CN116420774A - 低温等离子体在制备香蕉切片中的应用 - Google Patents
低温等离子体在制备香蕉切片中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116420774A CN116420774A CN202310290472.4A CN202310290472A CN116420774A CN 116420774 A CN116420774 A CN 116420774A CN 202310290472 A CN202310290472 A CN 202310290472A CN 116420774 A CN116420774 A CN 116420774A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- banana
- slices
- temperature plasma
- low
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 title claims abstract description 94
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 title 1
- 241000234295 Musa Species 0.000 claims abstract description 99
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 79
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 abstract description 60
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 abstract description 60
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 abstract description 55
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 abstract description 52
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 abstract description 18
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 32
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 32
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 6
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 5
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- XUPYJHCZDLZNFP-UHFFFAOYSA-N butyl butanoate Chemical compound CCCCOC(=O)CCC XUPYJHCZDLZNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N guaiacol Chemical compound COC1=CC=CC=C1O LHGVFZTZFXWLCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N isoamyl acetate Chemical compound CC(C)CCOC(C)=O MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PQLMXFQTAMDXIZ-UHFFFAOYSA-N isoamyl butyrate Chemical compound CCCC(=O)OCCC(C)C PQLMXFQTAMDXIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MPEMSDRABAGGLU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl)ethanol Chemical compound OCCC1(C)OCCO1 MPEMSDRABAGGLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHCZTIFQWKKGSB-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid;phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O GHCZTIFQWKKGSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Natural products CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 244000291473 Musa acuminata Species 0.000 description 1
