果蔬加工贮藏中的褐变现象及其研究发展

果蔬采后生理失调与果蔬褐变的研究现状与发展趋势学院：食品科学与药学学院专业：包装工程班级：包装082学号：084031421姓名：李海彬任课教师：张辉果蔬采后生理失调与果蔬褐变的研究现状与发展趋势李海彬指导老师：张辉摘要：此文介绍了果蔬采后生理失调，对果蔬采后所受到的生理失调进行研究。

并指出果蔬采后常见的几种问题，如：冷害、冻害等等，对其提出了解决的措施。

果蔬在贮藏和加工过程中，会发生酶促褐变现象，主要表现为果蔬颜色的变化，直接导致了营养的损失，对口感、质地也有所影响。

果蔬的酶促褐变机理的研究对于褐变抑制具有重要的意义。

除此之外，此文还阐述了果蔬发展的前景及今后的趋势。

关键词：冷害、冻害、营养供给失调、逆境气体伤害、酶促褐变、乙醛毒害假说、抗坏血酸保护假说、花色素苷对褐变的影响。

Fruit and vegetables physiological disorders Browning is reviewed with the development trendLi hai bin Instructor:Zhang huiAbstract： Article introduces fruit physiological disorders, fruit of physiological disorders were studied. And after the fruit of several common problems, such as: the chilling, cold, etc, to put forward the measures to solve it. Fruits and vegetables in storage and processing process, enzymatic Browning phenomenon, mainly for the fruit color changes, led directly to the loss of nutrition, taste and texture are affected. The enzymatic Browning fruit Browning of research on mechanism of inhibiting has the vital significance. In addition, the essay also expounds the development prospect and fruit.Key words： Chilling, cold, nutrition supply, gas damage, enzyme adversity Browning and acetaldehyde poison hypothesis, ascorbic acid protection of flower pigments, hypothesis nucleoside Browning.引言：果蔬含有人们所需要的营养元素物质，对人们的身体有着很大的好处，是人们生活中必不可少的食品。

2018年第2期现代园艺Study on effective components of Gardenia fruitYang Yan Tang Yuxi Tang Jie Li Yongjin Wu Min （Hunan Forestry Academy,Hunan Changsha 410004）Abstract:In order to explore the contents and differences of the active constituents of different Gardenias,the four main active components of the Gardenias were measured and analyzed,which were collected by HPLC-DAD.The results showed that the fructification of Gardenias had the same effective composition,but the variance of effective composition content was large.Keywords:Gardenia ；high performance liquid chromatography ；active constituent 葡萄贮藏中褐变的产生及其对策研究杨兆亮茹慧玲安栋茹爱玲（山西省农业科学院果树研究所，山西晋中030815）摘要:葡萄贮藏期间会发生褐变状况，影响葡萄的保质期。

褐变位置主要出现在果皮、果肉以及非食用穗轴位置。

发生褐变的因素有很多，分析调研了葡萄贮藏期间果实褐变的现象，总结分析了葡萄产生褐变的主要因素，通过实验对比，分析褐变状况。

关键词:葡萄；贮藏；褐变；研究对策在葡萄贮藏期间，褐变过程果皮颜色的变化呈现一定规律，从自身本色逐渐加深或变暗直至褐色，同时果肉的颜色也会发生明显的变化，从最初的乳白色或白绿色逐渐转变为透明色，在颜色变化过程中，会出现分截性特征。

果蔬的褐变的机理及抑制方法
褐变是果蔬因空气中温度高和湿度大，使果蔬内阳离子、脂肪和氧化酶失去平衡而出
现的褐变，也就是褐变中的黄到咖啡色的出现，是影响果蔬质量和保鲜期的一个重要因素，所以，人们一直在研究延长果蔬保鲜期的方法，以便可以将市场供给分散到更多的时间。

果蔬褐变的机理主要是氧化反应，氧化反应发生在果蔬细胞壁和水果皮上，它使低分
子物质失去早已存在于果蔬细胞内的顺应性分子结构，影响显色物质，使果蔬被氧化，出
现黄到咖啡色的褐变，同时也使果蔬变软、萎缩，最终导致果蔬损伤。

