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    新聞動態
    果蔬制品色澤的褐變及其控制
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     天然果蔬在加工中常失去悅目的色澤,產生酶揭變和非晦褐變,不僅影響外觀,更為重要的是其風味和營養價值也受到很大損失。褐變是食品加工及貯存中一種普遍現象,是指原有的悅目的色澤變暗,變褐、變黑。褐變由發生機理分為酶揭變和非晦褐變。
     1. 酶褐變機理  酶引起的褐變多發生在較淺色的水果和蔬菜中,如蘋果、香蕉、杏、櫻桃、葡萄、梨、桃、草毒、土豆、榨菜等,在組織損傷、削皮、切開時經?梢园l生酶褐變。這是因為它們的組織暴露在空氣中,在酶的催化下,使多酚類氧化為鄰醌,再進一步氧化聚合而形成褐色素或黑色素所致。
     1 酚酶復合體的作用可分為兩種類型:多酚氧化酶活性類型和酚羥化酶(或甲酚酶)活性類型。
      含有多酚類的果蔬在多酚氧化酶的催化下首先氧化成鄰醌;然后鄰醌或未氧化的鄰二酚在酚基酶催化下進行二次羥基化作用,生成三羥基化合物;鄰醌再將三羥基化合物氧化成經基醌;經基醌易聚合而生成黑色素。
     2  切開的馬鈴薯的褐變則是其中的羥基氨酸氧化形成褐色素,其反應過程大致如下:
       ****步由酚羥基酶使絡氨酸進行羥基化反應而形成3,4一二羥基苯丙氨酸;****步由于多酚的氧化生成鄰一二醌基苯內氨酸;**后,以分子重排,聚合而形成黑色素。
      參與含丹寧物質氧化作用**重要的酶是多酚氧化酶,其**適宜的pH值為5.0~7.0.對熱有較強的耐受性。多酚氧化酶的反應基質有鄰二酚、一元酚、兒茶酚、綠原酸、咖啡酸、沒食子酸、各種花色素及類黃酮等。其中相當多的屬丁丹寧物質。
      酶褐變明顯依賴于果蔬汁的丹寧含量,而與其所含多酚氧化酶活性相差不大,果蔬中丹寧含量0.045%以下時,在空氣中靜置了3~4小時并不變色;而當含量超過0,11%時,在空氣中變色迅速。  綜上所述,可以知道,果蔬發生酶的褐變,必須同時具備三個條件:即多酚類、多酚氧化酶和氧,這三個條件缺一不可。有些瓜果如檸檬、柑桔、葡萄袖、醋栗、菠蘿、番茄、南瓜、西瓜、番瓜等,因缺少誘發褐變的酶,故不易發生酶褐變。
     2. 酶褐變的控制
        為防止果蔬的酶褐變,必須消除多酚類、多酚氧化酶和氧三者中任何一個因素。消除多酚類是不現實的,比較有效的是抑制多酚酶的活性,其次是防止果蔬原料與氧的接觸。
     2.1 加熱處理!    適當加熱可使酚酶及其他所有的酶類失去活性,故食品加中常采用原料的燙漂和高溫短時間迅速殺菌等方法滅酶。來源不同的多酚氧化酶對熱的敏感性不同,然而,在70~95℃加熱約7秒鐘,可使大部分多酚氧化酶失活。而使多酚氧化酶****失活,需要在80℃時10~20分鐘或沸水中2分鐘。但加熱處理也有缺點,因水果和蔬菜經加熱后,會影響原有風味,所以必須嚴格控制加熱滅酶的溫度和時間,盡可能達到滅酶目的而不影響產品風味。采用微波加熱法,能達到較好效果。
     2.2 食品添加劑處理
     抗氧化劑是食品加工中**常用的添加劑,由于種類較多,抗氧化的作用機理也不盡相同,比較復雜,存在著多種可能性。歸納起來,主要有以下幾種:一是通過抗氧化劑的還原作用,降低食品體系中的氧含量;二是中斷氧化過程中的鏈式反應,阻止氧化過程進一步進行;三是破壞、減弱氧化酶的活性,使其不能催化氧化反應的進行;四是將能催化及引起氧化反應的物質封閉,如絡合能催化氧化反應的金屬離子等。
     抗壞血酸是重要的抑酶劑,如蘋果汁中加用1%抗壞血酸能****防褐變。但如添加量不足,褐變仍有可能發生。其實,單一的抗氧化劑較難取得理想效果,生產廠家大都選用多種抗氧化劑復配使用。
    我國GB2760-2007規定允許使用的食品抗氧化劑為15種,包括丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)、D—異抗壞血酸鈉、茶多酚、植酸、特丁基對苯二酚(TBHQ)、甘草抗氧化物、抗壞血酸鈣、腦磷脂、抗壞血酸棕櫚酸酯、琉代二丙酸二月桂酯、4—己基間苯二酚、抗壞血酸及迷迭香提取物等。
     2.3 調節PH值   酚酶引起氧化**適宜的pH值范圍在6~7之間。因此,降低介質的pH值,可抑制酶的催化作用。pH值在3以下,酚酶的活性幾乎****喪失,蘋果和杏的pH值如調至2.5時,酚酶活性****消失。用降低pH值來制止果蔬褐變,是生產果蔬制品中**常用的方法。一般多采用檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸及其他有機酸的混合溶液。實踐證明:0.5%的檸檬酸與0.3%的抗壞血酸合用效果較好。
