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香蕉是热带亚热带特色水果,具有产量高,效益好,可四季收获的特点,是适种区农民首选得致富作物。香牙蕉口感好,营养丰富,优点很多,也很突出,但加工性能不好。大蕉果实较大,环境适应力强,抗寒、抗病和抗风力均较强,产量高、种植效益好,果肉杏黄色,纤维较多,味甜中带酸,富含抑癌、抗癌等物质,具有一定的营养保健功能。本文就大蕉(东莞中把)和现有常见种植品种粉蕉(广粉1号)及香牙蕉(巴西蕉)后熟过程中的营养功能成分及酶促褐变特性进行对比研究,并分析鉴定大蕉褐变底物,运用超高压技术对大蕉多酚氧化酶和过氧化物酶活性抑制进行研究,主要结果如下:
1、大蕉、粉蕉和香牙蕉后熟过程中的蛋白质、脂肪、灰分含量基本保持不变,但大蕉灰分含量高于粉蕉和香牙蕉;同一成熟度K含量大小次序为:香牙蕉>大蕉>粉蕉。三种香蕉水分、可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、膳食纤维随着成熟度增加而上升。水分含量分别增加了5.91%(大蕉)、4.8%(粉蕉)、3.31%(香牙蕉),完熟后,香牙蕉水分含量最高;可溶性固形物从4%左右增加到完熟后的20%左右;可溶性糖含量增加明显,分别增加了5.84%、6.25%、8.35%;有机酸含量大蕉增加的最多,分别是香牙蕉、粉蕉有机酸增加量的2.87倍和3.07倍;膳食纤维略有上升,后熟过程中含量的大小次序是:粉蕉>大蕉>香牙蕉。三种香蕉的果胶、VC、淀粉和抗性淀粉含量随着成熟度的增加而下降,果胶含量下降的次序为:香牙蕉>粉蕉>大蕉。青香蕉时,大蕉果胶含量居中,完熟后,其含量为0.51%,比粉蕉和香牙蕉分别多出0.17%和0.20%;VC含量减少的顺序为:大蕉>粉蕉>香牙蕉,完熟后,大蕉VC含量还是最高;淀粉从未成熟的约17.0%下降到完熟后的约3.0%;抗性淀粉含量分别从7.62%、7.29%和4.85%下降到只有1.69%、1.95%及0.89%,所以,制备香蕉淀粉时,应尽可能地加工刚采摘的香蕉。
2、大蕉、粉蕉和香牙蕉的褐变度、PPO和POD随着成熟度的增加而上升,成熟时香牙蕉的褐变度比大蕉和粉蕉高,三种青香蕉的PPO和POD活力几乎为O,经过13天的后熟,香牙蕉PPO活力分别是大蕉和粉蕉的1.56倍和1.61倍,POD活力分别是大蕉和粉蕉的1.45倍和1.52倍;大蕉和香牙蕉总酚含量随贮藏时间的延长而增加,粉蕉总酚含量先减小后增加,三种香蕉的游离酚的含量先上升后下降,大蕉和粉蕉在第10天游离酚达到最高,粉蕉第7天则达到最高;三种香蕉后熟过程中的褐变度与PPO和POD的相关性(R2值)分别为0.8789和0.9240(大蕉),0.9155和0.8764(粉蕉),0.9185和0.9511(香牙蕉),说明三种香蕉后熟过程中的褐变潜力与PPO和POD密切相关。
3、通过紫外.可见光谱扫描和HPLC光谱分析等方法初步鉴定大蕉褐变底物中含有没食子酸和表儿茶素。
4、大蕉、粉蕉和香牙蕉PPO的最适pH为6.0,大蕉POD最适pH4.5,粉蕉和香牙蕉POD最适pH为5.0;大蕉PPO的最适温度为30℃,粉蕉和香牙蕉的PPO最适温度为40℃,POD的最适温度都是30℃;热烫对其活力影响显著,100℃下热烫3min,大蕉PPO和POD活力基本失活,粉蕉耐热性相对较强,残留率分别为22.5%和23.2%
5、大蕉、粉蕉和香牙蕉的PPO、POD活力均不同程度地受到化学抑制剂的抑制。VC,L-Cys,NaHS03和柠檬酸四种化学抑制剂对三种香蕉PPO和POD活力的抑制效果基本一致,其抑制顺序为:NaHS03>L-Cys≈VC>柠檬酸,对POD的抑制大小顺序为L-Cys>VC>NaHS03>柠檬酸。
6、通过二次旋转回归试验,超高压处理对大蕉PPO残存率的影响顺序为压力>温度>保压时间,对POD残存率的影响顺序为温度>压力>保压时间;抑制大蕉PPO和POD残存率的最佳工艺条件:压力480MPa、温度55℃和保压时间10min,大蕉PPO和POD残存率分别为0.90%和3.26%,与理论预测值相近,说明利用本实验建立的模型的优化结果与实际情况吻合。
论文主要创新点:
1、首次对三种主要品系的香蕉(大蕉、粉蕉和香牙蕉)后熟过程中的褐变度与PPO和POD进行相关性分析。
2、首次研究了大蕉褐变底物中的酚类物质含有没食子酸和表儿茶素。
3、首次利用超高压技术对大蕉PPO和POD活力抑制进行研究。