氧化反应可以通过调节温度和湿度，减少果蔬的氧化，从而延长果蔬的保鲜期，例如：将果蔬放入低温、低水分环境中或加入水杨酸类物质，可以降低果蔬的氧化过程，从而抑
制褐变。

此外，为了抑制果蔬褐变，有些果蔬还可以熏蒸或用有机酸来处理；此外，可以
使用连续性冷藏法，在合理的温度、湿度和/或低氧水平下将果蔬进行暂时的冷藏，以减
少果蔬吸收氧化剂，以抑制果蔬的褐变。

最后，还可以利用保鲜剂或灭菌剂来抑制果蔬褐变，例如：使用含有阿奇西林和氰化
物等有效成分的溶剂体系来包裹果蔬，能有效地抑制果蔬阳离子和氧化酶的氧化，从而抑
制果蔬褐变。

总之，褐变是果蔬保鲜期一个重要因素，可以通过调节温度和湿度，减少果蔬的氧化，通过熏蒸或用有机酸来处理，以及使用含有有效成分的溶剂体系来包裹果蔬来抑制果蔬褐变，以达到延长果蔬保鲜期的目的。

果蔬褐变的名词解释近年来，越来越多的人开始关注食品安全和健康饮食的重要性。

在这个背景下，“果蔬褐变”这个名词逐渐走入了人们的视野。

那么，什么是果蔬褐变呢？果蔬褐变是指新鲜果蔬在加工和保存过程中失去鲜艳颜色，变成褐色的现象。

下面将从果蔬褐变的原因、影响以及预防措施等方面展开探讨。

首先，我们来了解一下果蔬褐变的原因。

果蔬褐变是由于果蔬内部酶类的活性，以及酶与氧气和金属离子的相互作用引起的。

当果蔬被切割、破坏或者受到氧气的作用时，酶会与氧气结合产生有机物质，这些有机物质与果蔬中的多元酚类物质反应，形成氧化产物，使果蔬的颜色变为褐色。

其次，果蔬褐变会对食品质量和口感产生一定的影响。

首先，果蔬褐变会导致维生素C和抗氧化物质的流失。

维生素C是人体必需的营养物质，具有抗氧化作用，可以预防人体内的自由基对细胞的损害。

而褐变过程中，维生素C会因为氧化而流失，从而降低果蔬的营养价值和抗氧化能力。

其次，果蔬褐变也会影响食品的口感。

通常新鲜果蔬会带来清脆、多汁的口感，但褐变后的果蔬往往变得松软、水分流失，口感变得欠佳。

针对果蔬褐变，我们可以采取一系列的预防措施。

首先，酶抑制剂的使用是比较常见的一种预防手段。

酶抑制剂能够抑制果蔬内部的酶活性，延缓果蔬褐变的进程。

其次，采取适当的加工方法也可以降低果蔬褐变的风险。

比如，切割果蔬之后应尽快进行加工，避免果蔬长时间暴露在空气中。

此外，控制氧气的暴露也是重要的一环。

可以利用真空、包装等方法，减少果蔬与氧气的接触。

最后，存储条件的控制也十分关键。

果蔬应保存在适当的温度和湿度下，避免暴露在高温和干燥的环境中，以免加速果蔬的褐变进程。

果蔬褐变不仅是食品加工和保存过程中常见的问题，也直接影响着人们的饮食健康。

因此，对果蔬褐变进行深入的研究和有效的预防措施是非常重要的。

通过理解果蔬褐变的原因和影响，并采取相应的措施，可以有效地保护果蔬的营养价值和口感，提高人们的饮食质量和健康水平。

综上所述，果蔬褐变是指果蔬在加工和保存过程中失去鲜艳颜色，变成褐色的现象，与果蔬内部酶类的活性、氧气和金属离子的相互作用密切相关。

实验一蔬菜加工中护色实验与果蔬酶促褐变的防备一、实验目的1.熟习果蔬酶促褐变的原理。

2.经过果蔬加工中热烫等办理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。

二、实验原理新鲜绿色蔬菜假如在酸性条件下加工，因为脱镁反响的发生，发色体构造部分变化，绿色消逝，变为褐色的脱镁叶绿素。

