菠萝浓缩汁褐变机理及防控技术

谷雯雯 王宁

摘要：菠萝浓缩汁发生褐变会影响菠萝果汁或菠萝饮料的颜色，需要对此进行防控。阐述菠萝浓缩汁加工过程中发生褐变的机理，并有针对性地提出抑制褐变的技术方法，以期为提高菠萝浓缩汁相关产品品质提供参考。

关键词：菠萝浓缩汁;褐变;机理;抑制

中图分类号：TS255.4    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2021）03-0050-02

菠萝是一种酸甜适口的热带水果，其水分含量很高，又富含多种营养成分，具有解暑热、解酒、降血压、抗癌症等功效。夏季菠萝深受人们喜爱，由于菠萝去皮困难、食用麻烦，很多人选择菠萝果汁或菠萝饮料。菠萝浓缩汁是菠萝饮品的重要加工材料，但是菠萝浓缩汁加工过程中会发生褐变现象，影响产品感官及风味。本课题研究分析菠萝浓缩汁发生褐变的机理，并提出抑制褐变的技术方法。

1 菠萝浓缩汁褐变机理

1.1 酶促褐变的机理

多酚氧化酶存在于大多数果蔬中，不仅对果蔬感官有损，还会使其产生不良风味，影响运销。果蔬破损后会积累大量的醌，醌再进行氧化聚合，形成褐色色素（黑色素或类黑精）。当果蔬处于加工状态时，多酚氧化酶催动果蔬中的酚类物质和空气发生反应，导致果蔬变色。正常菠萝果实的酶促褐变比患黑心病果实的情况轻，所以在购买原果时要仔细鉴别，避免购买病果。菠萝果肉氧化酶活性测定结果表明，0.2%的ASA处理可以抑制多酚氧化酶活性，并保持较高的过氧化物酶活性，从而保证菠萝的良好品质，使菠萝浓缩汁在制作过程中从原料到加工到储藏都得到最好的控制，抑制褐变发生。

1.2 非酶褐变的机理

没有酶参与时发生的褐变现象被称为非酶褐变，如美拉德反应就是一种非酶褐变现象。果蔬发生褐变后，氨基酸、糖类等营养物质含量下降，如果是非酶褐变，则矿物质元素的生物有效性也会下降。酶促褐变在果蔬汁贮藏期间总会发生，而浓缩汁比其他果蔬汁更加严重，这是由于还原糖和氨基酸之间发生了非常复杂的羰氨反应，即美拉德反应。贮藏条件影响菠萝浓缩汁的感官状态，褐变现象随着温度的升高而严重，所以低温贮藏有利于抑制菠萝浓缩汁的褐变。除了美拉德反应外，非酶褐变还包括酚类物质氧化缩合、抗坏血酸分解及花色苷堆积等。

2 菠萝浓缩汁褐变防控技术

2.1 使用褐变抑制剂

多酚氧化酶生存的最适pH值为6.8左右，柠檬酸、抗坏血酸等抑制剂可将pH值降低来控制非酶褐变。果蔬破碎时添加维生素C或异维生素C，将环境中的氧气消耗掉，还原酚类的氧化产物，使酚类无法进行下一步的反应，从而抑制褐变发生。

2.2 采用去皮加工法

有研究表明，菠萝果肉中的总酚含量比果皮中低很多，采用去皮加工法制作的菠萝果肉汁总酚含量比带皮加工低20%左右，说明带皮压榨会加重菠萝浓缩汁的褐变现象。菠萝皮中还含有大量的叶绿素，叶绿素具有热敏性和酸敏性，会在酸性条件下发生反应，导致果汁发生褐变现象。因此在制作菠萝浓缩汁时宜采用去皮加工法，降低总酚含量和叶绿素的含量，从而抑制褐变发生。

2.3 避免过度热处理

有研究表明，采用压榨法制作的菠萝果汁中原花青素等酚类物质含量较高，澄清度与色泽也趋于完美;采用热浸提法因为热处理而损失了原花青素，导致果汁色泽品质降低，并产生不良的风味。因此，在菠萝浓缩汁加工过程中应避免过度的热处理，最好采用压榨法，缩短果汁与空气的接触时间及果汁的加工时间，避免果汁中原花青素的损失，抑制褐变现象的发生，使果汁保持良好的色泽与风味。

