歐姆加熱處理對蘋果多酚氧化酶活性及其組織結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、蘋果因其風(fēng)味優(yōu)美、營養(yǎng)價值高而深受人們喜愛。陜西蘋果產(chǎn)量大，除鮮食以外也多用于深加工，以提高農(nóng)產(chǎn)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(chǎn)品，預(yù)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(chǎn)品質(zhì)量。因此為了解決褐變問題，為蘋果產(chǎn)品的預(yù)處理提供理論依據(jù)，促進蘋果深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本文采用歐姆加熱預(yù)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(yīng)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(dǎo)率的大小對蘋果塊內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhì)的影響規(guī)律。論文主要結(jié)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(yīng)曲面法(RSM)設(shè)計了四因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)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(guān)系的二次多項數(shù)學(xué)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(jié)構(gòu)的影響，通過檢測蘋果塊電導(dǎo)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(jié)構(gòu)的變化，進一步闡明了電熱協(xié)同作用機理。結(jié)果表明:水浴和低場強歐姆加熱時，蘋果組織細胞結(jié)構(gòu)隨溫度的變化可分為兩個階段:溫度低于60℃時，蘋果組織結(jié)構(gòu)變化緩慢，細胞結(jié)構(gòu)出現(xiàn)輕微破壞;溫度繼續(xù)升高

5、，蘋果組織結(jié)構(gòu)急劇破壞，細胞破裂，組織結(jié)構(gòu)破損率值急劇增大，可認為蘋果組織細胞結(jié)構(gòu)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(guān)，與通電頻率負相關(guān)，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(jié)構(gòu)破損率符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型，分析結(jié)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(yīng)速率K與溫度的關(guān)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。