假如在弱碱性条件下热烫，则叶绿素的酯构造部分水解生成叶绿酸（盐）、叶绿醇和甲醇，叶绿酸盐为水溶性，仍呈鲜绿色，并且比较稳固。

绿色果蔬或某些淡色果蔬，在加工过程中易惹起酶促褐变，使产品颜色发暗。

为保护果蔬原有色彩，常常先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫办理，进而达到护色的目的。

果蔬加工中，常常采纳热烫钝化酶：用控制酸度：加抗氧化剂（如异抗坏血酸钠）：加化学药品（如二氧化硫、焦亚硫酸钠）来克制酶的活性和隔断氧等方法来防备和克制酶促褐变。

三、实验资料、试剂和仪器1、实验资料：绿色青菜、苹果、马铃薯2、试剂： 1～5%愈疮木酚（或联苯胺）、 3%过氧化氢、 1%邻苯二酚、焦亚硫酸钠、异抗坏血酸钠柠檬酸氢氧化钠盐酸3、仪器：烧杯微波炉电热鼓风干燥箱四、操作步骤1、察看酶褐变的色彩：（1）马铃薯人工去皮，切成3mm 厚的圆片，取一片切面滴上2～3 滴 1． 5%滴愈疮木酚（或联苯胺）再滴上2～3 滴过氧化氢，因为马铃薯中过氧化物酶的存在，愈疮木酚与过氧化氢经酶作用，脱氢而产生褐色的络合物。

（2）苹果人工去皮，切成3mm 厚的圆片，滴 1%邻苯二酚（或用邻苯三酚2～ 3 滴，因为多酚氧化酶存在，而使原料变为茶褐色或深褐色的络合物。

2、防备酶褐变：（1）热烫、高温能够使氧化酶类丧失活性，生产中利用热烫防备酶褐变，将马铃薯片投入开水中，待再次沸腾计时，每隔一分钟，拿出一片马铃薯用%愈疮不酚和 3%过氧化氢滴在切面上，察看其变色的速度和程度，直到不变色为止，将节余马铃薯投入冷水中实时冷却。

（2）不一样化学试剂防备酶褐变：各样不一样的化学试剂可降廉价质中的PH 值和减少溶解氧均可克制氧化酶类活性，将切片的苹果分别取3～ 5 片块投入到 %柠檬酸溶液、 %亚硫酸氢钠溶液、 %抗坏血酸溶液中护色20 分钟，拿出滴干，另取50ml 水作比较用。

食品工艺学实验实验一蔬菜加工中护色实验与果蔬酶促褐变的防止一、实验目的1.熟悉果蔬酶促褐变的原理.2。

通过果蔬加工中热烫等处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步掌握果蔬加工中护色的常用方法。

二、实验原理新鲜绿色蔬菜如果在酸性条件下加工，由于脱镁反应的发生,发色体结构部分变化，绿色消失，变成褐色的脱镁叶绿素.如果在弱碱性条件下热烫，则叶绿素的酯结构部分水解生成叶绿酸（盐）、叶绿醇和甲醇，叶绿酸盐为水溶性，仍呈鲜绿色，而且比较稳定。

绿色果蔬或某些浅色果蔬，在加工过程中易引起酶促褐变，使产品颜色发暗。

为保护果蔬原有色泽,往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫处理，从而达到护色的目的。

果蔬加工中,往往采用热烫钝化酶：用控制酸度：加抗氧化剂（如异抗坏血酸钠）：加化学药品（如二氧化硫、焦亚硫酸钠)来抑制酶的活性和隔绝氧等方法来防止和抑制酶促褐变。

三、实验材料、试剂和仪器1、实验材料:绿色青菜、苹果、马铃薯2、试剂：1～5％愈疮木酚（或联苯胺）、3％过氧化氢、1％邻苯二酚、焦亚硫酸钠、异抗坏血酸钠柠檬酸氢氧化钠盐酸3、仪器:烧杯微波炉电热鼓风干燥箱四、操作步骤1、观察酶褐变的色泽：（1）马铃薯人工去皮，切成3mm厚的圆片,取一片切面滴上2~3滴1．5%滴愈疮木酚（或联苯胺）再滴上2～3滴过氧化氢，由于马铃薯中过氧化物酶的存在，愈疮木酚与过氧化氢经酶作用，脱氢而产生褐色的络合物。

