丽江雪桃中两种形态多酚氧化酶的酶学性质和钝化效果的研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:suncj007
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丽江雪桃是我国云南省丽江高原特有的晚熟品种,其在加工和贮藏过程中极易发生酶促褐变,多酚氧化酶(PPO)是导致其发生酶促褐变的关键因素之一。本研究以丽江雪桃为对象,通过硫酸铵沉淀分离得到部分纯化的溶解态多酚氧化酶(sPPO)和膜结合态多酚氧化酶(mPPO),对其酶学性质及其抑制剂进行了系统研究;研究了热处理、超高压(HPP)和超高压均质(HPH)对雪桃中sPPO和mPPO活性的影响:(1)对比研究了sPPO和mPPO的酶学特性。匀浆法提取sPPO和mPPO粗提液后,采用40-80%的硫酸铵沉淀获得部分纯化sPPO和mPPO,其比酶活分别为1138 U/mg和3954 U/mg,纯化倍数分别为1.3倍和2.4倍。通过研究发现,sPPO和mPPO表现出不同的酶学特性:sPPO在pH 7.0时的活性最高,而mPPO存在pH 5.0和pH 7.0两个最适pH。sPPO和mPPO的最适温度分别为30℃和50℃。与sPPO相比,mPPO更耐高温。sPPO和mPPO均属于二酚类氧化酶,两者共同的高特异性底物是4-甲基邻苯二酚,另外咖啡酸还是sPPO的最适底物。sPPO和mPPO对化学抑制剂表现出不同的敏感性,0.1 mM L-半胱氨酸和焦亚硫酸钠可较好的抑制sPPO的活性;而mPPO对抑制剂有着较强的抗性,10 mM抗坏血酸对其抑制率仅为59%。(2)对比研究了热处理和非热处理对sPPO和mPPO活性的影响。sPPO的相对活性随着热处理温度的升高而降低。当85℃处理5 min时,sPPO的相对活性仅为10%左右,处理25 min后sPPO完全失活。与sPPO相比,mPPO表现出了对热处理较高的耐受性,随着处理温度(45-85℃)和处理时间(5-45 min)的增加,mPPO的残留活性均保持在60%以上。采用4种动力学模型对sPPO和mPPO的热失活曲线进行拟合。sPPO的相对活性随时间呈对数递减,一阶动力学模型和Weibull模型可以用来描述其失活动力学。采用二段式模型和分数转化模型可用于拟合mPPO相对活性与加热时间的非线性关系。研究了HPP在150-550MPa条件下对PPO活性的影响。250-550MPa HPP处理后,sPPO的相对活性降低了59-89%。在550MPa处理50 min后,sPPO的相对活性被激活到202%。而mPPO在550MPa HPP处理后比较稳定,其相对活性在88-106%之间。sPPO在经过50 MP、100MPa、200MPa、300MPa的HPH处理后其活性均被抑制。当均质压力为300MPa时,sPPO的活性仅剩1.5%。(3)研究了HPP对鲜切桃片中sPPO和mPPO活性的影响,以及桃片在4℃贮藏12天中色泽和其他参数的变化。400MPa、600MPa HPP处理桃片仅在第0天时表现出较好的色泽,与未处理组对比褐变指数(BI)分别降低了3.4和11.9。超高压组桃片的L*、a*、b*均发生了变化,其中200MPa、400MPa、600MPa处理后样品的L*值分别降低了26.7%、25.4%、15.3%。在随后贮藏过程中超高压组的褐变程度要显著高于未处理组,BI在贮藏期内持续升高,L*值持续降低,a*值和b*值升高。总体来看,第2-6天是HPP组发生褐变最快的时间段。采用全质构测试(TPA)发现未处理组和HPP处理后的质构特性有显著差异,200MPa、400MPa、600MPa处理后样品硬度分别下降了22.6%、38.7%、67.1%。贮藏期内,未处理组和200MPa处理的桃片硬度总体上表现为下降,而400MPa、600MPa处理后的硬度变化较为稳定。未处理组的酚类含量在贮藏期内呈升高趋势,而HPP处理后的桃片的酚类物质的含量明显增加,随后在贮藏期内逐渐降低。HPP处理后桃片的MDA的含量至少降低了37%左右,说明HPP可以有效减少膜脂质氧化。
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