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舌尖上的化学:牛油果变色的奥秘

牛油果是原产于美洲的一种热带果品。之前在国内少见,但随着人们生活水平的提高,近年来备受追捧,作为一种老少皆宜的食材逐渐走进寻常百姓家。

 

牛油果富含多种维生素、脂肪酸和丰富的微量元素,素有“森林奶油”的美称,黄绿色的果肉也很容易诱发小孩的食欲。然而大家都知道,牛油果无论是否熟透,在切开后如果不能立刻吃完,即使放在冰箱里存放,一夜后也会发现果肉表面出现深褐色的斑块。大家有没有想过,这到底是什么原因呢? 

 

舌尖上的化学:牛油果变色的奥秘


实际上,深褐色的斑块通常并不是由于腐败,与常见的苹果、梨削皮后放置颜色会逐渐变深类似,都是酶促氧化反应的结果。牛油果的果肉中富含儿茶酚等酚类化合物,可以在多酚氧化酶(PPO)的作用下被空气氧化,形成醌类化合物。醌的化学性质也不稳定,易进一步转化为深褐色的高分子色素(化学结构与人体皮肤上的黑色素属于同一类)。与空气接触时间的越长,参加化学反应的量越多,颜色也就逐渐加深。曾有研究文献报道,多酚氧化酶含量越高的牛油果品种,其褐变的速度也越快。


新鲜的牛油果在切开之前,果皮隔绝了氧气与果肉的接触,并且多酚氧化酶正常条件下存在于细胞内,不能和胞外的酚类物质相遇,所以也就相安无事。一旦切开,多酚氧化酶就会从破碎的细胞中释放出来,使氧化反应得以进行。生成的醌类化合物可以抑制细菌生长,从而延缓腐败。由此可见,一些水果的变色现象也是大自然长期进化的结果。

舌尖上的化学:牛油果变色的奥秘

牛油果仅是由于氧化原因发生变色,并不影响人们食用。可能因为牛油果的味道本身比较淡,色变对口感的影响也不大。有人甚至为此做过“双盲试验”,让人们在不能看到食材的情况下品尝变色或者未变色的牛油果肉。实验结果显示,人们感受不出味道的差别。然而,生锈一样的褐色斑块毕竟会影响观感和食欲,所以人们在逐渐摸索防止牛油果变色的方法。


从氧化反应的化学方程式出发,防止变色的方法之一当然是减少反应物, 也就是酚类物质的含量。但是酚类物质对很多水果来说都不是多余的,有重要的生理功能,而且酚类含量的变化甚至会影响食物的口感,所以很可能不是一个理想的方式。

 

隔绝空气(氧气)是简单易行的方法。仅仅密封盛放牛油果的容器效果并不理想,最好是用保鲜膜将刚刚切开的牛油果紧紧覆盖、不留缝隙,才能有效延缓牛油果的变色。

 

多酚氧化酶在变色反应中扮演者催化剂的角色,我们可以通过抑制酶活性的方法延缓牛油果肉的变色。有报道说,将牛油果放在沸水中加热约10秒,就可以让牛油果在切开后数个小时都保持新鲜青绿。但加热的时间需要恰到好处,时间过长牛油果会被煮熟,口感也就改变了。 将柠檬汁滴加在牛油果肉上,也是一种广受认可的保鲜的方法。究其原因,酸性可以抑制多酚氧化酶的活性。在Wiley的一本食品学期刊中找到了一张多酚氧化酶活性与pH值之间的对应关系,很好的印证了这种方法背后的科学原理。

舌尖上的化学:牛油果变色的奥秘


图片来源:Journal of Food Quality, 2002, 25: 369

 

值得一提的还有“釜底抽薪”的方法——直接去除多酚氧化酶。在这方面,美国科学家近年来已经培育出了不容易褐化的苹果。方法是通过基因沉默技术,使苹果的四个与生产多酚氧化酶相关的基因都失灵了。因为几乎不含多酚氧化酶,这种苹果中即使被切开,也不会因为氧化的原因褐化。这种经过基因改良苹果的优势不仅在于美观,更在于人们一旦发现颜色变深,可以排除自然氧化的原因,确定是由于微生物污染引发的腐败,也就可以毫不犹豫的扔掉变色的苹果了。

 

相比于苹果,黄绿色的牛油果含有更加丰富的酚类营养素和多酚氧化酶,因此褐变现象也更加明显和迅速。类似的基因技术未来是否可能也应用在牛油果的品种改良上呢,让我们拭目以待。

 

参考文献:

J. Sci. Food Agric. 1975,26,1319

2. Journal of Food Quality, 2002, 25: 369

3. http://www.compoundchem.com/wp-content/uploads/2014/08/The-Chemistry-of-Avocado.png

4. https://cn.nytimes.com/health/20150217/t17geneapple/

 

 

 

小贴士:牛油果的另类保鲜方法

 

在谷歌平台搜索牛油果变色的信息时,发现有人将切开的牛油果与洋葱一起密封存放,也可以让牛油果的本色保持时间更长。小编希望亲自尝试一下效果,然而在超市买洋葱时,恰好洋葱售罄,就突发奇想选择了与洋葱有很多相似点的大蒜作为替代。


具体操作中,把大蒜的一瓣切碎和牛油果放在一个碗里用保鲜膜密封好,还有一半牛油果单放在另一个碗里作为对照。将两个碗放在冰箱里冷藏10小时后,再拿出来看,不难发现两个碗里的牛油果都有变色,但与大蒜一起存放的牛油果褐变程度明显较轻。推测原因,也许是大蒜挥发的含硫物质具有显著的抗氧化作用,减缓了醌类化合物的生成。

 

舌尖上的化学:牛油果变色的奥秘

舌尖上的化学:牛油果变色的奥秘


碗里剩下的蒜末炒菜时还可以再利用起来。大家也许会担心和大蒜一起放置后的牛油果味道有没有改变。经过本人试吃,发现口感并没有明显变化,但和大蒜一起放置的牛油果在刚才碗里拿出来的时候闻起来的确有大蒜味。个人认为,牛油果本来气味很淡,有一点略带刺激的蒜味反而更好。但考虑到目前很多人购买的牛油果是给孕妇或者小孩准备的,她们通常对气味比较敏感,所以还是建议切开后尽快食用,谨慎尝试这种另类保鲜法。



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