     2.4 驅氧法
     組織中含氧較多的果蔬,可浸人水中或糖漿中,然后進行真空脫氣處理,使水或糖漿滲人果蔬組織原來氧所占的空間。由于與氧隔離,褐變**能被抑制。**常使用的方法是真空或充氮氣包裝。
     3.非酶揭變機理
        非酶褐變是果蔬產品貯藏中發生的主要褐變。果蔬游離氨基酸的組成和含量,因果蔬的種類不同而不同。柑桔中,脯氨酸含量較多,其次為天門冬酸胺、天門冬氨酸、精氨酸及丙氨酸等;而蘋果中天門冬酸胺占二分之一以上,其次為天門冬氨酸,其他氨基酸含量較少;菠蘿中天門冬酞胺也占一半以卜;葡萄中谷氨酸胺約占一半,丙氨酸和精氨酸占了其余氨基酸的大部分
      這些氨基酸與果蔬汁中的糖和氧化生成物等) 化合物反應,而產生褐變。氨基酸中,以色氨酸,羥脯氨酸、組氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸的褐變活性較強。所有食品都有以上成分,所以都有可能發生非酶揭變。 非酶揭變過程復雜,其****步由還原糖與氨基化合物在中性或微酸性下縮合生成葡萄糖胺;在酸催化下葡萄糖胺引起分子重排生成單果搪胺,果糖胺再與葡萄糖作用生成雙果糖胺。****步即中間階段是:雙果糖胺因不穩定,易失去一個果糖重新形成單果糖胺3一脫氧葡萄糖醛酮;3一脫氧葡萄糖醛酮的醛基與酮基相鄰不穩定,易脫水生成3,4-脫氧葡萄糖醛酮,進一步脫水生成經甲基糖醛。第三步即**后階段是:3一脫氧葡萄糖醛酮經甲基糠醛又與氨基化合物縮合與聚合,**終生成含氮的復雜化合物,即黑色素。揭變的反應速度,與參加反應的糖和氨基化合物結構有關。還原糖中以五碳糖反應性**強,約為六碳糖的十倍。 還原性雙糖,因分子較大,反應較緩慢。 羰基化合物中·a一己烯醛褐變**快,次為一雙撥基化合物,酮的反應較慢。氨基化合物中,胺類較氨基酸易于褐變。氨基酸中,以堿性的·氨基在e-位或末端者易于褐變。蛋白質的邁拉德反應速度則比肽和氨基酸慢。 溫度直接影響褐變速度。一般在30℃以上較快,20℃以下較慢。溫度上升10℃ ,褐變速度加快3~5信。室溫下氧能促進褐變,但在80℃以上時,不論有無氧存在,其褐變速度相同。 褐變反應在有水存在的條件下進行,水分在10%一15%時**易發生。一般情況下,反應速度與基質濃度成正比。 pH值在3以上時,糖與氨基酸反應的速度隨pH值的增加而加快。酸度較高時,褐變不易發生?偟恼f來,非酶褐變常使產品發生如下變化:
      3.1 營養價值降低 水果蔬菜制品發生褐變后,由于維生素C被破壞,將極大地降低其營養價值和生理效果。通過褐變,果蔬中的一些必需氨酸和糖類被破壞;氨基酸、蛋白質與糖結合后的產物不能被酶水解,所以人體對氮原和碳原的利用率隨之降低。因此,褐變的結果大大降低了營養價值。
      3.2 氧化碳及酸性物質增加
      一氨基酸與糖反應產生的揭變,產生二氧化碳。二氧化碳的逸出率與不飽和二緩基化合物的含量成比例。當還原糖與氨基酸反應時,生成種種還原醛酮,它們極易氧化成酸性物質,逐步引起產品pH值的降低。
      3.3 造成商品價值的降低甚至報廢損失
      色澤,是評論果蔬產品品質的主要指標之一。非酶褐變不但使產品的色澤變灰變暗并且在褐變反應中,常產生帶有熒光的中間體。這樣,使產品的感觀造成不可挽回的損失。
      4. 非酶褐變的控制
      避免果蔬非酶褐變的主要方法是產品的低溫貯存。由于褐變在低于20℃以下較緩,故容易褐變的產品,應該置于10℃以下貯藏較為妥當。
      由于pH值增高非酶褐變加快因此也可以采取調整PH值的方法以控制褐變。一般將容易褐變的產品的pH值調到3以下為)宜。
      此外,生產中可以采用我公司產品來抑制褐變。威化復合抗氧化劑依據GB2760-2007標準,由多種抗氧化劑、氧化增效劑、離子鏊合劑、維生素及鹽類復合而成,為白色粉末,易溶于水。本品對檸檬黃、日落黃、莧菜紅等合成色素和辣椒紅、β-胡蘿卜素、梔子黃、姜黃、花黃素等天然色素的色團結構有穩定作用,防止色素退色,對食物酶褐變和非酶褐變有抑制作用。使用范圍廣泛、用量少、成本低、使用簡便、性能穩定、******** 。
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