甘薯，旋花科，甘薯屬，可以為人體提供均衡的營養(yǎng)成分，被世界衛(wèi)生組織（WHO）評(píng)定為冠軍蔬菜，且具有極高的食用價(jià)值。以甘薯為原料可制成富含氨基酸、礦物質(zhì)及維生素的甘薯原汁飲料。實(shí)際生產(chǎn)中酶促褐變嚴(yán)重影響產(chǎn)品的感觀質(zhì)量，通過采用微波和添加不同酶抑制劑滅酶，得出最佳抗褐變的工藝條件。

1. 材料與設(shè)備

（1）材料與試劑   檸檬酸、草酸、維生素C、L -半胱氨酸、植酸等均為化學(xué)純。

（2）儀器與設(shè)備   WP700（21）型微波爐，由格蘭仕微波爐電器有限公司生產(chǎn)；SS230-A型多功能食物攪拌器，由順德市方勝電器實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)；TDL-5-A型離心機(jī)，由上海安亭科學(xué)儀器廠生產(chǎn)；UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)，由北京瑞利分析儀器公司生產(chǎn)；電子分析天平，由北京奧多利斯儀器系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)。

2. 工藝流程

甘薯原料→清洗→去皮破碎（規(guī)格為3 mm~5 mm的方塊）→浸泡（甘薯與褐變抑制劑溶液質(zhì)量比為1∶5）→微波滅酶→打漿→過濾離心→上清液→測量。

3. 數(shù)據(jù)測定

（1）褐變指數(shù)測定波長的確定   取2份甘薯試樣20 g，1份未經(jīng)褐變抑制處理直接加100 mL水打漿，1份加0.40％的檸檬酸溶液100 g浸泡3 小時(shí)進(jìn)行處理，再用中高火微波（600 W）滅酶60秒，然后分別在4 000 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，取上清液在UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)上于390 nm~780 nm范圍內(nèi)分別掃描其吸光度，根據(jù)吸光度圖譜，確定最適測定波長。

（2）褐變抑制浸泡時(shí)間的確定   取30份甘薯試樣20 g，加入檸檬酸（0.40％）、草酸（0.40％）、維生素C（0.03％）、L -半胱氨酸（0.04％）、植酸（0.02％）溶液100 g，分別浸泡1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、4小時(shí)、5小時(shí)、6小時(shí)，再用中高火微波滅酶60秒，然后分別在4 000 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，取上清液用UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)于420 nm處測量其吸光度。

（3）微波滅酶條件的確定   取15份甘薯試樣20 g，加0.40％的檸檬酸溶液100 g浸泡3小時(shí)，分別在350 W、490 W、700 W 的條件下處理20秒、40秒、60秒、80秒、100秒，然后分別在    4 000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，取上清液用UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)于420 nm處測量其吸光度。

（4）檸檬酸對甘薯飲料褐變抑制效果的影響  取6份甘薯試樣20 g，分別加0.10％、0.20％、0.30％、0.40％、0.50％、0.60％的檸檬酸溶液浸泡3小時(shí)，再用中高火微波滅酶60秒，然后分別在  4 000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，取上清液用UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)于420 nm處測量其吸光度。

（5）對甘薯飲料褐變抑制效果的影響   取6份甘薯試樣20 g，分別加0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％的維生素C溶液浸泡3小時(shí)，再用中高火微波滅酶60秒，然后分別在4 000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，取上清液用UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)于420 nm處測量其吸光度。

（6）植酸對甘薯飲料褐變抑制效果的影響   取6份甘薯試樣20 g，分別加0.010％、0.015％、0.020％、0.025％、0.030％、0.035％的植酸溶液浸泡3小時(shí)，再用中高火微波滅酶60秒，然后分別在4 000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下離心10分鐘，取上清液用UV-1100型紫外可見分光光度計(jì)于420 nm處測量其吸光度。

（7）最佳褐變抑制條件的確定   根據(jù)以上單因素試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)乃阶稣辉囼?yàn)，進(jìn)而得到最佳褐變抑制條件。

4. 結(jié)果分析

（1）褐變指數(shù)測定波長的確定   在一定波長范圍內(nèi)，甘薯的褐變程度越深，其吸光度越大，所以褐變指數(shù)可以用某一波長下的吸光度大小來衡量。在390 nm~780 nm可見光范圍內(nèi)，甘薯褐變抑制前后的吸光度都是逐漸下降的趨勢，而且在420 nm處其下降趨勢最明顯，因此褐變指數(shù)采用420 nm處的吸光度來測量。