- 241000234615 Musaceae Species 0.000 description 1
- QURFFFCYNQXLCU-UHFFFAOYSA-N Pentyl 3-methylbutanoate Chemical compound CCCCCOC(=O)CC(C)C QURFFFCYNQXLCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020106 banana wine Nutrition 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003028 enzyme activity measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005003 food packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229960001867 guaiacol Drugs 0.000 description 1
- 238000001319 headspace solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940117955 isoamyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 229940094941 isoamyl butyrate Drugs 0.000 description 1
- 235000004213 low-fat Nutrition 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002366 mineral element Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000018791 negative regulation of catalytic activity Effects 0.000 description 1
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000447 pesticide residue Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007981 phosphate-citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 235000013809 polyvinylpolypyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000523 polyvinylpolypyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/015—Preserving by irradiation or electric treatment without heating effect
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Storage Of Fruits Or Vegetables (AREA)
Abstract
本发明公开了低温等离子体在制备香蕉切片中的应用。所述应用是将香蕉剥皮后切成薄片放置在低温等离子体发生装置的放电介质上进行处理，得到香蕉切片成品。本发明系首次对香蕉切片进行低温等离子体技术处理，所提供的技术方案不仅能实现香蕉切片的灭菌，而且能够降低香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，抑制香蕉切片的酶促褐变，改善了香蕉切片的色度，香蕉切片的贮藏性得到提升，能够满足香蕉加工产品的保藏需求。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种利用低温等离子体提高香蕉切片抗褐变能力和品质特性的处理方法。
背景技术
香蕉(Musa nana Lour.)是芭蕉科芭蕉属植物，广泛种植于热带及亚热带地区，我国的主要产区包括广东、海南、广西等省份。香蕉果实柔软，含有丰富的营养物质，包括多种氨基酸、维生素以及矿物质元素等，而脂肪和钠含量较少，是一种深受大众喜爱的热带水果，由于其富含碳水化合物、多巴胺等抗氧化剂和钾、钙等矿物质，能够满足许多发展中国家的热量需求。由于含有较多的糖类、单宁以及多种酶等，香蕉生化反应活跃，在运输和贮存过程中容易发生变质现象，因此香蕉粉、香蕉酒、香蕉切片等加工产品随之出现。如何让香蕉切片更好的保留食用价值及功效，同时为香蕉加工产业提供较多的选择成为亟需研究和解决的技术问题。