（2）苹果人工去皮，切成3mm厚的圆片，滴1％邻苯二酚（或用邻苯三酚2～3滴，由于多酚氧化酶存在，而使原料变成茶褐色或深褐色的络合物。

2、防止酶褐变：（1）热烫、高温可以使氧化酶类丧失活性,生产中利用热烫防止酶褐变,将马铃薯片投入沸水中，待再次沸腾计时，每隔一分钟，取出一片马铃薯用 1.5%愈疮不酚和3%过氧化氢滴在切面上，观察其变色的速度和程度,直到不变色为止,将剩余马铃薯投入冷水中及时冷却。

（2）不同化学试剂防止酶褐变：各种不同的化学试剂可降低价质中的PH值和减少溶解氧均可抑制氧化酶类活性,将切片的苹果分别取3～5片块投入到0。

华南农业大学实验报告专业班次 13 食工 1 班 题目 非酶褐变与果蔬酶促褐变的防止 姓 名 黄俊怡 组别 201330500107 日期 2015.07.11一、实验目的 1、通过焦糖的制备及羰氨反应来了解非酶褐变以及焦糖的性质与用途。

2、通过蔬菜加工中热烫等前处理方法和加异抗坏血酸钠等护色实验，初步 掌握蔬菜加工中护色的常用方法。

二、实验原理 褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象， 按其发生机制分为酶促褐 变和非酶褐变两大类。

非酶促褐变：非酶褐变又可分为以下三种类型 1．当还原糖与氨基酸混合在一起加热时会形成褐色“类黑色素”，该反应 称为羰氨反应，又称“美拉德反应”。

非还原糖在不发生水解的条件下不会发生 美拉德反应。

2．糖类在无氨基化合物存在下加热到其熔点以上，也会生成黑褐色的色素 物质，这种作用称为焦糖化作用。

3．柑桔类果汁在贮藏过程中色泽变暗，放出二氧化碳，抗坏血酸含量降低， 这是由于抗坏血酸自动氧化而产生的褐变。

酶促褐变： 酶促褐变是发生在水果、蔬菜等植物性食物中的由酚酶催化酚类 物质形成醌及其聚合物的反应过程。

果蔬发生酶促褐变后，产品颜色发暗。

为保 护果蔬原有色泽， 往往先在弱碱性条件下进行短时间的使酶钝化的热烫过程，从 而达到护色的目的。

除热烫外，也可通过控制酸度、添加抗氧化剂（如异抗坏血 酸钠）、亚硫酸盐类物质（如二氧化硫、焦亚硫酸钠）来抑制酶活性和隔绝氧等 方法来防止和抑制酶促褐变。

1三、实验材料、试剂和仪器 1. 实验材料 蔗糖、苹果、马铃薯 2. 试剂 25％葡萄糖溶液、25％甘氨酸溶液、10％盐酸、10％氢氧化钠溶液、25％蔗 糖溶液、柠檬酸、焦亚硫酸钠、抗坏血酸钠 3. 仪器 分析天平、蒸发皿、电炉、250ml 容量瓶、分光光度计、试管若干支、刀、四、实验步骤 （一）非酶褐变 1、 焦糖的制备： 称取蔗糖 25g 放入蒸发皿中， 加入 1ml 水， 在电炉上加热到 150℃ 左右，关去电源，温度上升至 190～195℃，恒温 10min 左右，呈深褐色，稍冷 后，加入少量蒸馏水溶解，冷却后移入 250ml 容量瓶中，定容。

果蔬酶促褐变机理的研究进展李彩云1，李 洁1,2,3,*，严守雷1,2,3，王清章1,2,3（1.华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070；2.环境食品学教育部重点实验室，湖北 武汉 430070；3.湖北省水生蔬菜保鲜加工工程技术研究中心，湖北 武汉 430070）摘 要：酶促褐变对果蔬在加工保鲜过程中的品质有重大影响，有关酶促褐变机理的相关研究也越来越多。

本文整理归纳了国内外围绕褐变机理进行的多酚氧化酶和酚类底物的相关研究，包括对多酚氧化酶种类、催化位点、提取、分离、纯化、活性测定方法的介绍；酚类化合物种类、含量变化及其变化原因的阐述；酚类酶促氧化反应、醌的生成途径、次级代谢过程、氧化终产物特性以及抗褐变剂抑制酶促褐变机理的报道，以期为酶促褐变机理的系统深入研究提供借鉴与参考。

关键词：酶促褐变机理；多酚氧化酶；酚类化合物；氧化产物Progress in Research on the Mechanism of Enzymatic Browning in Fruits and VegetablesLI Caiyun 1, LI Jie 1,2,3,*, YAN Shoulei 1,2,3, WANG Qingzhang 1,2,3(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Key Laboratory of Environment Correlative Dietology, Ministry of Education, Wuhan 430070, China; 3. Research Center of Aquatic Vegetable Preservation and Processing Engineering, Wuhan 430070, China)Abstract: Enzymatic browning has a significant impact on the quality of fruits and vegetables during processing and preservation, and increasing studies have been devoted to the mechanism of enzymatic browning. This article summarizes recent studies on the mechanism of enzymatic browning from the perspectives of polyphenol oxidase (PPO) and its phenolic substrates, including the types and catalytic sites of PPO and the methods used to extract, separate and purify PPO and determine its activity; changes in the types and contents of phenolics and the cause thereof; enzymatic oxidation of phenols, quinone production pathway, secondary metabolism process, oxidation end product characteristics and the mechanism of the inhibition of enzymatic browning by anti-browning agents. We hope that this review will provide a reference for systematic and in-depth studies on the mechanism of enzymatic browning.Keywords: enzymatic browning mechanism; polyphenol oxidase; phenolic compounds; oxidation products DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200401-008中图分类号：TS255.1 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2021）09-0283-10引文格式：李彩云, 李洁, 严守雷, 等. 果蔬酶促褐变机理的研究进展[J]. 食品科学, 2021, 42(9): 283-292. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200401-008. LI Caiyun, LI Jie, YAN Shoulei, et al. Progress in research on the mechanism of enzymatic browning in fruits and vegetables[J]. Food Science, 2021, 42(9): 283-292. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200401-008. 收稿日期：2020-04-01基金项目：“十三五”国家重点研发计划重点专项（2019YFD1002300；2019YFD1002301）；湖北省技术创新专项重大项目（2017ABA071）第一作者简介：李彩云（1995—）（ORCID: 0000-0001-8354-4369），女，硕士研究生，研究方向为食品科学。

水果贮藏加工过程中的化学变化研究水果是人们日常食用的重要营养来源之一，其所含的维生素、矿物质和纤维素对人体健康十分重要。

但是，水果的储藏和加工过程中存在一系列化学反应，会对其营养和口感产生影响，因此对这些变化进行研究十分必要。

一、水果储藏中的化学变化水果在室温下因受到氧化作用，而导致果皮颜色变黑，口感发酸，营养流失等变化。

其中最主要的化学变化是氧化还原反应，即氧气与水果中的物质反应，从而产生异常氧化。

这些物质包括糖类、有机酸、蛋白质等，这些物质中的单糖和双糖在氧化还原反应中会被转换成醛和酮，从而导致水果的褐化。

此外，在水果储藏中还会发生类似化学反应。

例如，褐变反应是一种非酶催化的自氧化反应，可将果实中的单糖和双糖转化为多酚类化合物。

多酚类化合物是果实中的天然色素，如黄酮类、花色素和类胡萝卜素等。

当水果中的多酚类产生氧化反应后，水果的颜色会变暗，并且口感会变得更加苦涩、难以食用。

二、水果加工中的化学变化水果加工过程中也会发生许多化学反应。

例如，烹调过程中会对水果中的营养元素和天然色素进行破坏和丢失，糖类和蛋白质会因加热而发生反应生成众多味道物质，使水果的口感产生变化。

另外，果汁加工过程中，对水果中的维生素和矿物质进行加热和氧化处理，会减少果汁的质量和营养价值。

而对于果酱、果脯等水果加工品，人们常用甜味剂和防腐剂来保持其味道和口感的稳定，但这些添加剂都对水果产生了一定的化学反应，因此必须严格控制加工过程中的温度和时间，保证水果加工品的质量。

三、化学反应对水果的影响1、营养价值的变化水果贮藏和加工过程中的化学反应，对水果营养价值产生了不同程度的影响。

在果实的冷藏过程中，温度降低、氧气减少，可抑制酶的活性，降低果实的呼吸率和蒸发水分，从而保证水果的质量。

但是，如果果实保存的时间过长，仍会发生发霉、变软等现象，这是由于细菌和真菌等微生物来对水果产生自然生物化学变化所致。

2、口感的变化化学反应还会对水果的口感产生影响。

FOOD INDUSTRY ·71　　樊林娟 临汾市国有企业监事会工作办公室高氧处理技术在鲜切苹果防褐变中的应用高氧处理技术作为近年来新兴的一种果蔬采后处理技术，其率先由英国学者Ｄａｙ　（１９９６）提出，此后各个学者也开始展开对其的研究。

该技术能够对果蔬的品质质量进行有效改善，进而有效延长果蔬的保鲜期。

其具体应用主要包含果蔬贮藏方面和鲜切果蔬产品方面。

其对于鲜切果蔬的防褐变保鲜功效主要是通过作用于果蔬的呼吸作用、乙烯产生、品质变化和微生物来实现的。

抑制鲜切苹果褐变机理。

高氧处理技术可以有效抑制鲜切苹果的褐变现象，并具备较好的稳定性和持续性。

Ｄａｙ指出，该技术之所以能够有效抑制果蔬的褐变现象，主要原因在于其能够抑制ＰＰＯ的基质。

换言之，因多酚氧化之后的无色产物奎宁能够有效抑制ＰＰＯ的产生。

抑制微生物机理。

对于鲜切苹果而言，其产品品质还直接受到微生物数量的影响，一旦微生物数量超标，势必影响到产品的感官品质，同时产生的病菌还危机到人们的身体健康。

传统的低氧处理技术，主要是运用较低的氧气浓度来对微生物的呼吸进行抑制，以便于有效控制微生物的数量，进而实现保鲜功效。

高氧处理技术则主要是通过对微生物细胞内部的活性氧ＲＯＳ的生成进行有效的胁迫和诱导来实现对微生物生长的有效抑制。

就厌氧微生物而言，一旦Ｏ２的浓度超过０．１％，其生长必然受到影响，主要原因在于该类型的微生物缺乏过氧化氢酶，难以对体内的过氧化氢进行有效清除，进而产生毒害作用。

而针对大部分的好氧微生物而言，一旦Ｏ２的浓度比机体自身能够承受的范围高之后，则会产生并堆积Ｏ２自由基等活性氧，进而对微生物的生长进行有效抑制，并对其组织结构进行破坏，从而实现对鲜切苹果的保鲜功能。

抑制呼吸机理。

高氧处理技术还能够对苹果的呼吸作用进行有效抑制。

在高氧的环境下，能够实现苹果的替换呼吸和抗氧呼吸，替换呼吸途径可以将部分被胁迫诱导产生的底物鲜切苹果工艺流程鲜切苹果的主要工艺流程为：苹果采收→分级→预冷→消毒清洁→切分修整→护色→涂膜→溺干→包装→低温贬藏。