宿志健，王建化，梅冬青，孙高飞

（1.广西大学动物科学技术学院，广西南宁 530004；2.青岛农业大学海都学院，山东莱阳 265200；3.青岛华红食品有限公司，山东青岛 266600；4.烟台市富林矿山机械有限公司，山东烟台 265400）

莱阳梨含有丰富的营养物质，如糖、维生素、游离酸、蛋白质，以及钙、铁、磷等矿物质，梨去皮切分后，很容易发生氧化酶变[1-2]。氧化酶变[3]是氧气催化酚类物质形成醌及其聚合物的过程，聚合物质进一步氧化得到黑色素[4-5]，酶促褐变完成[6]。酶促褐变需要的酶一种是多酚氧化酶（Polyphenol oxidase），铜是多酚氧化酶的辅基；另外一种酶是多元酚氧化酶（Polypheoloxidase）[7]。有资料表明，不同护色剂（如亚硫酸氢钠、D-异抗坏血酸钠及其衍生物、柠檬酸、氯化钠和氯化钙复合等） 都可以用来进行鲜切梨的护色，但是护色机理有所不同：亚硫酸氢钠会产生亚硫酸基团，即在有氧气的条件下，率先与氧气发生反应，保护了色素；D-异抗坏血酸钠及其衍生物可以降低处理液的氧气含量；柠檬酸能改变溶液pH值，还能够结合多酚氧化酶的辅基（铜），使多酚氧化酶的活性得到降低；氯化钠能抑制和破坏酶活性，氧气在氯化钠溶液中的溶解度远小于在空气中的溶解度，具有护色作用。

1 材料与方法

1.1 仪器

WSC-S型色差计，上海精科有限公司产品；FA1004型电子天平，上海天平仪器厂产品。

1.2 试剂

亚硫酸氢盐、草酸、氯化钠、柠檬酸、D-异抗坏血酸钠、氯化钙等均为分析纯，天津科密欧化学试剂有限公司提供。

1.3 试验方法

1.3.1 试验试样

选择新鲜、大小均匀、无病虫害、无机械损伤的莱阳梨，先用清水洗干净晾干表皮水分后，在经消毒的菜板上用无菌刀切割，切分成块状，迅速浸泡于相同质量分数的护色剂中，根据不同时间进行测试。

1.3.2 防氧化褐变溶液的制备

制作6组质量分数为0.1%的氯化钠和氯化钙复合溶液、亚硫酸氢盐溶液、D-异抗坏血酸钠溶液、柠檬酸溶液、L-半胱氨酸盐酸盐溶液、草酸溶液护色剂。

1.3.3 氧化褐变程度的测定

用WSC-S型色差计测定。

2 结果与分析

2.1 无护色剂条件下氧化褐变的过程与时间

无护色剂条件下氧化褐变的程度与时间见图1。

图1 无护色剂条件下氧化褐变的程度与时间

由图1可知，鲜切梨削皮后直接放于空气中，在10～20 min氧化酶变速度最快，因为鲜切梨与空气中氧气接触，使酚-醌类较快积累，形成大量的黑色素，加快了酶变的发生；40 min后褐变程度减缓，大部分酶已发生褐变，鲜切梨中底物减少，酶变维持稳定。

2.2 复合护色剂条件下氧化褐变的程度与时间

氯化钠和氯化钙复合护色剂条件下氧化褐变的程度与时间见图2。

图2 氯化钠和氯化钙复合护色剂条件下氧化褐变的程度与时间

由图2可知，时间延长褐变加深，但混合液有较好的护色效果。氯化钠能够降低氧气溶解在溶液中，使氧气不能与酚类底物作用，起到护色目的；氯化钙可以与果胶（细胞壁）结合成果胶酸钙，使组织硬度得到加强，并且有效阻止组织液外泄，降低氧化程度[8-9]。在15 min左右，氯化钠和氯化钙复合液的护色效果达到最好。

2.3 D-异抗坏血酸钠条件下氧化褐变的程度与时间

D-异抗坏血酸钠条件下氧化褐变的程度与时间见图3。

图3 D-异抗坏血酸钠条件下氧化褐变的程度与时间

由图3可知，随时间的延长氧化褐变的程度也相应增强，与图1比较有明显好转，表明D-异抗坏血酸钠有抑制酶变的效果。D-异抗坏血酸钠又名赤藻糖酸钠，其本身极容易被氧化，具有护色的效果，在10 min左右，质量分数为0.1%的D-异抗坏血酸钠护色效果达到最佳。

2.4 柠檬酸条件下氧化褐变的程度与时间

柠檬酸条件下氧化褐变的程度与时间见图4。

图4 柠檬酸条件下氧化褐变的程度与时间

由图4可知，随时间的延长，梨丁褐变程度增大。与图1比较表明，柠檬酸可以延缓酶变的发生，柠檬酸不仅能当酸化剂，改变溶液的pH值，进而抑制酶的活性，还可以与PPO活性部位铜离子进行螯合作用，抑制了PPO活性，起到了护色作用。在20 min左右柠檬酸护色效果达到最佳。

2.5 L-半胱氨酸盐酸盐条件下氧化褐变的程度与时间

L-半胱氨酸盐酸盐条件下氧化褐变的程度与时间见图5。

由图5可知，L-半胱氨酸盐酸盐与氧-醌通过自身巯基化合物反应得到无色物质，L-半胱氨酸盐酸盐还可以通过调节pH值来抑制褐变。10 min左右是L-半胱氨酸盐酸盐的最佳护色时间，后期护色效果逐渐下降的原因是L-半胱氨酸盐酸盐能螯合水中的金属离子，降低护色效果。

图5 L-半胱氨酸盐酸盐条件下氧化褐变的程度与时间

2.6 草酸条件下氧化褐变的程度与时间

草酸条件下氧化褐变的程度与时间见图6。

图6 草酸条件下氧化褐变的程度与时间

由图6可知，随着时间的延长，梨丁的氧化褐变程度相应上升，跟图1比较发现草酸有护色效果。草酸能抑制酚类催化酶，另外草酸是很强的酸化剂，可以改变环境的pH值来抑制酶活，降低多酚氧化酶的活性。

2.7 亚硫酸氢钠条件下氧化褐变的程度与时间

亚硫酸氢钠条件下氧化褐变的程度与时间见图7。

图7 亚硫酸氢钠条件下氧化褐变的程度与时间

由图7可知，亚硫酸氢钠有极好的防止苹果汁酶促褐变的效果，40 min后氧化褐变逐渐升高，原因是亚硫酸氢钠还有漂白作用，加快了底物酶与空气中氧气的反应。

2.8 氧化褐变的程度与时间

氧化褐变的程度与时间见图8。

由图8可知，6种护色剂都有一定的护色效果，褐变程度都有下降，对比发现：空白对照组＞L-半胱氨酸盐酸盐＞草酸＞亚硫酸氢钠＞柠檬酸＞氯化钠和氯化钙复合液＞D-异抗坏血酸钠。

图8 氧化褐变的程度与时间

3 结论

质量分数为0.1%的不同护色剂，相同时间内护色效果也存在差距，在相同时间内，护色剂的护色效果也不同，在梨切开的前10 min，L-半胱氨酸盐酸盐、亚硫酸氢钠、D-异抗坏血酸钠的护色效果最佳；其次是氯化钠和氯化钙混合液、柠檬酸溶液、草酸溶液。在20 min左右护色效果最好柠檬酸和草酸，其次是D-异抗坏血酸钠。试验只采取单因素试验对速冻莱阳梨丁氧化褐变程度进行测定，至于复合试剂和多因素试验还需要进一步研究。