等离子体是继固态、液态和气态后物质的“第四态”，通常是气体受外界高能量作用时高度电离产生的一种气体，由中性分子、原子、电子、正负离子、活性自由基、射线等组成，整个体系呈电中性因此被称为等离子体。低温等离子体(CP)可定义为“在环境温度下部分或完全电离的气体，并携带有无数高活性物质，如电子、正负离子、自由基、激发态或非激发态原子及光子等”，通常在较低的压力和功率下产生。常压条件下低温等离子体的产生方式包括电晕放电、射频放电(RF)、介质阻挡放电(DBD)以及滑动弧光放电。常规食品热加工是食品工业中使用的主要加工技术，但高温的使用会造成不良的影响，如色泽、质地的改变以及营养成分的损失等，这也促使研究人员探索食品加工的非热替代方法，而低温等离子体技术则在非热加工上显示出巨大的潜力。目前低温等离子体技术在食品加工中的应用包括灭菌、食品包装材料加工、农残降解等。在低温等离子体处理过程中，食品原料通常放置在强电场中，并受到多种活性成分的影响，可能会影响其理化属性和品质特性，如色泽、质地、pH值、抗氧化活性等，因此明确低温等离子体处理与食品品质变化的关系，对食品加工和储存具有指导意义。低温等离子体所含的各种粒子可以打破共价键，引发各种化学反应，能较好的提高食品的某些生物活性和功效性，这种无损制备技术为食品的货架期间品质安全的控制与提升提供了新的解决方案和技术支撑，有利千提升产品的附加价值。目前尚未见到低温等离子技术在香蕉切片加工方向的研究报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用低温等离子体提高香蕉切片抗褐变能力和品质特性的处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
低温等离子体在制备香蕉切片中的应用。
上述应用具体是将香蕉剥皮后切成薄片放置在低温等离子体发生装置的放电介质上进行处理，得到香蕉切片成品。
作为本发明的优选，所述低温等离子体发生装置的放电介质为石英介质板，采用的形式为介质阻挡放电。不仅可以实现大面积的均匀放电，不会产生火花或者电弧，不具备点火功能，不会有爆炸的隐患，具有“高效、安全、不打火”的特点。
作为本发明的优选，选用广东茂名香蕉作为原料。广东茂名香蕉品质稳定，香蕉繁育、种植技术在全国处于领先地位，生产的香蕉、营养价值丰富、有较高的药用价值，深受市场和消费者喜爱。
作为本发明的优选，香蕉剥皮后切成薄片的厚度为5mm。这是因为低温等离子体装置处理的渗透深度有限，控制香蕉切片的厚度在5mm能使处理效果更稳定。
作为本发明的优选，采用低温等离子体进行处理的时间为0.5～2.5min，优选为2min。如图2所示，香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性均随处理时间的延长而显著降低，在处理的时间范围内(0.5～2.5min)，过氧化物酶(POD)活性从213.41U/g降至164.55U/g，而多酚氧化酶(PPO)活性则在1.5min后下降较为缓慢。随着处理时间的增加，放电过程中产生的高活性物质含量增加，酶活性随之降低。此外低温等离子体放电过程中的电仅作用于香蕉切片表面，对内部酶活性的抑制作用有限，这可能是延长处理时间而酶活性下降缓慢的原因。
作为本发明方法的优选，采用低温等离子体进行处理的电压为20～60V，优选为20～40V。如图3所示，随着处理电压的逐渐增大，香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性逐渐降低。电压对酶活性具有显著影响，当电压在20～40V范围时，多酚氧化酶(PPO)活性快速下降，从183.12U/g降至149.10U/g，但电压增至60V时多酚氧化酶(PPO)活性缓慢下降并趋于平缓。过氧化物酶(POD)活性则随电压的增大而减小，当电压从20V升至60V，过氧化物酶(POD)活性从257.57U/g快速降至177.99U/g。酶活性随处理电压增大而降低，增大电压会导致放电功率增大，处理过程中产生的高能粒子等的密度也随之增加，提升酶活性的抑制效果。但电压增大到一定程度多酚氧化酶(PPO)活性下降逐渐平缓，可能是电压增大时气体碰撞加剧，电离状态不稳定，各类高活性粒子进一步聚合或消散，导致多酚氧化酶(PPO)活性抑制效果减弱。
作为本发明方法的优选，所述放电介质至少包括上、下两块相对放置的介质板，两块介质板之间的间隙为4～8mm。如图5所示，随着放电间隙的增加，多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性呈上升趋势，当放电间隙从4mm增大到8mm时，PPO酶活性增大57.12U/g，POD增大48.87U/g，放电间隙增大不利于酶活性的抑制。放电间隙间的电场强度与放电间隙呈反比，因此在上、下介质板的厚度一定时，放电间隙增大则放电间隙间的电场强度减小，酶活性抑制作用减弱。
在本发明的一个实施例中，采用的低温等离子体发生装置为南京苏曼等离子科技有限公司生产的CTP-2000K型。CTP-2000K型低温等离子体发生装置可以在大气压下、低气压下和各种气氛环境中产生稳定的电弧放电、介质阻挡放电、辉光放电，电源的效率可达90％以上，能最大程度满足处理香蕉切片时的处理条件。
在本发明的一个实施例中，所述香蕉切片放置于介质阻挡放电装置的下层介质板，与CTP-2000K型低温等离子体发生装置联通后进行处理。香蕉切片平整放置在下层石英介质板上，能使处理效果更稳定，实现处理接触面积最大化。
