歐姆加熱處理對蘋果多酚氧化酶活性及其組織結構的影響.pdf

1、蘋果因其風味優(yōu)美、營養(yǎng)價值高而深受人們喜愛。陜西蘋果產量大，除鮮食以外也多用于深加工，以提高農產品附加值。果汁、罐頭、蘋果干、蘋果醋、蘋果酒等作為蘋果深加工的主要產品，預處理時常常面臨蘋果中的多酚氧化酶(PPO)氧化引起的褐變等問題，嚴重影響了產品質量。因此為了解決褐變問題，為蘋果產品的預處理提供理論依據(jù)，促進蘋果深加工產業(yè)發(fā)展，本文采用歐姆加熱預處理方法，以陜西紅富士蘋果為研究對象，研究了不同歐姆加熱處理參數(shù)對多酚氧化酶殘余活力的影響

2、，并用響應曲面法分析了它們之間的交互作用，確定了最佳歐姆加熱處理條件;根據(jù)歐姆加熱后蘋果塊電導率的大小對蘋果塊內部組織結構的變化進行了描述，同時利用掃描電鏡觀察了歐姆加熱處理后蘋果塊組織結構的變化，以探究歐姆加熱處理電-熱協(xié)同作用機理;最后研究了歐姆加熱處理對蘋果品質的影響規(guī)律。論文主要結論如下:
　　(1)為了探究歐姆加熱處理參數(shù)對多酚氧化酶殘余活力的影響，測定了不同加熱條件下多酚氧化酶的活性，發(fā)現(xiàn)多酚氧化酶殘余活力隨加熱溫度和

3、電場強度的升高而逐漸減小;保溫時間對其影響不明顯;低頻加熱時，加熱頻率越大，多酚氧化酶殘余活力越高，鈍酶效果越差。采用響應曲面法(RSM)設計了四因素五水平二次回歸正交旋轉中心組合試驗，建立了加熱溫度、電場強度、保溫時間和頻率與蘋果歐姆加熱處理后多酚氧化酶殘余活力之間關系的二次多項數(shù)學模型，確定了各因素對蘋果多酚氧化酶殘余活力影響的強弱順序為溫度＞電場強度＞頻率＞保溫時間，交互作用對蘋果多酚氧化酶殘余活力影響的強弱順序為溫度與頻率＞電場

4、強度與頻率。確定最佳歐姆加熱條件為加熱溫度70℃，電場強度62V/cm，保溫時間92s，加熱頻率210Hz。
　　(2)為了探究歐姆加熱對蘋果組織細胞結構的影響，通過檢測蘋果塊電導率和利用掃描電鏡觀察，從宏觀和微觀上來分析和觀察試樣微觀組織結構的變化，進一步闡明了電熱協(xié)同作用機理。結果表明:水浴和低場強歐姆加熱時，蘋果組織細胞結構隨溫度的變化可分為兩個階段:溫度低于60℃時，蘋果組織結構變化緩慢，細胞結構出現(xiàn)輕微破壞;溫度繼續(xù)升高

5、，蘋果組織結構急劇破壞，細胞破裂，組織結構破損率值急劇增大，可認為蘋果組織細胞結構熱致破壞溫度為65℃。45V/cm以上電場強度的歐姆加熱處理時，在電、熱雙重作用下，蘋果組織細胞受到了連續(xù)的不可逆破壞，破損率隨溫度線性增大，處理效果遠好于水浴加熱，可以在較低溫度下獲得較大的破損率，且溫度升高會使電致破壞更加顯著。蘋果試樣的破壞程度與電場強度線性正相關，與通電頻率負相關，當電場強度大于75V/cm時，細胞壁、細胞膜破損嚴重，呈撕碎狀，推測

6、蘋果細胞發(fā)生了電穿孔現(xiàn)象，加速了細胞破裂。歐姆加熱時蘋果組織結構破損率符合一級反應動力學模型，分析結果表明:歐姆加熱溫度超過50℃時能夠提高蘋果組織破損的處理效率，溫度達到60℃時蘋果組織細胞就基本完全破損;反應速率K與溫度的關系符合阿倫尼烏斯公式，進而求得活化能為122.88 kJ/mol;通過特征破損時間與溫度的阿倫尼烏斯曲線求得其活化能為157.01 kJ/mol，通過資料對比發(fā)現(xiàn)蘋果組織比毛桃組織和甘蔗組織對溫度更敏感。