臭氧发生器处理对猕猴桃汁酶活性的影响

摘 要 为探明臭氧发生器处理对猕猴桃汁酶活性的影响, 对不同条件臭氧处理后猕猴桃汁中的主要酶活进行了比较研 究。试验结果表明, 随着臭氧质量浓度和猕猴桃汁温度的升高, POD、PPO、CAT、SOD酶的活性都受到了显著抑制。高于或低于猕猴桃汁自然pH都会使果汁中这4种酶的活性受到较大抑制。在臭氧质量浓度为0.6 g/L, 果汁温度 为35 ℃, 猕猴桃汁自然pH时, 臭氧处理可抑制果汁中PPO酶的活性, 防止氧化褐变。

臭氧发生器（ozone，O3）是氧气的同素异形体，常温下呈气态，较易溶于水，低质量浓度下无色，有特 殊臭味；其化学性质活泼，氧化能力极强，具有广谱杀菌作用[1]。臭氧的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发 生的，在水中臭氧质量浓度在0.3 mg/L～2 mg/L时， 0.5 min～1 min内就可以致死细菌；其杀菌速度较氯快300～600倍，达到相同灭菌效果（如使大肠杆菌杀灭率达99%）所需臭氧水的剂量仅是氯的0.004 8%[2]。同时，臭氧又极不稳定， 常温下的半衰期约30 min～40min，因此消毒灭菌后无残留，是可以对食品饮料直 接消毒的一种杀菌剂[3-4]。 到目前为止，臭氧杀菌在食品工业中的应用主要还是纯净水的灭菌，在果汁等其他液体饮料中的应用效果还有待研究[5-10]。研究发现，臭氧质量浓度达到0.6 g/L时，可以全部杀灭猕猴桃汁中的细菌、霉菌、酵母和大肠杆菌，杀菌效果明显。但其为非热杀菌，是否能同时钝化果汁中的酶，防止由酶引起的果汁的变色与氧化等品质劣变，还不清楚。鉴于此，对不同臭氧处理条件下猕猴桃果汁中的多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶 （SOD）及过氧化氢酶（CAT）的活性变化进行了研究，以期为臭氧这一非热杀菌在猕猴桃汁加工中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂猕猴桃：秦美品种，采收于陕西杨凌一盛果期果园，挑选大小匀称，无机械伤、无病虫害果实，预冷后贮藏于0 ℃±1 ℃冷库备用。 邻苯二酚，愈创木酚，EDTA-Na   

2：西安化学试

1.2 剂厂；PVPP，Met：上海盈元化工有限公司；NBT， 核黄素：天津市化学试剂六厂；盐酸，氢氧化钠，磷 酸二氢钠，磷酸氢二钠，过氧化氢，氯化钠：西安化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

MP511 型榨汁机；pH计：上海三信仪表厂； HQHT-0.Y 型臭氧发生器：北京尚世华元环保科技有限公司；T-203 型电子天平：北京赛多利仪器系统有限公；UV2550 型分光光度仪：日本岛津；PK121R 型冷冻离心机：意大利AIC公司。

1.3 试验方法

1.3.1 猕猴桃汁的制备

将猕猴桃鲜果清洗后，榨汁，分别用40目、60目、100目、200目的滤布过滤，得到猕猴桃浑汁，即 为猕猴桃果汁样品。为了保证试验不受猕猴桃储藏时间的影响，且所有试样中酶活性指标一致，全部猕猴桃汁均一次制作完成。制备完成之后放置在0 ℃条件下保存备用。取适量猕猴桃汁作为对照样品，测定初始果汁POD、PPO、CAT、SOD酶的活性。

1.3.2 臭氧发生器处理操作方法

取猕猴桃汁加入锥形瓶中，然后将带有爆气石的 橡胶管通过锥形瓶塞中孔插入猕猴桃汁的底部，橡胶管另一头连接臭氧发生器。开启臭氧发生器，通入臭氧至要求质量浓度或要求处理时间后关闭臭氧发生器。臭氧发生器的臭氧产生能力为3 g/h。

1.3.3 臭氧发生器质量浓度对猕猴桃汁酶活性的影响

分别在6个250 mL的锥形瓶中各加入250 mL猕猴桃汁，室温下开启臭氧发生器1 min，2 min，3 min，4 min，5 min，10 min，使其果汁中臭氧质量浓度分别达到0.2 g/L，0.4 g/L，0.6 g/L，0.8 g/L，1.0 g/L，2.0 g/ L，关闭臭氧发生器后维持处理5 min再打开瓶塞，分别测定果汁的POD、PPO、CAT、SOD酶活性，确定不同臭氧质量浓度对猕猴桃汁酶活性的影响。

1.3.4 猕猴桃汁温度对臭氧处理后酶活性的影响[11]

在6个250 mL的锥形瓶中分别加入温度为20 ℃， 25 ℃，30 ℃，35 ℃，40 ℃，50 ℃的猕猴桃汁各250 mL，每个样品均开启臭氧发生器5 min，使果汁中臭氧质量浓度均达到1.0 g/L，关闭臭氧发生器后维持处理5 min再打开瓶塞，分别测定果汁的POD、PPO、 CAT、SOD酶活性，确定果汁不同温度下臭氧处理对酶活性的影响。

1.3.5 猕猴桃汁pH对臭氧处理后酶活性的影响

在6个250 mL的锥形瓶中各加入250 mL猕猴桃汁，分别用柠檬酸或NaHCO3将其pH调节至2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，于室温下开启臭氧发生器5 min， 使果汁中臭氧质量浓度均达到1.0 g/L，关闭臭氧发生器后维持处理5 min再打开瓶塞，分别测定果汁的 POD、PPO、CAT、SOD酶活性，确定臭氧处理对果汁酶活性的作用效果是否受果汁pH的影响。

1.3.6 测试指标与方法

PPO活性：邻苯二酚法；POD活性：愈创木酚法；SOD活性：氮蓝四唑（NBT）比色法；CAT活 性：紫外吸收法[12-13]。

1.3.7 数据处理

试验数据通过Excel软件进行处理，分析。

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3 结论

臭氧发生器处理猕猴桃汁对POD、PPO、CAT、SOD酶的活性均有显著影响。结合臭氧处理时的杀菌效果和PPO酶活性的变化，在臭氧质量浓度为0.6 g/L，果汁温度为35 ℃，维持猕猴桃汁自然pH时，臭氧处理的效果最好，可较好的抑制PPO酶的活性，防止果汁氧化褐变。

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