本发明系首次对香蕉切片进行低温等离子体技术处理，所提供的技术方案不仅能实现香蕉切片的灭菌，而且能够降低香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，抑制香蕉切片的酶促褐变，改善了香蕉切片的色度，香蕉切片的贮藏性得到提升，能够满足香蕉加工产品的保藏需求。
附图说明
图1为本发明低温等离子体处理的装置示意图。
图2为低温等离子体处理时间对PPO和POD酶活性的影响结果。
图3为低温等离子体处理电压对PPO和POD酶活性的影响结果。
图4为低温等离子体处理电流对PPO和POD酶活性的影响结果。
图5为低温等离子体放电间隙对香蕉酶活性的影响结果。
图6为低温等离子体处理前后香蕉切片的SEM照片。其中：(A)未处理，(B)处理1min，(C)处理2min。
具体实施方式
在本发明中，采用的测定方法如下：
1、多酚氧化酶(PPO)活力的测定
称取3.0g样品加入20mL预冷的提取液(pH＝7.0磷酸-柠檬酸缓冲液，包含0.5％(v/v)PVPP、0.5％(v/v)T-X100)，研磨并过滤除去滤渣。滤液在4000r/min的条件下离心15min，收集上清液即得粗酶液。测定时吸取0.2mL粗酶液，加入2.7mL的pH为7.0磷酸-柠檬酸缓冲液以及0.5mL邻苯二酚溶液(0.01mol/L)，混匀后在420nm处测量吸光度，每隔30s记录一次直至5min。参比则使用蒸馏水代替粗酶液。根据吸光度曲线线性部分与时间的斜率计算酶活性。定义1mL粗酶液反应1min后吸光度增大0.01为1个酶活力单位(U)。多酚氧化酶活性通过公式计算：
其中E为酶活性(U/g)，k为光度曲线计算出的斜率，V为粗酶液体积(mL)，V1为吸光度测定时吸取粗酶液的体积(mL)，m为样品质量(g)。
2、过氧化物酶(POD)活力的测定
称取3.0g样品加入20mL预冷的磷酸钾缓冲液(pH＝6.5)，研磨过滤除去滤渣，滤液经4000r/min离心15min，收集上清液即得粗酶液。测定时吸取0.15mL粗酶液加入3.35mL反应液(0.1mol/L磷酸缓冲液(pH＝6.5)，含有0.1％(v/v)愈创木酚(95％)和0.1％过氧化氢(30％))，混匀后在470nm处测量吸光度，每隔30s记录一次直至5min。参比则使用蒸馏水代替粗酶液。过氧化物酶活性的计算公式与多酚氧化酶活性公式相同。
3、色度的测定
采用CR-310色差仪测定样品表面色泽，测定前设备需进行白色校准。样品放置不同时间(0、1、2、3、4、5h)后测定表面的L*、a*和b*值，每个样品测定10次取平均值，以未处理样品为对照。色差值的计算公式：
L*值表示样品亮度，a*值表示红绿程度，b*值表示黄蓝程度。
4、香气成分的测定
采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)对低温等离子体处理前后样品的风味物质进行提取浓缩。称取4.0g样品加入到20mL样品瓶内，萃取头在45℃老化30min后插入进样器内。用毛细管柱(DB-17MS,30m×0.25mm)对解吸后的风味物质进行分离，氦气作为载气，流速1.9mL/min.升温程序为先在40℃维持3min，以4℃/min升至120℃，再以6℃/min升至240℃并维持9min。质谱扫描范围从35～500m/z，离子源和传输线温度低于230℃。
5、微观结构效果的测定
切取一定量处理前后的样品加入适量4％戊二醛溶液常温浸渍固定2h，4℃过夜。用pH＝6.8浓度为0.1M的PBS缓冲液浸洗4次，每次10min，采用浓度从低到高的乙醇溶液脱水，超临二氧化碳干燥。观测前将样品粘在覆有导电胶带的载物台上，真空中喷金，在加速电压为5kV的条件下观察样品表面微观结构。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照本领域常规条件。
以下实施例中“CP处理”即为低温等离子体处理。
实施例1
本实施例考察了低温等离子体处理参数对香蕉酶活性的影响。
如图1所示，将香蕉剥皮后切成5mm薄片后平整放置在介质阻挡放电装置的上下两极板间，与CTP-2000K型低温等离子体发生装置联通后进行处理，得到香蕉切片成品。
1、低温等离子体处理时间对香蕉酶活性的影响
调节电压为40V，电流为0.6A，放电间隙为6mm，在处理时间分别为0.5min、1min、1.5min、2min和2.5min的条件下进行三次平行试验，对比五种不同处理时间对香蕉酶活性的影响。
结果如图2所示。香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性均随处理时间的延长而显著降低，在处理的时间范围内(0.5～2.5min)，过氧化物酶(POD)活性从213.41U/g降至164.55U/g，而多酚氧化酶(PPO)活性则在1.5min后下降较为缓慢。
2、低温等离子体处理电压对香蕉酶活性的影响
调节电流为0.6A，放电间隙为6mm，处理时间为1.5min，在处理电压分别为20V、30V、40V、50V和60V的条件下进行三次平行试验，对比五种不同处理电压对香蕉酶活性的影响。
