防止酶促褐变的实践方法

食品加工过程中，大多数发生的酶促褐变对食品特别是果蔬的色泽造成不良影响，只有少数是我们期望的。

所以，根据酶促褐变发生的条件，消除酚类物质底物、酚氧化酶、氧三者中的任何一个即可。在控制酶促褐变的实践中，曾经有人设想将酚类底物的结构改变，例如将邻二酚改变为其取代衍生物，但迄今未取得实用上的成功。所以，实践中控制酶促褐变的方法，主要是从控制酶活力和氧气这两方面着手，主要途径：①钝化酶活力（热烫、抑制剂等）；②改变酶作用的条件（pH、水分活度等）；③隔绝氧气；④使用抗氧化剂（抗坏血酸、二氧化硫等）。

常用的控制酶促褐变的方法有以下几种。

（1）热处理法 在适当的温度和时间条件下，热烫新鲜果蔬，使酚氧化酶失活，是最广泛使用的控制酶促褐变的方法。热烫的温度和时间是达到钝化酶的关键，过度加热会影响产品质量；相反，如果热烫处理不彻底，未能钝化酶，反而会加强酶和底物的接触而促进褐变。例如，白洋葱如果热烫不彻底，变成粉红色的程度比未热烫的还要厉害。

来源不同的酚氧化酶对热的敏感性不同，但在70～95℃加热约7 s可使大部分酚氧化酶钝化。水煮和蒸汽处理，仍是目前使用最广泛的热烫方法。不过微波加热法是热力钝化酶活力的新方法，它可使组织内外一致迅速受热，对质地和风味的保持极为有利。

（2）酸处理法 酚酶的最适pH在6～7，低于3时几乎完全丧失活力。例如，苹果的pH为4时能发生褐变，在3.7时褐变速度大大减小，在2.5时完全被抑制。所以利用酸来控制酶促褐变，也是目前广泛使用的方法。常用的酸有柠檬酸、苹果酸、磷酸以及抗坏血酸等。一般来说，它们的作用是降低pH以控制酚氧化酶的活力。

柠檬酸是使用最广泛的食用酸。它对抑制酶的氧化具有双重作用：既能降低pH，又能螯合酚氧化酶的铜辅基。通常与抗坏血酸或亚硫酸混合使用，如0.5%的柠檬酸与0.3%的抗坏血酸混合使用效果更好。

苹果酸是苹果汁中的主要有机酸，在苹果汁中对酚氧化酶的抑制作用要比柠檬酸强得多。

抗坏血酸是更加有效的酚氧化酶抑制剂，即使浓度极大也无异味，对金属无腐蚀作用，而且作为一种维生素，其营养价值也是人尽皆知。抗坏血酸对褐变作用的抑制除了降低pH外，还具有使醌还原成酚从而阻止醌聚合的作用。在水果制品中，加入0.66 g抗坏血酸即可有效控制褐变。

（3）抑制剂处理 二氧化硫及常用的亚硫酸盐（Na₂SO₃、NaHSO₃、Na₂S₂O₅、Na₂S₂O₄）等都是广泛使用于食品工业中的酚氧化酶抑制剂。在蘑菇、马铃薯、桃、苹果等加工中已广泛应用。

二氧化硫及常用的亚硫酸盐对酚氧化酶的抑制作用，原因主要有三个方面：一是能抑制酶的活力；二是亚硫酸盐能抑制酪氨酸转变成3，4-二羟基苯丙氨酸；三是亚硫酸盐能将已经氧化的醌还原成酚，降低醌的积累和进一步的聚合。

SO₂及亚硫酸盐溶液在微酸性（pH为6）的条件下对酚氧化酶抑制的效果最好。不管采取哪种形式，只有游离的二氧化硫才能起到作用。

二氧化硫法的优点是使用方便、效力可靠、成本低、有利于维生素C的保存，残存的SO₂可用抽真空、炊煮或使用H₂O₂等方法除去。缺点是使食品失去原色而被漂白（花青素破坏），腐蚀铁罐的内壁，有不愉快的嗅感与味感，残留浓度超过0.064%即可感觉出来，并且破坏B族维生素。

（4）驱除或隔绝氧气 具体措施：①将去皮切开的水果、蔬菜浸没在清水、糖水或盐水中；②浸涂抗坏血酸液，使果蔬表面生成一层氧化态抗坏血酸隔离层；③用真空渗入法把糖水或盐水渗入组织内部将空气驱出。苹果、梨等果肉组织空隙中具有较多气体的水果最适宜用此法。一般在93.3 kPa真空下保持5～15 min，然后突然破除真空即可。(www.xing528.com)

（5）加酚氧化酶底物类似物 用酚氧化酶底物类似物如肉桂酸、对位香豆酸及阿魏酸等酚氧化酶可以有效地控制苹果汁的酶促褐变。

由于这三种酸都是水果、蔬菜中天然存在的芳香族有机酸，安全性高。肉桂酸钠盐的溶解性好，浓度大于0.5 mmol/L时即可有效控制苹果汁褐变的时间7 h。

本章小结

目前，仅少数几种酶为核酸分子，其余绝大多数酶均为蛋白质。酶是一类由生物活细胞产生的，对其特异底物具有高效催化功能，而自身在反应前后不产生变化的物质。长期以来在酶的利用过程中形成了习惯命名法，由于缺乏系统性，没有统一的原则，很容易造成酶名称的混乱。酶按照化学组成可分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶两大类，根据酶催化反应的类型可分成氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类、连接酶类六大类。酶具有催化效率高、专一性强、不稳定性、酶活力可调控等特点。酶的活力中心是由三级结构中空间位置相邻的几个氨基酸共同构成的，酶的活力中心包括结合部位和催化部位两个功能部位。影响酶活力的因素主要有底物浓度、酶浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂和水分活度等因素。酶促褐变的发生，需要三个条件：一是有适当的酚类物质底物，二是酚氧化酶，三是氧，三个条件同时存在才会发生褐变。常用的控制酶促褐变的方法有热处理、酸处理、添加抑制剂、驱除或隔绝氧气、添加酚氧化酶底物类似物。酶在食品工业中主要用于淀粉加工，乳品加工，酒类酿造，果蔬加工，肉、鱼类加工，焙烤食品制造等行业。

复习思考题

1. 酶有哪些分类？

2. 酶有哪些催化特性？酶催化专一性的类型有几类？

3. 酶促反应主要包括哪些影响因素？

4. 酶在食品加工中的作用有哪些？

5. 在食品加工应用中有哪些酶类？

6. 举例说明酶在食品加工中的应用。

7. 食品酶促褐变机制及其控制措施是什么？