（2）褐變抑制浸泡時(shí)間的確定   褐變抑制劑浸泡時(shí)間在1小時(shí)~ 3小時(shí)，吸光度呈下降趨勢，說明褐變抑制效果呈上升趨勢，而當(dāng)大于3小時(shí)時(shí)，吸光度下降趨于平緩，已基本達(dá)到抑制效果，因此各褐變抑制劑的最佳浸泡時(shí)間選為3小時(shí)。

（3）微波滅酶條件的確定   采用350 W時(shí)，吸光度隨時(shí)間的增加而變小；490 W時(shí)，在20秒~80秒，吸光度逐漸降低，而100秒時(shí)吸光度卻增大，這一現(xiàn)象主要是加熱過度導(dǎo)致液體黏度增加，呈半固體狀態(tài)，影響吸光度的測量；700 W時(shí)，在20秒~ 60秒，吸光度逐漸降低，而80秒~ 100秒時(shí)吸光度卻增大，原因同上。據(jù)此，3種功率下的最佳褐變抑制條件為350 W、100秒，吸光度為0.498；490 W、80秒，吸光度為0.456；700 W、60秒，吸光度為0.451。綜合褐變抑制效果和節(jié)省能源的因素，選擇490 W、80秒，吸光度為0.456，又由于490 W、60秒時(shí)的吸光度為0.458，褐變抑制效果基本與490 W、80秒相近，所以選擇微波滅酶的條件為490 W、60秒。

（4）檸檬酸對甘薯飲料褐變抑制效果的影響  檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.10％~0.40％時(shí)，吸光度降低趨勢明顯，說明褐變程度越來越小，褐變抑制效果越來越好，而當(dāng)檸檬酸用量大于0.40％時(shí)，吸光度下降趨勢不明顯，說明0.40％的檸檬酸已基本達(dá)到抑制效果，所以綜合考慮成本選擇檸檬酸的最適添加量為0.40％，此時(shí)的吸光度為0.422。

（5）維生素C對甘薯飲料褐變抑制效果的影響   當(dāng)維生素C用量為0.01％~0.03％時(shí)，吸光度明顯下降，當(dāng)用量為0.04％~0.05％時(shí)，下降趨勢不明顯，當(dāng)用量為0.06％時(shí)，吸光度稍有上升，這可能是由于維生素C過量，多余的維生素C被氧化成脫氫抗壞血酸，易與氨基酸反應(yīng)，產(chǎn)生非酶褐變，導(dǎo)致褐變加深。

因此，最適用量是維生素C全部用來作用于多酚氧化酶，產(chǎn)生最佳的褐變控制效果。添加量過高或過低，效果都不理想。因此，采用維生素C的最適添加量為0.03％，此時(shí)的吸光度為0.534。

（6）植酸對甘薯飲料褐變抑制效果的影響   當(dāng)植酸用量在0.010％~0.020％時(shí)，吸光度下降趨勢十分明顯，但當(dāng)植酸用量大于0.020％時(shí)，曲線趨于平緩，所以在用量為0.020％時(shí)，吸光度最小，褐變抑制效果最好，因此選用植酸的最適用量為0.020％，此時(shí)的吸光度為0.842。

根據(jù)以上單因素試驗(yàn)，綜合選取檸檬酸、維生素C、植酸用量做三因素三水平試驗(yàn)，進(jìn)而得到最佳的褐變抑制條件。甘薯飲料褐變抑制條件的影響因素由強(qiáng)到弱依次是維生素C用量> 植酸用量>檸檬酸用量，最佳褐變抑制條件是檸檬酸用量為0.40％、維生素C用量為0.035％、植酸用量為0.020％。根據(jù)正交試驗(yàn)選擇的最佳工藝條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的甘薯汁在420 nm處測定其吸光度為0.289，可保證甘薯飲料的色澤品質(zhì)。

編輯：王慧   審核專家：農(nóng)產(chǎn)品加工雜志社總編 張成龍

[原創(chuàng)]甘薯飲料的抑制褐變工藝

圖文簡介

甘薯，旋花科，甘薯屬，可以為人體提供均衡的營養(yǎng)成分，被世界衛(wèi)生組織（WHO）評(píng)定為冠軍蔬菜，且具有極高的食用價(jià)值。實(shí)際生產(chǎn)中酶促褐變嚴(yán)重影響產(chǎn)品的感觀質(zhì)量，通過采用微波和添加不同酶抑制劑滅酶，得出最佳抗褐變的工藝條件。