结果如图3所示。随着处理电压的逐渐增大，香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性逐渐降低。电压对酶活性具有显著影响，当电压在20～40V范围时，多酚氧化酶(PPO)活性快速下降，从183.12U/g降至149.10U/g，但电压增至60V时多酚氧化酶(PPO)活性缓慢下降并趋于平缓。过氧化物酶(POD)活性则随电压的增大而减小，当电压从20V升至60V，过氧化物酶(POD)活性从257.57U/g快速降至177.99U/g。
3、低温等离子体处理电流对香蕉酶活性的影响
调节电压为40V，放电间隙为6mm，处理时间为1.5min，在处理电流分别为0.4A、0.5A、0.6A、0.7A和0.8A的条件下进行三次平行试验，对比五种不同处理电流对香蕉酶活性的影响。
结果如图4所示。
4、低温等离子体放电间隙对香蕉酶活性的影响
调节电压为40V，电流为0.6A，处理时间为1.5min，在放电间隙分别为4mm、5mm、6mm、7mm和8mm的条件下进行三次平行试验，对比五种不同放电间隙对香蕉酶活性的影响。
结果如图5所示。随着放电间隙的增加，多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性呈上升趋势，当放电间隙从4mm增大到8mm时，PPO酶活性增大57.12U/g，POD增大48.87U/g，放电间隙增大不利于酶活性的抑制。
实施例2
一种提高香蕉切片抗褐变能力和品质特性的处理方法，过程如下：
将广东茂名香蕉切片剥皮后切成大小相近、厚度均匀的5mm厚的薄片并置于与CTP-2000K型低温等离子体发生装置相连的介质阻挡放电实验装置中，控制处理时间为1min，处理电压为30V，放电间隙为6mm，产生低温等离子体处理香蕉切片。
采用同规格的香蕉切片按照实施例1的处理方法重复三次，并以未进行任何方法处理的香蕉切片对照，测定多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，取平均值，结果如表1所示。
表1香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性
| 组别 | PPO活力 | POD活力 |
| 对照组 | 174.54U/g | 234.38U/g |
| 实施例2 | 163.60U/g | 209.61U/g |
从上表可以看出：香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性经过低温等离子体处理后会显著降低，这是因为低温等离子体处理过程中产生的活性氧导致蛋白质中氨基酸反应侧链受损，并且低温等离子体处理后可以检测到PPO和POD中蛋白质二级结构的缺失。
同时用实施例2和未进行任何处理的香蕉切片对照进行色度、风味物质、表面微观结构的测定。
表2香蕉切片的色度变化
从上表可以看出：CP处理前后香蕉存放5h后颜色参数的变化，未处理样品的L*和a*值分别为81.69和1.77，CP处理1min为80.53和2.32，与未处理样品相比CP处理后L*和a*值有显著变化，但b*值没有明显改变。证明CP处理对香蕉切片的颜色品质影响可以忽略不计。
表3CP处理前后香蕉挥发性成分鉴别
从上表列出的CP处理前后香蕉典型的挥发性物质及其保留时间和峰面积，可以看出挥发性物质主要为酯类，如乙酸酯和丁酸酯，醇、酮和烷烃同样存在。丁酸异戊酯、乙酸异戊酯、丁酸丁酯和3-甲基丁酸戊酯为主要的挥发成分。未处理和CP处理1min的样品中，酯类所占的比例分别为50.66％和54.23％，2-戊酮和2-甲基-1,3-二氧戊环-2-乙醇是挥发成分中主要的酮和醇类，其在未处理样品中所占比例分别为0.82％和4.68％，与CP处理样品中的比例相近。
如图6所示，CP处理后香蕉表面微观结构发生显著改变，未处理样品表面光滑、紧凑，且具有自然的形态结构，随着CP处理，样品表面逐渐粗糙，表现为裂缝和不均匀凹陷的形成。CP处理样品的表面相对均匀，但都比未处理样品粗糙。
综上所述，实施例2条件下得到的低温等离子体处理香蕉切片多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性有明显降低，对色度、风味物质的影响较小、表面微观结构变化明显，总体上，降低了香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，抑制了香蕉切片的酶促褐变，改善了香蕉切片的色度，使香蕉切片的贮藏性得到提升，满足香蕉加工产品的保藏需求。
实施例3
一种提高香蕉切片抗褐变能力和品质特性的处理方法，与实施例2的不同之处为，将广东茂名香蕉切片剥皮后切成大小相近、厚度均匀的5mm厚的薄片并置于与CTP-2000K型低温等离子体发生装置相连的介质阻挡放电实验装置中，控制处理时间为2min，处理电压为50V，放电间隙为5mm，产生低温等离子体处理香蕉切片。
酶活性测定结果如表4所示：
表4香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性
| 组别 | PPO活力 | POD活力 |
| 对照组 | 174.54U/g | 234.38U/g |
| 实施例3 | 129.81U/g | 176.80U/g |
色度测定结果如下表所示：
表5香蕉切片的色度变化
Different lowercase letters between samples indicate significantdifferences(P＜0.05).
