黎 婕，陈 中，*，林伟锋，林培生

(1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640)

2.广东佳宝集团有限公司，广东潮州 515638)

分光光度法分析柚子果肉汁的非酶褐变

黎 婕1，陈 中1，*，林伟锋1，林培生2

(1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州 510640)

2.广东佳宝集团有限公司，广东潮州 515638)

将蜜柚去掉囊和籽，得到柚子肉，加入水搅打成肉浆，按照需要添加护色剂、白砂糖等，然后高温处理得到的肉浆，再经过离心后获得上清液，对其进行全波长扫描。结果表明:柚子肉浆的非酶褐变类型包括美拉德反应和抗坏血酸褐变，初步推知柚子非酶褐变反应产物的最大吸收波长在350～400nm之间。并且文中对以上结果进行验证，证明该方法操作简单，结果具有可重复性。今后可采用紫外分光光度法测定褐变反应程度，对于生产中需要快速测定褐变程度具有实际意义。

美拉德反应，抗坏血酸褐变，柚子，紫外分光光度法

果蔬加工品的色、香、味、形及质地是衡量其制品品质的重要因素。在加工原料去皮、剖分和罐装、脱水干制工艺过程中常常发生果肉黄色、褐色或黑色变化使制品失去天然色泽，不仅影响了美观、破坏产品风味和营养，而且成为一些加工品败坏甚至不能食用的标志。果蔬加工过程中色泽的变化统称为褐变，视其褐变过程有无生物酶的参与而划分为酶促褐变和非酶褐变［1］。本文中的柚子肉浆经过高温处理，大部分酶已失活，故主要考虑加工过程发生的非酶褐变反应。根据文献报道，美拉德反应体系在420nm处的紫外吸收大小与美拉德反应中期产物的形成有关［2］。但是在之前的实验中尝试过，此方法反应条件不好控制，并且吸光值变化不明显。也有文献报道可以测定反应过程中形成物质的荧光性质，来判断褐变的程度［3］。但是此法计算复杂，并且仪器要求高，不利于快速测定。美拉德反应产物复杂，影响因素多，对于褐变程度的测定方法，目前还没有文献报道。本文采用分光光度法对柚子肉浆褐变反应产物进行分析，确认其反应类型，找出其特征吸收波长。研究成果对于褐变程度的快速测定具有实际意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

沙田柚、蜜柚 均购自广州好当家超市;柠檬酸、异抗坏血酸钠 连云港中铭化工有限公司。

胶体磨JM－L50 温州市龙湾永兴张祥胶体磨厂;紫外可见分光光计度UV6100A 上海元析仪器有限公司;小型高速离心机5418 德国eppendorf有限公司;手提式高压灭菌锅SYQ－DSX－280A 上海涵今仪器仪表有限公司;电子天平TC10K 美国双杰兄弟(集团)有限公司;精密电子天平YP402N 上海精密科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 柚子肉浆全波长扫描 将新鲜的蜜柚和沙田柚去掉囊和籽，将柚子肉和蒸馏水以重量比为1∶1用胶体磨进行打浆，然后进行离心13000r/min、6min，以蒸馏水为参比，取上清液进行全波长扫描。

1.2.2 柚子肉浆中褐变反应类型的测定 分别配制5‰的维生素C溶液，1%甘氨酸+1%木糖溶液，不加入任何添加剂的柚子肉浆，三种溶液分别在121℃保持30min，其中柚子肉浆进行离心13000r/min，6min，以蒸馏水为参比，三种溶液分别进行全波长扫描。将谱图进行对比。

1.2.3 褐变物质吸收波长的测定 将蜜柚取出果肉后，加水进行1∶1打浆，一份肉浆直接在121℃保温30min，另一份加入 10%白砂糖后在 121℃保温30min。得到的以上肉浆分别进行离心13000r/min、6min得到上清液，以没有经过任何处理的肉浆上清液作为参比，进行全波长扫描。

1.2.4 验证柚子非酶褐变的最大吸收波长

1.2.4.1 加入护色剂后效果的测定 将一份蜜柚肉浆直接在121℃保温30min，另一份蜜柚肉浆加入10%白砂糖后在121℃保温30min，第三份蜜柚肉浆加入护色剂(0.3%异抗坏血酸钠、0.3%柠檬酸)、10%白砂糖在121℃保温30min，经过以上处理的三种肉浆以没经过任何处理、没有发生褐变的蜜柚肉浆上清液为参比，进行全波长扫描。

