不同材质的刀具对果蔬褐变影响的研究

2016-09-10 01:26李新洋赵溪赵昕
食品界 2016年10期
关键词:鞣酸褐变抗坏血酸

李新洋 赵溪 赵昕

平时生活中,我特别喜欢吃妈妈炒的土豆丝。我发现妈妈切完土豆丝后,她会习惯性地把切好的土豆丝放入装水的碗中浸泡,等要炒的时候,再从水里捞出来。妈妈告诉我,这样可以避免土豆丝变“黑”。

我通过查阅发现这种现象叫做褐变,褐变是食品比较普遍的一种变色现象。当食品原料进行加工、贮存、受到机械损伤后,易使原料原来的色泽变暗,或变成褐色,这种现象称为褐变。在一些食品加工中,特别是水果蔬菜的加工过程,褐变是有害的,它不仅影响风味,而且降低营养价值,食品工业上一般会避免发生褐变。于是我开始留心这个问题。

我将果蔬样品清水冲洗沥干、用蒸馏水润洗烧杯,清洗用具,再配制溶液。得到0.1mol/L硫酸亚铁溶液,依此方法配置0.1mol/L三氯化铁溶液、0.1mol/L硫代硫酸钠溶液、0.1mol/L柠檬酸溶液、0.1mol/L抗坏血酸溶液。做了刀具切片实验、铁促褐变实验和抗褐变实验。用不同材质的刀具切开苹果、土豆、山药和藕,观察它们的褐变变化,并用单反相机拍摄记录结果。

经过走访咨询、调查问卷和实验测量,我发现:

褐变现象影响生活,给公众带来困扰

根据问卷调查统计,大部分公众发现苹果、香蕉、梨、桃、土豆、莲藕和山药会发生褐变,因此我在这7个比较容易发生褐变的果蔬中,选用苹果、土豆、藕和山药这4种果蔬进行褐变实验研究是具有一定代表性的。

褐变现象给公众的生活带来了影响,造成生活中的一定困扰,褐变现象是公众比较关注的生活问题。

公众注意到褐变的原因,但没有从刀具层面进行解决

根据问卷调查统计,83.44%的受调查者认为褐变现象是食物内部与氧气发生反应所产生的现象,根据我查阅的资料,这种褐化叫做酶促褐变。

另有近半数的受调查者认为与使用的刀具有关,这说明生活中有一部分公众注意到了褐变与刀具的关系,但具体机理与影响程度缺少相关研究。

在生活中,大部分公众会使用不锈钢刀具,认为铁刀会产生褐变现象。在生活中处理褐变现象,多会现切现吃果蔬,减少果蔬与空气接触的时间,把果蔬褐变的部分切掉,尚未从刀具上对褐变现象进行解决。

铁确实会促使褐变的发生,但机理尚不明确

在刀具切片实验中发现,铁确实会促使果蔬褐变的发生,在藕和山药上确实有此现象。我尝试通过查阅文献找到铁盐对于褐化影响的机理解释,但没有找到。只有一些关于植物组培的研究论文提到,铁盐在适宜浓度下可以减轻褐化,而高浓度下会导致褐变加重。

我推测,铁盐对于褐变的机理主要有两方面:

(1)铁与鞣酸反应生成黑色的鞣酸铁。鞣酸的分子中含有很多的酚羟基,对光很敏感,果蔬切開后极易被氧化,变成黑色的氧化物。

(2)促进酶促褐变的发生,而具体机理尚不明确,但casteele等在1981年的The phenolics and a hydrolysable tanninpolyphenol oxidase of Medinilla meagnifica研究中提到培养基中的Fe2+离子很可能会加剧鞣酸、PPO的氧化反应。

刀的厚度与韧性对苹果的褐变影响大

果蔬切片实验结果可知,用陶瓷刀切过的苹果边缘褐变现象非常明显。我推测这主要是与陶瓷刀的厚度和韧性有关。陶瓷刀厚度大,韧性小,这就导致切苹果刚开始的过程中,除了向下的剪切力,还会向两侧产生水平的压力,而苹果的细胞在四种样品中是较脆弱的。这种压力也会同时破坏苹果的细胞,使得多酚氧化酶与多酚从细胞中释放出来,促进了褐变。而苹果片下半部分褐化不明显,是因为苹果被切开后,陶瓷刀对苹果下半部分的压力变小,破坏苹果细胞减少。这说明对于苹果这种细胞比较脆弱的果蔬,切片过程中横向的压力也会影响其褐变程度。

酶促氧化影响土豆的褐变

使用硫代硫酸钠、柠檬酸和抗坏血酸浸泡土豆可以有效地抗褐变。但最简单的方法是现做现吃,或者将加工好的土豆放入水中,隔绝氧气的同时还可以减少土豆中淀粉的含量,这样炒出的土豆更脆。另外热烫、高温可以使土豆氧化酶类丧失活性,导致蛋白分子空间结构破坏,使得土豆多酚氧化酶活性降低,蛋白质分子的热运动增大,利用热烫也可防褐变。

铁刀对藕与山药的褐变影响最大

藕加热钝化后受硫酸亚铁影响很大。因此,在加工莲藕时,应该避免与铁离子接触,建议使用陶瓷刀切割。

山药切开后会分泌粘液,其主要成分是甘露聚糖和黏蛋白。甘露聚糖是一种能溶解于水的半纤维素,可吸水膨胀80~100倍,会对山药表层起到抗氧保护作用。热处理可降低山药粘液质的黏度和抗氧化活性。当铁刀的铁锈粘到山药上面,会出现褐变黑色的斑点。

解决褐变方法

水果适用抗坏血酸。鲜切水果鲜切水果新鲜味美,为保证水果的口感和营养,可适当加入抗坏血酸,不会破坏水果的原有味道。

土豆浸泡隔氧防褐变。土豆的处理可以依照公众的生活习惯,现吃现切,也可在切开后直接放入水中隔绝氧气,进行真空脱气处理,由于隔离了氧,很好地抑制了褐变。没有必要使用抗坏血酸,因为抗坏血酸高温加热后会分解,如果用抗坏血酸液浸泡土豆,无经济价值。

藕和山药远离铁离子。藕和山药在空气中褐变现象不明显,主要鞣酸与铁离子发生反应,在切割过程中,应该避免使用不锈钢刀和铁刀,建议使用陶瓷刀。

加热钝化可防褐变。加热是最有效的杀酶方法。瞬时高温可在短时间钝化酶的活性,抑制褐变。多酚氧化酶热稳定性不高,一般当温度高于40℃就会使其钝化。山药可选加热钝化防褐变。建议对藕加热过程中,不使用有铁离子成分的容器,避免藕的褐变。

(作者单位:李新洋 赵昕 北京师范大学附属中学;赵溪 北京西城区青少年科技馆)

猜你喜欢
鞣酸褐变抗坏血酸
外源乙烯处理对黄冠梨果皮褐变和货架期品质的影响
吃柿子悠着点
吃柿子悠着点
空腹能吃甜柿子
影响牡丹石榴外植体褐变的因素分析
抗坏血酸的电化学研究
高效液相色谱法同时测定水果蔬菜中L-抗坏血酸、D-异抗坏血酸、脱氢抗坏血酸及总维生素C的含量
抗坏血酸-(荧光素+CTMAB+Cu2+)化学发光检测尿液的尿酸
纳米TiO2/抗坏血酸对真丝织物防紫外整理研究
微真空贮藏条件下莱阳梨果实褐变的生理机制