不同小写字母表示样品间存在显著差异(P＜0.05)
风味物质测定结果如下表所示：
表6CP处理前后香蕉挥发性成分鉴别
微观结构结果如图6所示。
对实施例2和实施例3的比较可知，适当的延长CP处理时间能够更为有效地降低香蕉切片多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，同时表面微观结构也随CP处理时间变化明显，但CP处理对色度、风味物质的影响较小。
总体上，CP处理降低了香蕉切片的多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性，抑制了香蕉切片的酶促褐变，改善了香蕉切片的色度，使香蕉切片的贮藏性得到提升，满足香蕉加工产品的保藏需求。
Claims (8)
1.低温等离子体在制备香蕉切片中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：将香蕉剥皮后切成薄片放置在低温等离子体发生装置的放电介质上进行处理，得到香蕉切片成品。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述低温等离子体发生装置的放电介质为石英介质板，采用的形式为介质阻挡放电。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述放电介质至少包括上、下两块相对放置的石英介质板，两块石英介质板之间的间隙为4～8mm。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：进行处理的时间为0.5～2.5min。
6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：进行处理的电压为20～60V。
7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：香蕉剥皮后切成薄片的厚度为5mm。
8.采用权利要求1-7任一项所述的应用得到的香蕉切片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310290472.4A CN116420774A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 低温等离子体在制备香蕉切片中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310290472.4A CN116420774A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 低温等离子体在制备香蕉切片中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116420774A true CN116420774A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87091805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310290472.4A Pending CN116420774A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 低温等离子体在制备香蕉切片中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116420774A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008060203A1 (de) * | 2008-12-07 | 2010-06-10 | Dietrich Wilhelm Schacht | Wirkstoffstabilisierende flächenförmige Vorrichtung |
| CN103918773A (zh) * | 2013-06-04 | 2014-07-16 | 北京农学院 | 一种低温等离子体用于果蔬保鲜的方法 |
| CN107960459A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-27 | 浙江海洋大学 | 一种新型荔枝表皮防褐变方法 |
| KR20200049466A (ko) * | 2018-10-24 | 2020-05-08 | 가천대학교 산학협력단 | 저온 플라즈마를 이용한 농산물 가공품의 벤조피렌을 포함한 유해생성물질 저감화 방법 및 시스템 |
| CN112075492A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-15 | 华南理工大学 | 电晕放电低温等离子体装置、荔枝保鲜装置及保鲜方法 |
| RU2740372C1 (ru) * | 2019-11-18 | 2021-01-13 | Анатолий Николаевич Иноземцев | Способ обработки овощей, плодовых, зерновых и зернобобовых культур и изготавливаемых из них продуктов |
| CN114794219A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-29 | 吉林大学 | 一种用于鲜姜切片的高效杀菌方法 |
-
2023
- 2023-03-23 CN CN202310290472.4A patent/CN116420774A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008060203A1 (de) * | 2008-12-07 | 2010-06-10 | Dietrich Wilhelm Schacht | Wirkstoffstabilisierende flächenförmige Vorrichtung |
| CN103918773A (zh) * | 2013-06-04 | 2014-07-16 | 北京农学院 | 一种低温等离子体用于果蔬保鲜的方法 |
| CN107960459A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-27 | 浙江海洋大学 | 一种新型荔枝表皮防褐变方法 |
| KR20200049466A (ko) * | 2018-10-24 | 2020-05-08 | 가천대학교 산학협력단 | 저온 플라즈마를 이용한 농산물 가공품의 벤조피렌을 포함한 유해생성물질 저감화 방법 및 시스템 |
