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对甘薯加工过程中抑制酶促褐变的因素探讨 2010级食品科学与工程3班 李立鹏 201030600315 摘 要 甘薯加工过程中极易产生酶促褐变，本文通过对甘薯加工过程中抑制酶促褐变因素进行探讨。揭示了pH、温度、不同抑制剂等对甘薯加工中酶促褐变的影响规律。 关键词：甘薯 酶促褐变 多酚氧化酶(PPO) pH 温度 抑制剂 1 前言 一般认为，在甘薯的加工过程中，褐变主要是酶促褐变。酶促褐变的发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。生产实践中底物和氧均不易除去，抑制酶的活性特别是多酚氧化酶(PPO)的活性成为加工过程中控制酶促褐变的主要方法。 鉴于此，本文主要对控制鲜切甘薯、甘薯淀粉加工中发生的酶促褐变进行研究，得出各因素控制甘薯酶促褐变的最佳方案。 2 pH 值对甘薯中PPO活性的影响 因为酶的活性会收到pH的影响，通过调节pH控制酚酶的活力是广泛使用的方法。不同的pH值对多酚氧化酶(PPO)的影响如图1（郁志芳，鲜切甘薯酶促褐变机理的研究） 图1 不同pH值对PPO活性的影响 结果显示，当pH﹤4.4时PPO的活性随pH的增大而增强。反应体系的pH 值为3.0 时，PPO 相对活性只有最适pH 时的20%。当pH﹥6.4时，PPO的活性随pH的增大而减弱。而当pH为10.0 时，PPO活性几乎完全丧失。鲜切甘薯PPO 在pH5.0～6.4范围内相对较为稳定。另外出现一个双峰现象，即鲜切甘薯PPO在pH4.4 和6.4 出现两个活力峰pH4.4处PPO活力最大，pH6.4 处为一肩峰。所以，抑制甘薯中多酚氧化酶活性的最佳pH值为4.4。 因此可通过降低pH值以控制酚酶的活力。 温度对甘薯中PPO活性的影响 由于多酚氧化酶是蛋白质, 不适宜的温度会破坏结构的完整性, 而结构又是保持酶活力的关键。温度对PPO活性的影响如图2。（姜绍通，甘薯加工过程酶促褐变及控制研究） 图2 不同温度值对PPO活性的影响 由图2可见, 在10～ 20℃条件下甘薯中的PPO 活性较高, 15℃时其活性最高。随着温度的上升, PPO 活性逐步下降。这主要是因为温度的升高会破坏多酚氧化酶活性结构的稳定性, 从而使PPO 失活。在60℃、70℃时，PPO的活性基本为0。这说明较高的温度可有效地抑制甘薯中的PPO 活性, 但由于甘薯淀粉在较高的温度下易糊化, 故工业生产中不宜采用热处理的方法防止褐变。 4 不同抑制剂对甘薯中PPO活性的影响 4.1 单一抑制剂对甘薯中PPO活性的影响 4.1.1 抗坏血酸、柠檬酸对甘薯中PPO活性的影响 罗志刚等人在10℃下，取2mL粗液酶、8mL0.2％邻苯二酚，保温10分钟，分别加入不同的添加剂，调节添加剂在反应液中的浓度，然后测定其活性。结果如下表1。（罗志刚，抑制多酚氧化酶提高甘薯淀粉白度的研究） 表1 不同抗坏血酸、柠檬酸对PPO活性的影响 抗坏血酸浓度 柠檬酸浓度 添加剂品种0.0 0.01 0.02 0.04 0.0 0.005 0.01 0.03 0.06 PPO活性 0.93 0.42 0.06 0.17 0.93 0.90 0.88 0.85 0.25 由表 1可见，抗坏血酸的添加量在﹪0.01时酶活性受到一定抑制；当添加到﹪0.02 时，酶活性得到最佳抑制； 但当抗坏血酸添加量为﹪0.04，酶活性又相对偏高。 柠檬酸对甘薯PPO活性的抑制效果也比较明显，随着浓度的增加抑制作用越来越强。由表1可知，当反应液中柠檬酸的浓度为﹪0.06时可有效地防止褐变。 通过对比可知抗坏血酸比柠檬酸更有效地抑制PPO活性。 4.1.2亚硫酸钠对PPO活性的影响 图3 不同浓度亚硫酸盐对甘薯中PPO活性的影响 PPO的活性随亚硫酸钠浓度的增加而减弱。另外亚硫酸钠在反应液中的浓度为对0.025％时就有明显的抑制效果。（罗志刚，抑制多酚氧化酶提高甘薯淀粉白度的研究） 4.2 复合抑制剂对甘薯中PPO活性的影响 4.2.1 最佳复合抑制剂的配比确定 药品剂量分别为: 抗坏血酸0. 25 、0. 167 、0. 125 、0. 1 、0. 333 、0. 375 、0. 4g。柠檬酸0. 25 、0. 333 、0. 375 、0. 4 、0. 167 、0. 125 、0. 1g。配制成抗坏血酸和柠檬酸的比例分别以1∶1 ,1∶2 ,1∶3 ,1∶4和4∶1 ,3∶1 ,2∶1 ,见表2 。（张赟彬，甘薯褐变相关影响因素的研究） 表2 不同浓度复杂抑制剂的吸光度值 实验结果表明:复合抑制剂溶液浓度为0. 4 %时,吸光度值最小，抑制效果最佳。在抗坏血酸和柠檬酸的比例为1 :4