2.4 采用低温储藏方式

有研究表明，当温度达到65～75 ℃时，美拉德反应特别明显，说明褐变现象在高温条件下发生更加频繁。果汁在3 ℃时的褐变水平和常温下相比极大不同，温度每升高10 ℃便会有3～5倍的转变。因此在储藏菠萝浓缩汁时宜采用低温储藏方式或冷冻储藏方式，以抑制褐变现象。

2.5 采取合适的预处理方式

在菠萝浓缩汁加工过程中，机器切分处理对菠萝造成了损伤，同时促进了其呼吸作用，导致内源乙烯含量快速升高，加速了菠萝的衰老，在将其制作成果汁之前便发生了褐变现象，使得菠萝汁的色泽与风味均大幅度变差。因此要采取合适的预处理方式，对切好的菠萝进行处理以防止褐变发生。有研究表明，使用200 mg/L次氯酸钠浸泡过的菠萝片褐变度仅有5.6，这是因为次氯酸钠对菠萝表面的微生物有着很强的抑制作用，从而减少了褐变现象的发生。

3 结论

在菠萝浓缩汁加工过程中要注意防控褐变现象的发生。可根据实际加工条件，选择使用褐变抑制剂来控制果汁的pH值，从而防止褐变现象发生;或采用去皮加工法来降低总酚和叶绿素的含量，避免过度的热处理，缩短加工时间;或采用合适的预处理方法，如使用次氯酸钠进行浸泡抑制微生物点生长并低温储藏和控制温度低于美拉德反应所需要的温度来控制菠萝浓缩汁的褐变现象。抑制褐变可使菠萝浓缩汁的外观更吸引消费者、口感更好，从而提升菠萝饮品品质。

參考文献

[1] 王楠.不同加热方式对三种葡萄浓缩汁品质变化的影响[D].阿拉尔：塔里木大学，2019.

[2] 李欣，滕建文，韦保耀，等.菠萝浓缩汁在储藏过程中美拉德褐变及其反应动力学研究[J].食品科技，2007（9）：178-181.

[3] 宋康华，谷会，张鲁斌，等.菠萝黑心病研究进展[J].广东农业科学，2019，46（11）：85-91.

[4] 孙丽丽.菠萝冻结及贮藏过程中品质变化的研究[D].湛江：广东海洋大学，2016.

[5] 易湘茜.菠萝浓缩汁加工过程中褐变机理研究[D].南宁：广西大学，2006.

[6] 潘永贵，黎寿英.采后果实内部酶促褐变机制研究进展[J].食品安全质量检测学报，2020，11（12）：3 803-3 808.

[7] 梅成铭.鲜切菠萝蜜常温和低温贮藏期间品质变化研究[D].海口：海南大学，2020.

[8] 滕建文，李欣，夏宁，等.贮藏过程中菠萝浓缩汁非酶褐变原因解析[J].食品科学，2008，29（12）：701-704.

[9] 侯晓婉，鹿志伟，谷会，等.外源抗坏血酸处理对采后菠萝黑心病发生和果实品質的影响[J].热带作物学报，2018，39（10）：2 014-2 020.

[10] 方宗壮，谢辉，段宙位，等.不同预处理方法对鲜切菠萝贮藏品质的影响[J].江苏农业科学，2019，47（1）：197-201.

Browning Mechanism and Control Technology of Concentrated Pineapple Juice

GU Wenwen， WANG Ning*

（Shenyang Institute of Technology， Fushun Liaoning 113122， China）

Abstract： Browning of concentrated pineapple juice can affect the color of pineapple juice or pineapple drink， which needs to be controlled. This paper expounded the mechanism of browning during the processing of concentrated pineapple juice， and put forward the technical methods to control browning， in order to provide reference for improving the quality of related products of concentrated pineapple juice.

Key words： concentrated pineapple juice; browning; mechanism; restrain