| RU2740372C1 (ru) * | 2019-11-18 | 2021-01-13 | Анатолий Николаевич Иноземцев | Способ обработки овощей, плодовых, зерновых и зернобобовых культур и изготавливаемых из них продуктов |
| CN112075492A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-15 | 华南理工大学 | 电晕放电低温等离子体装置、荔枝保鲜装置及保鲜方法 |
| CN114794219A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-29 | 吉林大学 | 一种用于鲜姜切片的高效杀菌方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| SILVIA TAPPI: "Atmospheric gas plasma treatment of fresh-cut apples", 《INNOVATIVE FOOD SCIENCE AND EMERGING TECHNOLOGIES》, no. 21, 31 January 2014 (2014-01-31), pages 2 - 2 * |
| 俞静芬: "非热加工技术在鲜切果蔬保鲜中的应用研究进展", 《农产品加工》, no. 8, 31 August 2021 (2021-08-31), pages 55 - 59 * |
| 张腾: "超声渗透等离子活化水对香蕉切片鲜切品质的影响", 《包装工程》, vol. 44, no. 5, 10 March 2023 (2023-03-10), pages 65 - 75 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Illera et al. | Effect of cold plasma on polyphenol oxidase inactivation in cloudy apple juice and on the quality parameters of the juice during storage | |
| Tappi et al. | Browning response of fresh-cut apples of different cultivars to cold gas plasma treatment | |
| Zhao et al. | Effect of nonthermal plasma-activated water on quality and antioxidant activity of fresh-cut kiwifruit | |
| Starzynska-Janiszewska et al. | Effect of inoculated lactic acid fermentation on antinutritional and antiradical properties of grass pea (Lathyrus sativus' Krab') flour | |
| Ji et al. | Effects of drying methods on antioxidant properties and phenolic content in white button mushroom | |
| CN116420774A (zh) | 低温等离子体在制备香蕉切片中的应用 | |
| Sudheesh et al. | Cold plasma processing of fresh-cut fruits and vegetables | |
| CN114831171A (zh) | 适用于鲜果贮藏的高氧应激保鲜方法和应用 | |
| Zhang et al. | Plasma activated water on improving the quality of fresh-cut banana slices | |
| CN109090436B (zh) | 一种马铃薯加工汁液的脱腥增香方法 | |
| CN110959666A (zh) | 褪黑素处理延缓鲜切莲藕片褐变的方法、褐变延缓剂及其制备方法和应用 | |
| WO2024011775A1 (zh) | 猕猴桃的低温等离子体冷杀菌协同气调贮藏保鲜方法 | |
| CN114794219A (zh) | 一种用于鲜姜切片的高效杀菌方法 | |
| CN107345183B (zh) | 一种荔枝酒特征香气成分保护的方法 | |
| CN114375988A (zh) | 一种去皮莲藕保藏方法 | |
| Zhao et al. | Reduction of enzymatic browning of fresh-cut Chinese yam (Dioscorea opposita) by UV-C treatment | |
| CN113647451A (zh) | 一种延长荸荠货架期的处理方法 | |
| Morales et al. | Purification and kinetic characterization of a basic peroxidase isoenzyme responsible for lignification in Gamay rouge grape (Vitis vinifera) berries | |
| Settapramote et al. | Optimisation of the dielectric barrier discharge to produce Riceberry rice flour retained with high activities of bioactive compounds using plasma technology | |
| CN116746607A (zh) | 一种提高鲜切香蕉品质的处理方法 | |
| Ihsani et al. | The variation of ethanol concentration and kombucha characterization on several incubation periods | |
| CN113317432A (zh) | 一种降解小麦籽粒呕吐毒素的方法及其应用 | |
| CN101223907B (zh) | 利用高压交变电场处理番茄的方法 | |
| Tomašević et al. | Effect of nonthermal processing techniques on the aroma compounds in white wine Graševina | |
| CN116035062A (zh) | 一种干燥浆果的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |