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绿葡萄干加工的关键技术研究

郑永菊  
【摘要】:绿色葡萄干是我国的特色产品,无核白葡萄是其主要加工原料,褐变是其加工中的主要问题。为了有效控制这一问题,为工业化生产绿葡萄干奠定基础,论文对无核白葡萄中与褐变有关的两个主要因素—多酚氧化酶和叶绿素的特性与稳定性进行了较为系统的研究,涉及的主要研究内容及结果如下: (1)无核白葡萄多酚氧化酶(PPO)的分离纯化。McIlvaine缓冲溶液提取无核白葡萄中的PPO,用30-90%饱和硫酸铵分级沉淀,Sephadex G-100分离后PEG6000浓缩,经SDS-PAGE凝胶电泳检测为一条酶蛋白带,分子量为47.7KD。 (2)无核白葡萄PPO的酶学特性研究。对酶的反应条件、抑制剂、糖浓度的影响、热稳定性等特性进行了研究,得出该酶的最适反应条件为25℃、pH6.0;PPO催化邻苯二酚和D, L-DOPA的K_m和V_(max)分别为45mmol/L,34.6mmol/L和500OD/min,384.6OD/min;焦亚硫酸钠、L-半胱氨酸可以有效抑制PPO的活性,柠檬酸、EDTA、NaCl的抑制效果稍差;Mg~(2+)和Cu~(2+)可以提高PPO活性,Zn~(2+)和K+抑制活性;与葡萄糖和果糖相比,蔗糖可以明显降低PPO活性。热稳定性研究结果表明,PPO在10-25℃可以保持稳定,温度高于40℃时,PPO活性明显下降,在70℃下保温处理10min,会完全失去活性,酶的热钝化曲线符合一阶动力学,在最适pH值下的Ea值为146.1±10.8kJ/mol。 (3)研究无核白果实中叶绿素提取物的稳定性。用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和正己烷提取无核白葡萄果实中叶绿素,研究其在不同条件下的稳定性,结果发现:叶绿素水溶液的稳定性受温度影响不大,但当温度高于60℃,叶绿素溶液会变为黄色;叶绿素水溶液在弱酸和碱性条件中较稳定,但当pH4时,溶液则变成黄色;中性条件下,葡萄糖和蔗糖溶液对叶绿素的含量和稳定性基本无影响,加入果糖,叶绿素的含量降低,与浓度变化的无关;加入金属离子K+、Ca~(2+)、Zn~(2+)可以维持绿色,但并不能完全恢复绿色。 利用Box–Behnken(BBD)试验设计考察温度、pH值和果糖对叶绿素含量的综合影响,借助响应面分析得出叶绿素含量最高时的最优条件为38.3℃、pH7.44,果糖浓度21.4%。 (4)研究无核白果肉中叶绿素含量在不同温度、pH值、糖和金属离子处理下的变化,结果发现:20℃、自然pH值时,果酱中叶绿素的含量最高,随着温度的升高和pH值的改变,叶绿素含量减少。pH=3.0时葡萄糖浓度的变化不会改变叶绿素的含量,pH=4.0时,蔗糖和果糖浓度的变化不会改变叶绿素的含量。pH=3.0时,加入葡萄糖,叶绿素的稳定性较好,pH=4.0时,加入果糖、蔗糖、葡萄糖均有利于叶绿素的稳定性。pH=3.0时,加入K+、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mg~(2+),叶绿素的含量直线下降,而pH=4.0时,加入K+、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mg~(2+)可以保护叶绿素,提高叶绿素的稳定性。 通过Box–Behnken(BBD)试验设计考察了温度、pH值、果糖、葡萄糖对葡萄果肉中叶绿素含量的综合影响,借助响应面分析得出利于果肉中叶绿素含量稳定的最优条件为温度23.3℃、pH4.53、果糖含量28.1%、葡萄糖含量42.3%。 (5)氯化锌浸渍和蒸汽加热作为一种预处理方法联合用于葡萄干制,可以有效的保护葡萄干制过程中葡萄干的色泽,防止褐变。


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