H2O2处理对魔芋多酚氧化酶及相关底物的影响研究

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褐变在果蔬的加工、处理和贮藏过程中是一个非常严重的问题。多酚氧化酶(PPO)被广泛地报道为引起褐变的主要因素。在魔芋精粉的加工过程中,为使产品洁白,针对新鲜魔芋中的多酚氧化酶,采用添加SO2的方法进行护色,而魔芋精粉中SO2残留会对产品产生消极的影响。因此,找到一种合适的SO2替代品具有重要的意义。近年来,在一些食品添加剂的制备过程中常常使用H2O2进行漂白与脱色处理。研究表明,过氧化氢(H2O2)对鲜切果蔬有一定的抑制作用,但对H2O2抑制褐变的机理尚不够清楚。本研究探讨了H2O2处理对魔芋PPO及多酚类物质的影响,为H2O2抑制褐变的反应机理研究提供一定的理论依据,对改善魔芋精粉的品质,开拓其应用领域具有重要的理论与实际意义。本论文从白魔芋中提取纯化魔芋PPO及多酚类物质入手,获到纯品,在此基础上用H2O2分别与其进行处理,探讨H2O2处理对魔芋PPO及魔芋多酚的影响,主要研究结果如下:(1)魔芋多酚氧化酶的纯化:采用新鲜白魔芋制作魔芋丙酮粉,用pH 6.8的0.2moL/L磷酸盐缓冲溶液提取PPO粗酶液,经饱和度40%-80%硫酸铵分级沉淀、Sephacryl S200和DEAE-Cellulose-52离子交换树脂纯化后,可得到纯化的PPO,其纯化倍数达到18.65。经SDS-PAGE凝胶电泳鉴定为1条分子量约为31.0kDa的蛋白带。(2)魔芋多酚最佳提取工艺为:加入9倍体积的50%乙醇溶液,于80℃浸提3h,浸提液中魔芋多酚提取率可达10.64 mg/g原料。其中,各因素对魔芋多酚提取的影响效果主次顺序为:浸提温度>乙醇浓度>料液比>浸提时间。(3)通过静态吸附与解吸实验对5种大孔树脂进行筛选,结果表明:H103型大孔树脂表现出最好的吸附性能和解吸效果,是较好的富集魔芋多酚的树脂。当上样速度为2BV/h左右,上样浓度控制在4.85mg/mL左右时,H103树脂对魔芋多酚的吸附量较大。当用6BV的80%乙醇以1-3BV/h的速度洗脱时,该树脂对魔芋多酚有较好的解吸效果。(4)魔芋PPO在pH为6.0、30℃处有最大酶活性,且在该温度下魔芋PPO稳定性较好。在此条件下,用H2O2分别对PPO和多酚进行处理,结果表明:H2O2对魔芋PPO有较为明显的破坏作用。当魔芋PPO在H2O2与70%乙醇水溶液中反应时,在H2O2和70%乙醇水溶液的双重影响下,魔芋PPO的活性几乎丧失。但H2O2处理魔芋多酚时,它们的吸光度随着H2O2加入量的增加而增大。
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