠和澳洲青苹三种苹果分别制汁和混合搭配制汁对浓缩果汁褐变的影响进行研究； 　　五是研究了新型离子交换纤维材料吸附对果汁品质的影响；研究离子交换纤维对果汁中总酚和色素的去除效果以及纤维吸附总酚的动力学曲线；确定离子交换纤维最佳解吸液的浓度；探讨离子交换纤维解吸次数与其对果汁中总酚和色素吸附能力的关系。 　　试验研究结果表明： 　　1、酶解、超滤、吸附对去除果汁中酚类物质效果显著，是去除果汁中酚类物质的关键工序，其对酚类物质的平均去除率分别为4.26%、7.18%和63.77%，因此在果汁加工中要着重控制这三个工序，尤其是在实际生产中要注意及时清洗和再生树脂。同时，通过对酚类物质在整个浓缩果汁加工链中的动态变化分析表明，酶解、超滤和吸附单元操作对去除果汁中多酚物质总量的贡献分别是1.79%，9.47%和21.86%。 　　2、加工季节对苹果浓缩汁中酚类物质含量影响较大。苹果浓缩汁成品中的酚类物质含量从8月下旬到9月下旬急剧减少，10月份以后基本上保持稳定。因此在浓缩苹果汁加工中要选择合适成熟度的苹果，以减少果汁中酚类物质，减轻果汁褐变、后混浊的发生。 　　3、以邻苯二酚为底物，苹果中PPO的最适pH值为6.5，最适温度为35℃，90℃处理3min后，酶活性下降为原来的12%，酶活性基本被抑制。 　　4、红富士、秦冠和澳洲青苹三种苹果品种褐变程度的顺序为：红富士＞秦冠＞澳洲青苹。主要原因是：澳洲青苹中总酚含量显著低于红富士和秦冠；可滴定酸含量显著高于红富士和秦冠。以不同浓度邻苯二酚为底物，在pH为6.5；温度为25℃的条件下，三种苹果中PPO活性大小的顺序为：红富士＞秦冠＞澳洲青苹，三种苹果中PPO的米氏方程参数Km分别为0.04、0.07、0.11mol·Lˉ(-1)；Vmax分别为0.35、0.38、0.39U·minˉ(-1)。根据米氏方程参数Km值的大小可得出三种苹果中PPO与酚类底物的亲合能力大小顺序为：红富士＞秦冠＞澳洲青苹。 　　5、在比例为1：1的红富士和秦冠苹果中添加30%的澳洲青苹能显著降低浓缩果汁的褐变，提高其品质，使浓缩果汁的酸度基本达到高酸果汁的要求。因此将澳洲青苹和其它苹果混合制汁将是浓缩果汁加工中提高浓缩果汁品质和附加值的一个主要途径。 　　6、果汁经离子交换纤维吸附后糖度没有变化，透光率和可滴定酸略有变化，果汁的色值和吸光度有较大变化。通过纤维对果汁中总酚和色素吸附效果的研究发现，纤维对总酚和色素的吸附率很快，约30min基本达到平衡，离子交换纤维对总酚和色素均有很好的吸附能力，纤维对总酚的最大吸附容量为：67.263mg·gˉ(-1)干纤维，纤维对色素的最大吸附率为7.05；总体来说，随着吸附时间的延长，纤维对总酚和色素的吸附率逐渐增加，前30min内纤维对总酚和色素的吸附率呈直线上升，之后逐渐趋于平缓，达到最大值；被吸附的总酚可用0.100mol·Lˉ(-1)的盐酸解吸，最大解吸率为93.362。通过研究纤维吸附果汁中总酚及色素的能力与纤维解吸次数的关系表明，解吸三次后纤维的吸附性能基本与原纤维相同。 　　通过试验研究表明，该离子交换纤维可替代吸附树脂用于果汁生产中的吸附工序，以降低酚类物质含量，提高果汁的色值，这可为该纤维以后在工业中的实际应用提供相应的理论依据，同时也可为特异性控制浓缩果汁中褐变提供一个新方法。