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CO_2协同超高压对番茄汁钝酶及品质的影响研究

刘星星  
【摘要】:超高压(high hydrostatic pressure,HHP)技术和高密度 CO2(dense phase carbon dioxide,DPCD)技术是两种新型的非热食品加工技术,在果蔬汁中主要应用于杀菌、钝酶和改善品质等。HHP技术具有高效、瞬时、均一的特点,且可以最大程度地保留果蔬汁原生态品质;但其对一些导致食品品质下降的酶的钝化效果较差,甚至会激活特定的酶(例如果胶甲酯酶,pectin methylesterase,PME);此外,超高的压强(100-1000 MPa)对设备要求极高,设备投资必然加大。DPCD技术处理压强(10-50 MPa)较低,且有较好的杀菌和钝酶效果;但耗时较长,处理后的产品需要重新进行无菌包装;压缩气体不仅能耗高,也会产生大量的热,在保留食品原生态品质方面不如HHP技术。为了结合HHP技术和DPCD技术的优势,弥补各自的缺点,本论文拟采用C02协同HHP技术处理番茄汁,以提高杀菌和钝酶效果,并降低处理压强,缩短处理时间,从而降低食品加工成本,为CO2协同HHP技术应用于果蔬汁加工提供理论依据和应用参考。具体研究内容和结果如下:(1)CO2协同 HHP 对 PME 酶活性、PG 酶(polygalacturonase,聚半乳糖醛酸酶)活性和WSP(water soluble pectin,可溶性果胶)结构与性质的影响:HHP+C02钝化PME酶和PG酶的效果显著优于HHP(P0.05)。WSP含量和酯化度与PME酶和PG酶的活性密切相关,而WSP分子质量分布和红外光谱图没有发生显著性变化。(2)CO2协同HHP对番茄汁品质的影响:HHP+CO2对番茄汁的pH值、总酸含量和可溶性固形物含量均无显著影响(P0.05);色泽参数L值和a值均略有上升,而b值不变,总色差AE均小于2;HHP处理使番茄汁的粘度增加,CO2的添加,导致其粘度进一步提高。Vc和番茄红素保留率均大于90%。(3)研究CO2协同HHP处理时,PME酶活性与其结构之间的关系:PME酶蛋白二级结构α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲的百分含量均未产生显著性变化,因此其活性与二级结构之间无必然联系。然而,PME酶活性与276 nm处的紫外吸收值呈正相关、与巯基含量呈负相关:CO2的添加,使得PME酶的结构更为致密,从而导致其活性降低。(4)研究CO2协同HHP处理时,PG酶活性与其结构之间的关系:当HHP处理时,其活性与β-折叠含量呈负相关;当HHP+C02处理时,其活性与β-折叠含量呈正相关,但均不是简单的线性相关。PG酶的紫外光谱和巯基含量分析表明,PG酶的空间构象发生了变化。C02的添加,导致PG酶的紫外吸收值与巯基含量增加,说明CO2的添加使得这种破坏作用更为剧烈。


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