草酸與檸檬抑制鮮切香蕉酶襊變的比較研究

覃海元，楊昌鵬，陳智理，黃衛萍，潘嫣麗

(廣西農業職業技術學院食品工程系，廣西南寧530007)

草酸與檸檬抑制鮮切香蕉酶襊變的比較研究

覃海元，楊昌鵬，陳智理，黃衛萍，潘嫣麗

(廣西農業職業技術學院食品工程系，廣西南寧530007)

對草酸和檸檬酸抑制鮮切香蕉片酶褐變的效果進行了研究。鮮切香蕉片分別用0、5、10、20、40、60、80、100mmol/L的草酸和檸檬酸溶液浸泡5min，然后置于白紙上常溫存放8h，每2h抽樣測定香蕉片的L*值;鮮切香蕉片分別用60mmol/L草酸、60mmol/L檸檬酸、60mmol/L草酸+0.5%異抗壞血酸鈉和60mmol/L檸檬酸+0.5%異抗壞血酸鈉溶液浸泡5min，然后裝在塑料托盤里，用PE保鮮膜包扎，在10℃下貯藏5d，每天抽樣測定香蕉片的L*值。結果表明，無論常溫還是低溫下，草酸和檸檬酸均可有效抑制鮮切香蕉褐變，而且草酸抑制鮮切香蕉褐變的效果均好于檸檬酸。

草酸，檸檬酸，香蕉，酶褐變

香蕉是重要的熱帶水果，除鮮食外，還可以加工成香蕉干、香蕉粉、香蕉泥等產品。然而，在香蕉加工過程中，褐變一直是制約香蕉加工業發展的一個重要因素。香蕉加工過程中的褐變主要是由多酚氧化酶(PPO)引起的酶促褐變［1］。抑制酶褐變的試劑有二氧化硫及其鹽類、抗壞血酸、異抗壞血酸、檸檬酸、半胱氨酸、六偏磷酸鈉、植酸、氯化鈉等，其中二氧化硫或亞硫酸鹽是抑制酶褐變最好也是使用最多的試劑［1－3］。但由于亞硫酸鹽可引起部分人群產生過敏、哮喘反應等副作用，美國FDA已嚴禁其在部分食品(如鮮切果蔬)上使用［3］。尋找有效的非硫褐變抑制劑是目前鮮切果蔬研究的熱點之一。草酸是一種二元酸，雖然目前還不是食品添加劑，但它是生物體的一種代謝產物，廣泛存在于植物、動物和真菌體中，并在不同的生命體中發揮不同的功能。據報道，草酸可以有效延緩芒果果實和桃果實的成熟衰老和腐爛變質［4－5］。但目前國內還沒有見到有關草酸抑制鮮切果蔬褐變的研究報道。本研究的目的是以果蔬加工中最常用的酶褐變抑制劑檸檬酸作為對照品，評估草酸對鮮切香蕉酶褐變抑制的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

香蕉 威廉斯品種，果皮綠色，未催熟;草酸、檸檬酸 均為分析純;異抗壞血酸鈉 食品級。

美能達CR－10型色差儀，PHS－3C型pH計，冰柜等。

1.2 實驗方法

1.2.1 香蕉片處理 選用大小、成熟度基本一致，外表無任何缺陷的香蕉果實，用不銹鋼刀斜切成5mm左右厚的香蕉片。第一個實驗將鮮切香蕉片分別用0、5、10、20、40、60、80、100mmol/L的草酸和檸檬酸溶液浸泡5min，然后置于白紙上，常溫存放8h，每2h測定香蕉片的L*值。第二個實驗將鮮切香蕉片分別用60mmol/L草酸、60mmol/L檸檬酸、60mmol/L草酸+0.5%異抗壞血酸鈉和60mmol/L檸檬酸+0.5%異抗壞血酸鈉溶液浸泡5min，然后裝在塑料托盤(12cm×12cm×2cm)，用PE保鮮膜(0.03mm厚)包扎，在10℃下貯藏5d，每天測定香蕉片的L*值。

1.2.2 褐變的測定 由色差儀通過反射法測定不同處理的樣品的L*值(代表明亮度)。褐變程度主要由L*值反映，L*為0代表黑色，100代表白色;L*減少，表示明亮度降低，也就表示褐變加重。褐變抑制效果評估參照Lozano－de－Gonzalez等［6］的方法，計算公式如下:

褐變抑制率(%)=(ΔL*ct－ΔL*tt)/Δ L*ct×100%

式中:ΔL*tt=L*t0－L*tt，ΔL*ct=L*c0－L*ct，t=處理，c=空白對照，t=時間，0=開始時(即t=0)。

2 結果與分析

2.1 常溫下草酸和檸檬酸抑制鮮切香蕉褐變的效果

不同濃度的草酸和檸檬酸溶液處理的香蕉片，在常溫貯存期間L*值的變化如圖1和圖2所示。可以看出，與空白對照(蒸餾水)相比，草酸和檸檬酸對香蕉片褐變均有顯著的抑制作用，而且效果隨著濃度的增大而增大，但濃度超過60mmol/L后效果增加不明顯。比較圖1和圖2，可以發現，常溫下相同濃度的草酸溶液抑制鮮切香蕉酶褐變的效果好于檸檬酸溶液。

圖1 草酸處理香蕉片常溫貯藏期間L*變化

圖2 檸檬酸處理香蕉片常溫貯藏期間L*變化

褐變抑制率通常用來評估一種褐變抑制劑的潛在抑制褐變的能力［7］。不同濃度的草酸溶液和檸檬酸溶液處理的香蕉片，在常溫貯存期間褐變率的變化如圖3和圖4所示。圖3表明，草酸溶液對鮮切香蕉褐變有明顯的抑制作用，尤其是高濃度草酸溶液(60mmol/L以上)的抑制效果更明顯。比較圖3和圖4可以發現，在貯存前期(6h前)，草酸溶液抑制鮮切香蕉褐變的效果好于相同濃度的檸檬酸溶液，但貯存后期則剛好相反;在整個8h的貯存期內，草酸溶液抑制褐變的效果逐漸降低，而檸檬酸溶液抑制褐變的效果則相對穩定。

圖3 草酸處理香蕉片常溫貯藏期間褐變抑制率比較

圖4 檸檬酸處理香蕉片常溫貯藏期間褐變抑制率比較

2.2 低溫下草酸/異抗壞血酸鈉混合液和檸檬酸/異抗壞血酸鈉混合液抑制香蕉片褐變的效果

常溫實驗表明，60mmol/L的草酸溶液具有顯著的抑制鮮切香蕉褐變的效果，同時異抗壞血酸鈉又是最常和檸檬酸混合使用的果蔬褐變抑制劑之一，因此選用60mmol/L的草酸溶液和檸檬酸溶液單獨和分別與異抗壞血酸鈉混合處理鮮切香蕉，并在10℃下貯存5d。圖5表明，在冷藏的5d內，草酸和檸檬酸溶液處理的香蕉片褐變一直顯著少于空白(蒸餾水)處理的香蕉片，草酸處理比檸檬酸處理的香蕉片的褐變輕;草酸和檸檬酸溶液中添加異抗壞血酸鈉后抑制香蕉片褐變的效果均得到明顯提高。圖6表明，在冷藏的5d內，草酸抑制香蕉片褐變的效果一直顯著好于檸檬酸;在冷藏的前4d內加入異抗壞血酸鈉可以顯著提高草酸和檸檬酸抑制褐變的效果，但到第5d異抗壞血酸鈉的效應不復存在。

圖5 草酸或檸檬酸與異抗壞血酸鈉處理香蕉片冷藏期間L*變化

圖6 草酸或檸檬酸與異抗壞血酸鈉處理香蕉片冷藏期間褐變抑制率變化

3 討論

香蕉酶褐變主要是多酚氧化酶(PPO)催化反應的結果。香蕉中PPO是以銅離子為輔基的酶，最適pH范圍為5.0～6.5［2］。草酸和檸檬酸都是酸味劑，能降低反應體系的pH，從而使PPO遠離其最適pH范圍而降低活性;檸檬酸是一種螯合劑，它的三個羧基對PPO中的銅離子起著較強的螯合作用，從而抑制其活性，減緩褐變［8］。草酸也是一種金屬螯合劑［4］，它對鮮切香蕉酶褐變的抑制功能可能也是主要來自于它的兩個羧基對PPO中的銅離子的螯合作用。另外，草酸處理可以減少果實中內源還原性抗壞血酸損失，提高SOD活性，降低活性氧代謝，提高組織的抗氧化能力，從而減緩褐變［4］。

異抗壞血酸鈉是抗壞血酸的異構體，具有與抗壞血酸同樣的抗氧化性能，可將體系中的醌類及其衍生物還原成酚類，防止醌類物質聚合形成黑色素［8］。異抗壞血酸鈉處理的香蕉片在貯藏4d后褐變抑制率降低，這可能與異抗壞血酸鈉在貯藏過程中逐漸被醌類和空氣氧化消耗，在后期含量減少有關。

本實驗結果表明，在相同的濃度條件下，草酸單獨使用或與異抗壞血酸鈉混用，其抑制鮮切香蕉酶褐變的效果均優于檸檬酸。

［1］謝紹萍，歐陽學智.香蕉加工過程中酶促褐變控制的研究［J］.電子科技大學學報，2003，32(6):642－644.

［2］張勇，池建偉，溫其標，等.香蕉多酚氧化酶褐變性質的研究［J］.食品與發酵工業，2004，30(5):53－57.

［3］Timbo B，Koehleen KM，Wolyniak C.Sulfites－a Food and Drug Administration review of recalls and reported adverse events［J］.J Food Protection，2004，67:1806－1811.

［4］鄭小林，田世平，徐勇，等.氣調貯藏下草酸處理對杧果果實成熟和腐爛的影響［J］.果樹學報，2005，22(4):351－355.

［5］鄭小林，田世平，李博強，等.草酸對冷藏期間桃果實抗氧化系統和 PPO活性的影響［J］.園藝學報，2005，32(5):788－792.

［6］Lozano－de－Gonzalez PG，Barrett DM，Wrolstad RE.Enzymatic browning inhibition in fresh and dried apple rings by pineapple juice［J］.J Food Sci，1993，58(2):399－404.

［7］Labuza TP，Lillemo JH，Taoukis PS.Inhibition of polyphenol oxidase by proteolytic enzymes［J］.Fruit Process，1992(2):363－367.

［8］Alzamora Stella M，Tapia Maria S MS，Lopez－Malo Aurelio.Minimally processed fruits and vegetables Fundamental Aspects and Applications［M］.Maryland:Aspan Publication，2000.

Study on inhibition of enzymatic browning of fresh－cut banana by oxalic acid and citric acid

QIN Hai－yuan，YANG Chang－peng，CHEN Zhi－li，HUANG Wei－ping，PAN Yan－li
(Department of Food Engineering，Guangxi Agricultural Vocation－Technical College，Nanning 530007，China)

The effectiveness of oxalic acid and citric acid in enzymatic browning inhibition of fresh－cut banana slices were studied.At the first experiment，banana slices were dipped in 0，5，10，20，40，60，80，100mmol/L oxalic acid solution and citric acid solution for 5min，respectively，and then stored at room temperature for 8h.The L* values of banana slices were measured every two hours.At the second experiment，banana slices were dipped in 60mmol/L oxalic acid solution and citric acid solution with or without 0.5%sodium isoascorbate for 5min，respectively，packaged in plastic trays covered with PE film，and then stored at 10℃for 5d.The L* values of banana slices were measured every day.The results showed that both oxalic acid and citric acid could inhibit browning of fresh－cut banana effectively，but oxalic acid had better anti－browning effectiveness than citric acid，no matter at room temperature or at low temperature.

oxalic acid;citric acid;banana;enzymatic browning

TS255.3

A

1002－0306(2011)04－0075－03

2009－08－25

覃海元(1964－)，男，副教授，研究方向:果蔬貯藏加工與食品安全。

廣西農業職業技術學院科研基金項目。