乳清分離蛋白對蘋果汁的褐變抑制以及澄清作用.pdf

1、我國蘋果汁生產(chǎn)在世界占有舉足輕重的地位。但是，在蘋果汁生產(chǎn)過程中，鮮果經(jīng)過破碎、壓榨后，易發(fā)生褐變，褐變不僅影響果汁感官品質(zhì)，而且降低其市場競爭力。同時，蘋果經(jīng)壓榨后所獲得的鮮榨濁汁含有大量果膠物質(zhì)和懸浮的同體顆粒，使果汁顏色暗沉，體系混濁。在其貯藏過程中懸浮顆粒逐漸沉降，影響蘋果汁穩(wěn)定性。因此，鮮榨果汁必須經(jīng)過抑制褐變和澄清處理以獲得色澤鮮亮、清澈透明的產(chǎn)品。
　　乳清分離蛋白(whey protein isolates，WPI

2、)是一種源自于乳制品的天然蛋白質(zhì)，其等電點是5.1，在果汁常規(guī)pH范圍內(nèi)(pH3.0～4.0)，WPI表面帶有正電荷，會與帶負電荷的多酚、果膠等易引起果汁渾濁的物質(zhì)相互作用形成沉淀，再經(jīng)超濾處理，則可獲得更加透亮清澈的果汁。同時，乳清蛋白富含半胱氨酸等含巰基氨基酸，具有一定的抗氧化性。由此WPI可能具有抑制褐變和澄清果汁的雙重作用。基于此，本論文以富士蘋果為原料，以WPI為褐變抑制劑兼澄清劑，研究其對蘋果汁褐變及其澄清度影響，并獲得以下

3、結(jié)果:
　　(1)WPI對蘋果汁褐變具有良好抑制作用。本文以抗壞血酸（AA）、半胱氨酸(Cys)為對照，考查了不同濃度WPI、AA、Cys對蘋果汁PPO活性的抑制作用以及對蘋果汁色澤的影響，結(jié)果表明，WPI對PPO活性的抑制作用隨著濃度的增大而增強，當WPI濃度為10g/L時，PPO的抑制率為80.95％，L*值最高，a*、b*值最低。從對總酚和Cu2+的相互作用以及對蘋果PPO的抑制類型三方面考察了WPI的抑制褐變機理，結(jié)果表明

4、，WPI在0.005～1g/L范圍內(nèi)與多酚的結(jié)合作用不太明顯，超過5g/L后多酚含量則明顯減少，多酚含量隨WPI添加量的提高總體呈現(xiàn)下降趨勢;WPI對Cu2+的絡合作用隨濃度的提高而增強，當WPI濃度大于1g/L時，對Cu2+的螯合作用明顯增強，當WPI濃度為10g/L時，對Cu2+螯合率達74％;WPI對蘋果PPO的作用屬于混合型抑制，表現(xiàn)為Km減小，Vmax降低，與之對比的4-己基間苯二酚(4-HR)則與底物競爭性抑制PPO活性，K

5、m增大，Vmax不變，Cys則與WPI的抑制作用類似，同樣表現(xiàn)為Km減小，Vmax降低。
　　(2)微波加熱技術(shù)與WPI相結(jié)合對蘋果汁褐變具有良好抑制作用。微波處理與WPI、抗壞血酸(AA)、檸檬酸(CA)三種褐變抑制劑相結(jié)合，采用不同的微波功率和時間處理蘋果原料，研究不同預處理方式對蘋果汁褐變特性的影響。結(jié)果表明，隨著微波功率提高和處理時間的延長，蘋果汁多酚氧化酶(PPO)活性降低，色澤提高;當功率為720W，處理時間120s時

6、，果汁PPO幾乎被完全抑制，色澤、總酚、氨基態(tài)氮含量增加，總糖含量下降，總酸含量略微提高。其中，經(jīng)WPI水浴微波處理后的果汁L*值為91.14，與其他預處理后的果汁色澤相差不大，且總酚含量增幅最小，因而是較佳的抑制果汁褐變方法。
　　(3)WPI對蘋果汁具有澄清作用。研究影響WPI作用的單因素，并在此基礎上應用Box-Behnken響應面分析法優(yōu)化蘋果汁的澄清條件，同時研究了WPI、果膠酶、WPI+果膠酶3種澄清方法以及分別結(jié)合超

7、濾處理對果汁澄清效果及其品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，WPI添加量、pH以及溫度對WPI澄清效果影響較大，WPI處理時間影響較小;響應面優(yōu)化出蘋果汁澄清的最佳條件為WPI添加量0.68％，pH3.0，溫度60℃，該條件下蘋果汁的透光率可達92.8％;3種澄清方法效果的大小順序為WPI+果膠酶＞W(wǎng)PI＞果膠酶，可見WPI澄清效果優(yōu)于果膠酶，且WPI與果膠酶有協(xié)同作用;經(jīng)超濾后，果汁更加清澈透亮，透光率均在96％以上，總酚含量明顯降低。