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魔芋无硫干燥技术的研究

郑连姬  
【摘要】: 魔芋是天南星科魔芋属多年生草本植物,主要分布在亚洲和非洲的热带及亚热带的一些国家和地区。亚洲国家栽培较为普遍.全世界约有170种,我国有21种,其中至少13种为我国特有。魔芋初加工过程中由于去皮和切片导致组织细胞破裂,使细胞内的化学成分在酶的作用下发生作用,迅速产生褐变,引起外观色泽的变化,降低魔芋干片的商品价值,进一步影响魔芋精加工产品的外观和商品价值。为了抑制魔芋脱水烘烤中引起的褐变,魔芋初加工过程中普遍采用熏硫的方法,这种方法烘烤出来的魔芋角或魔芋片虽然颜色白,但是不好控制魔芋角或片中残留SO_2的含量,超过国标和行标1~2倍,严重影响我国的魔芋粉在国际市场上的竞争能力,并且不利与人体健康和引起环境污染。本文以万源花芋和白魔芋为研究材料,比较两个品种魔芋在室温贮藏过程中的多酚氧化酶活性的变化情况以及总酚含量的变化情况,两个品种的多酚氧化酶种类的不同,分析比较两个品种的酶促褐变的底物,探讨魔芋多酚氧化酶的部分特性,并选择几种安全无毒的单因子抑制剂和几种组合抑制剂来处理脱水烘烤前的魔芋,控制褐变的发生,并确定抑制剂的最佳浓度,烘烤出无硫无公害的安全的魔芋角或魔芋片。研究结果如下: 1.选用分光光度法测定多酚氧化酶活性和褐变强度,FoLin法测定总酚类物质含量的结果,魔芋采收后室温贮藏过程中同一时期内,白魔芋的多酚氧化酶活性低于万源花芋的多酚氧化酶活性,白魔芋球茎中的总酚类物质的含量高于万源花芋的总酚类物质的含量,白魔芋的褐变强度弱于万源花芋的褐变强度。 2.选用褐变产物的紫外波长扫描来比较确定白魔芋和万源花芋引起褐变的酶的底物的结果,两个品种的褐变产物扫描波峰和多巴胺标准物的褐变产物波峰都出现在300nm附近。说明两种魔芋品种的褐变底物同样可能是多巴胺。 3.选用浓缩胶浓度为4.5%,分离胶浓度7.5%的聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离白魔芋和万源花芋球茎的酶,利用特殊的底物染色方法显现酶带的结果表明。白魔芋和万源花芋的酶条带出现在同一水平线上。说明两种魔芋品种引起褐变的酶是同一种酶。 4.温度、pH值、几个不同浓度梯度的抑制剂对魔芋多酚氧化酶活性影响的研究结果表明,白魔芋多酚氧化酶活力的最适温度为35℃左右,万源花芋多酚氧化酶活力的最适温度为30℃左右,100℃以上的温度保温30min后多酚氧化酶的相对活力,白魔芋降低95%,万源花芋降低99.5%;魔芋多酚氧化酶最适pH值为5或5.5左右,pH值2.2以下和8以上时会完全丧失其活力;植酸浓度6‰以上,L-半胱氨酸浓度各达到0.04‰以上和0.07‰以上,柠檬酸浓度各达到9‰以上和10‰以上,抗坏血酸浓度各达到0.1‰以上和0.12‰以上时白魔芋和万源花芋基本丧失PPO活力。 5.选用四种单因子抑制剂和几种组合抑制剂处理后,在60℃烘烤的结果为,L-半胱氨酸浓度0.01%、柠檬酸浓度3%和植酸浓度0.5%的单因子抑制剂浸泡5分钟后,白魔芋的烘烤效果都能达到所需白度,0.5%以上浓度的L-半胱氨酸抑制剂浸泡5分钟后,万源花芋烘烤效果能达到所需白度;0.35%浓度的L-半胱氨酸和1%浓度的柠檬酸两组分组合抑制剂浸泡5分钟 西南农业大学2004届硕士学位论文 中文摘要 后,万源花芋烘烤效果能达到所需白度;0.15%浓度的L一半肤氨酸、1%浓度的柠檬酸和2% 浓度植酸,0.15%浓度的L一半肤氨酸、3%浓度的柠檬酸和0.03%浓度的抗坏血酸,0.15%浓度 的L一半肤氨酸、0.05%浓度的抗坏血酸和l%浓度的植酸三种三组分组合抑制剂浸泡5分钟后, 万源花芋烘烤效果都能达到所需白度;0.15%浓度的L一半肤氨酸、l%浓度的柠檬酸、l%浓度 的植酸和0.01%浓度的抗坏血酸四组分组合抑制剂浸泡5分钟后,万源花芋烘烤效果能达到 所需白度。 6.上述处理对魔芋产品的葡甘露聚糖的含量和粘度值基本不会带来不利的影响。 7.对所处理的抑制剂成本进行计算的结果:白魔芋采用0.01%浓度的L一半胧氨酸单因子 .抑制剂处理l吨魔芋时只增加23.86元的成本;万源花芋采用0,15%L一半胧氨酸+3%柠檬酸 +0 .03%抗坏血酸浓度的组合抑制剂处理1吨万源花芋时,增加402.3元的成本。其他抑制剂 的成本都比上述的成本高。 本研究方法规范可靠,所得结论可完全有效地应用于魔芋脱水烘烤生产中。


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