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水果中的多酚氧化酶 (Polyphenoloxidase, PPO) 在氧气的促进作用下，会导致食品褐变，影响水果质量，缩短保质期。超声波和高压处理，能够维持新鲜水果的维生素、生物活性和感官成分。葡萄牙里斯本大学 Filipa Vinagre Marques Silva 与马来西亚博特拉大学 Alifdalino Sulaiman 在 Foods 发表研究长文，利用已发表研究的 PPO 酶灭活动力学数据，比较了不同技术对 PPO 灭活效果的影响，以及梨、苹果和草莓果泥中 PPO 的抗性。
研究设计
研究人员采购梨、苹果和草莓三种水果制成果泥，用热超声 (Thermosonication)、高压热处理 (High Pressure Thermal Processing, HPTP)、单独热处理三种方式处理果泥，并对不同温度下未加工的原始样品 (A0) 及加工后样品 (A) 进行酶活性测定。此外还计算了酶的平均剩余活性±标准偏差，并对酶动力学进行建模。研究目的和方法如图 1 所示。
图 1. 研究目的和方法图示。
研究结果
研究结果表明，与热加工和高压热加工相比，热超声对 PPO 的灭活率最高，灭活速度更快。同时，高压热处理方法下酶的失活率最低，意味着灭活同样的酶需要更多时间。
图 2、图 3 和图 4 分别比较了三种技术在 71℃ 时对梨、苹果和草莓的 PPO 酶活性的影响。图 4 还显示了三种技术在较低处理温度 (57℃) 下对草莓 PPO 酶活性的影响。在 71℃ 时，热超声是灭活梨和苹果 PPO 的最佳技术 (图 2 和图 3)。此外，对三种水果来说，单独热处理都比 71° 高压热处理更好 (图 2、图 3 和图 4)。然而在较低温度下 (57℃)，高压热处理引起的草莓 PPO 失活率比单独热处理高 (图 4B)。
图 2. 比较热超声处理、高压热处理和单独热处理对梨果泥 PPO 残留活性的影响。
图 3. 比较热超声处理、高压热处理和单独热处理对苹果果泥 PPO 残留活性的影响。
图 4. 比较热超声处理、高压热处理和单独热处理对草莓果泥 PPO 残留活性的影响。
除此之外，研究人员比较了梨、苹果和草莓在热超声、高压热处理和单独热处理期间的 PPO 残留活性及其相对耐受性。71℃ 热超声处理对三种水果中 PPO 的失活效果相似，这也表明三种水果 PPO 对热超声的耐受性也相似。当单独热加工或在相同温度下应用高压热加工时，三种水果 PPO 的残留活性有巨大差异，梨 PPO 对处理措施表现出更强耐受性，而后依次是苹果 PPO、草莓 PPO。在 71℃ 热处理 10 分钟后，梨、苹果和草莓 PPO 的残留活性分别为 94.8%、27.8% 和 0.1%。高压热处理 10 分钟后，梨的 PPO 残留活性为 125.1% (PPO 酶的 25% 活化)，苹果的 PPO 残留活性为 65.8%，草莓的 PPO 残留活性为 2.8%，与其他技术观察到的耐受模式相同。
研究总结
综上所述，在三种技术中，热超声是灭活水果中内源性 PPO 的最佳技术，其次是热处理。高压处理与 71℃ 热处理相结合的灭活效率低于单纯的热超声和热处理，甚至在处理梨样品时出现了不理想的酶活化。因此，这种技术可能不适合某些含有 PPO 酶的食品，并且加工温度升高也提高了三种技术的酶失活率。除此之外，三种水果 PPO 对处理措施的耐受性呈现相同模式，对于所采用的三种技术，梨 PPO 是抗性最强的酶，苹果 PPO 其次，最后是草莓 PPO。这项研究表明，不同水果来源 PPO 的失活和耐受性情况各不相同，可针对性合理利用处理方式以延长水果保存时间。
文章链接：https://www.mdpi.com/1704220
