POD和PG酶在高壓脈沖電場(chǎng)中失活動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、非熱食品加工技術(shù)因?yàn)槟茏畲笙薅缺３质称返奶烊伙L(fēng)味，正受到越來(lái)越多的關(guān)注，而其中最具發(fā)展前景的高壓脈沖技術(shù)也成為研究的熱點(diǎn)之一。 在食品加工中通常用熱處理來(lái)鈍化食品中的酶活，近幾年來(lái)，高壓脈沖電場(chǎng)(PEF)作為在鈍化酶活方面具有潛力的非熱加工技術(shù)引起人們的普遍關(guān)注。 本研究使用大連理工大學(xué)設(shè)計(jì)的高壓脈沖系統(tǒng)，選取辣根過(guò)氧化物酶(POD)及聚半乳糖醛酸酶(PG)這兩種熱穩(wěn)定性較高的酶為目標(biāo)酶，水和醋酸緩沖液為介質(zhì)，高壓脈沖電

2、場(chǎng)對(duì)其活力的影響，探討PEF電場(chǎng)強(qiáng)度、作用時(shí)間與POD、PG酶活力變化的關(guān)系，并建立數(shù)學(xué)模型。 1、首先進(jìn)行PEF技術(shù)的非熱力處理驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明，在流速10ml/min，場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到20kV/cm，脈沖頻率128Hz，脈沖寬度為17μs的脈沖條件下物料的溫升為30℃，證明本套裝置的高壓脈沖電場(chǎng)處理過(guò)程為非熱力處理。 2、PEF處理可以鈍化POD活力：方波條件下，脈沖寬度為17μs，PEF電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)目均對(duì)POD酶失活

3、有顯著影響(P<0.01)，隨脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度(10kV/cm～20 kV/cm)的增強(qiáng)和PEF作用時(shí)間的增加，POD酶活鈍化效果都增強(qiáng)，當(dāng)20kV/cm，80個(gè)脈沖數(shù)時(shí)，水(pH=6.4)中的POD酶失活達(dá)到最大，其殘余相對(duì)活力降低到1.98％；20kV/cm，110個(gè)脈沖數(shù)，緩沖溶液(pH=5.6)中POD的殘余相對(duì)活力降低到3.5％。 3、PEF處理可以鈍化PG活力：方波條件下，脈沖寬度為171μs，PEF電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖數(shù)目均

4、對(duì)PG酶失活有顯著影響(P<0.01)，隨脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度(10kV/cm～20 kV/cm)的增強(qiáng)和PEF作用時(shí)間的增加，PG酶活鈍化效果都增強(qiáng)，當(dāng)20kV/cm，270個(gè)脈沖數(shù)時(shí)，水(pH=5.9)中的PG酶失活達(dá)到最大，其殘余相對(duì)活力降低到0.14％；20kV/cm，110個(gè)脈沖數(shù)，緩沖溶液(pH=4.0)中PG活力下降到31.2％。 4、一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程RA=e<'-K<,E·t>>，能夠描述PEF作用時(shí)間與POD、PG酶失活

5、的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R<'2>分別大于0.98和0.93。 存在有臨界場(chǎng)強(qiáng)E<,c>，POD在水溶液中的E<,c>為0.019±0.0035 kV/cm，在緩沖溶液中的E<,c>為10.12±0.34 kV/cm；水溶液PG的臨界場(chǎng)強(qiáng)E<,c>為9.11±0.24 kV/cm，緩沖液中PG的臨界場(chǎng)強(qiáng)E<,c>為10.05±0.46 kV/cm。 5、PEF電場(chǎng)強(qiáng)度E與方程RA=e<'-K<,E·t>>中常數(shù)K<,E>的關(guān)系