1.2.4.2 测定沙田柚肉浆非酶褐变产物的吸收波长将沙田柚取出果肉后，加水进行1∶1打浆，一份肉浆直接在121℃保温30min，另一份加入10%白砂糖后在121℃保温30min。得到的以上肉浆分别进行离心，13000r/min、6min得到上清液，以没有经过任何处理的肉浆上清液作为参比，进行全波长扫描。

2 结果与分析

2.1 不同品种的柚子成分的比较

将买来的沙田柚和蜜柚制作成肉浆后，不经过任何处理，离心后把上清液在200～700nm进行扫描，得到结果见图1。

由图1中可观察到，沙田柚和蜜柚的肉浆谱图在200～375nm处基本重合，在375～700nm尽管差异较大，但是基本没有吸收峰，可推知两种柚子均在紫外处有成分大致相同的吸收峰。因此以下实验不必选用两种柚子，可选用其中一种进行实验，本文是选用蜜柚。

图1 沙田柚肉浆和蜜柚肉浆的全波长扫描图谱Fig.1 The wavelengths scanning map of Citrus grandis var.shatinyu Hort.Pulps and honey pomelo pulps

从图1中还可得知，沙田柚和蜜柚肉浆在小于400nm处开始有较大的吸收峰，即具有较多的不饱和键和共轭结构［4］，原因是柚子为天然产物，其中含有多种结构复杂的物质，如蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、胡萝卜素、硫酸素、核黄素、尼克酸、抗坏血酸等［5］。

在下面进行的实验中，以没有发生褐变的蜜柚肉浆作为参比溶液，以剔除柚子本身物质的影响，突出非酶褐变反应产物的吸收波长。

2.2 确定柚子肉浆中褐变的类型

按照1.2.2中的方法进行处理，结果见图2。

由图2中甘氨酸+木糖溶液的吸收曲线看出，在200～400nm之间有明显吸收峰，在可见波长范围基本没有吸收峰，可以证明美拉德反应的产物在紫外区有吸收。有文献报道，分别对果糖－赖氨酸、果糖－甘氨酸、果糖－组氨酸、果糖－半胱氨酸的组合溶液加热后，进行全波长扫描，虽然种类不同，但这四种氨基酸反应体系的吸收范围均位于200～400nm［6］。这是因为美拉德反应的产物是呋喃、羟甲基糠醛、丙烯酰胺、糖基化终产物(包括嘧啶、吡咯、吡嗪、咪唑、萘定氯化物及它们的复合物)［7］，这些物质具有不饱和键和特殊的官能团，均能引起紫外吸收。

图2中维生素C溶液加热后的曲线在200～350nm之间有强吸收。根据其反应机理:抗坏血酸在有氧时，被氧化形成脱氢抗坏血酸，再脱水形成DKG (2，3－diketogulomicacid);2，3－二酮古洛糖酸后脱羧产生酮木糖(xylosone)最终产生还原酮。还原酮极易参与美拉德反应的中间及最终阶段［8］。以上产物部分属于杂芳环化合物，其紫外吸收接近苯的吸收，还有产物中部分具有较大的共轭体系，已证明这些结构会在300nm以上有高强度的吸收。

糖类是果汁中甜味的主要来源，在果汁加工及贮存过程中，部分糖类与氨基化合物进行美拉德反应。抗坏血酸是果汁中主要营养成分之一，因其兼具酸性及还原性，故极易氧化分解，可与游离氨基酸反应，生成红色素及黄色素［9］。对比图2中维生素C溶液、甘氨酸+木糖溶液、加热肉浆全波长扫描后的谱线形状，可证明柚子肉浆在加热的过程中同时发生美拉德反应和抗坏血酸褐变。其非酶褐变的产物在紫外区有强吸收，因此，可以利用分光光度法来分析反应产物，并且可以通过进一步实验来确定产物的吸收波长范围。

图2 维生素C溶液、甘氨酸和木糖溶液、蜜柚肉浆加热后的全波长扫描谱图Fig.2 The wavelengths scanning map of vitamin C solution，glycine and xylose solution，heated pomelo pulp

2.3 确定褐变物质的吸收波长

按照1.2.3的方法进行处理，结果见图3。

图3中以没有经过处理，且没有发生褐变的蜜柚肉浆上清液作为参比，对只加热和同时加糖、加热的肉浆进行全波长扫描，即图3中的吸收峰已经去除了柚子本身成分的影响。可推断吸收峰为褐变物质引起的。并且从图中清楚地看出，在350～400nm之间有明显的吸收峰，在其他波长处基本没有吸收。结合之前实验非酶褐变产物在紫外处有吸收的结论，可判断柚子肉浆非酶褐变产物最大吸收峰在350～400nm之间。

糖类与氨基化合物褐变反应的速度，与参与反应的糖与氨基化合物的结构有关，还原糖易于反应［10］，而葡萄糖、果糖均属于还原糖。柚子中碳水化合物的含量基本在10%～12%，其中以果糖含量最高［11］。温度是影响褐变反应的一个重要因素。所以在图3中可观察到只加热和加糖并加热的肉浆谱线基本重合，但在最大吸收峰处加热加糖肉浆的吸光度大于只加热的肉浆的吸光度，可得知加入白砂糖后柚子肉浆褐变程度有一定影响，引起褐变主要原因是柚子肉浆经过高温的长时间处理。并且两种处理方法下，在较接近的波长处出现最大吸收值，说明了柚子非酶褐变的产物在350～400nm处有最大吸收波长。

图3 蜜柚肉浆加糖和加热反应后的全波长扫描图谱Fig.3 The wavelengths scanning map of honey pomelo pulps with sugar and with heating

2.4 柚子非酶褐变的最大吸收波长的验证

2.4.1 比较加入护色剂的效果 按照1.2.4.1中的方法进行处理，结果见图4。

果蔬在加工过程中颜色发生变化，常需要加入护色剂抑制褐变。柠檬酸是常用的酸味剂，广泛用于食品工业，可调节食品酸度，增强食品口感。它是通过降低溶液的pH，从而抑制美拉德反应。异抗坏血酸钠具有较好的抗氧化效果，对保持食品的色泽、风味有明显效果。

由图4可清楚地观察到，在350～400nm之间有明显的吸收峰，验证了上面的说法，蜜柚肉浆非酶褐变产物的最大吸收波长在350～400nm之间。另外也观察到，以上三种处理下的蜜柚肉浆谱线十分接近，可推知在经过高温处理后，护色剂已基本失效。

图4 加入护色剂并进行热处理后的蜜柚肉浆全波长扫描图谱Fig.4 The wavelengths scanning map of heated honey pomelo pulps adding color fixatives

2.4.2 测定沙田柚肉浆非酶褐变产物的吸收波长按照1.2.4.2中的方法进行处理，结果见图5。

从图5可以观察到，经过处理的以上两种沙田柚肉浆上清液均在350～400nm之间有明显的吸收峰，在其他波长处没有明显吸收峰。图5是以没有经过处理、没有发生褐变的沙田柚肉浆上清液为参比溶液，已消除了沙田柚肉浆中本身物质吸收波长的影响，因此，可推断沙田柚非酶褐变的产物吸收波长也在350～400nm之间，与2.3中的结论一致，即柚子类水果非酶褐变的产物在350～400nm之间有最大吸收波长。

图5 沙田柚肉浆热处理与加糖热处理后的全波长扫描图谱Fig.5 The wavelengths scanning map of Citrus grandis var.shatinyu Hort.Pulps with heating and with sugar

3 结论

本实验通过对柚子肉浆进行紫外分光全波长扫描分析，证明柚子肉浆中非酶褐变反应包括美拉德反应和抗坏血酸褐变。在实验中研究发现，柚子非酶褐变反应产物的最大吸收峰在350～400nm之间。采用紫外分光光度法分析柚子褐变反应，操作简单，可用于快速测定非酶褐变反应的程度，为实际生产控制褐变程度，进行测定提供了新思路。

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Analysis of pomelo pulp non－enzymatic browning by ultraviolet spectrophotometric

LI Jie1，CHEN Zhong1，*，LIN Wei－feng1，LIN Pei－sheng2
(1.Institute of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China;
2.Guangdong JIABAO Group Co.，Ltd.，Chaozhou 515638，China)

The sac and seed from honey pomelo were removed，getting the pomelo flesh，added water and stir into meat pulp.Then the pulp was processed with high－temperature after adding color fixative and sugar.After that，the supernatant，derived from the pomelo pulp after centrifugation，was scaned by full wavelength.The results showed that:the pomelo pulp non－enzymatic browning included Maillard reaction and ascorbic acid browning.Preliminarily，it could be infered that the product generated by non－enzymatic browning reaction of grapefruit had a maximum absorption wavelength between 350 and 400nm.The above results were verified and it had been proved that was repeatable with a series of simple operations.In further research，the degree of browning reaction could be analyzed by UV－spectrophotometric.The method，detemining the browning level in the fruit juice beverage processing quickly，was with great practical significance.

Maillard reaction;ascorbic acid browning;pomelo;ultraviolet spectrophotometry

TS255.1

A

1002－0306(2012)21－0090－04

2012－03－26 *通讯联系人

黎婕(1988－)，女，硕士研究生，研究方向:粮食油脂及植物蛋白工程。